LED草坪灯
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坚持质量第一,信誉第一草坪灯规格型号有哪些?草坪灯是在草坪周围使用的照明设施,不仅可以晚上照明,而且还能起到一定的装饰性效果。
草坪灯尺寸有多种规格,而且还多种不同的类型,具体该使用哪一种,还需要结合自身的实际需求等综合挑选,新野县大明灯具厂家还能根据用户的需求,量身定做专属于你的尺寸。
1、草坪灯尺寸—草坪灯的分类坚持质量第一,信誉第一草坪灯可分为太阳能草坪灯、防爆草坪灯、铝制草坪灯、不锈钢草坪灯、LED草坪灯、节能草坪灯、环保草坪灯、欧式草坪灯等草坪灯。
不同类型的草坪灯,还有不同的型号,还有不同的款式等,什么样风格特点的草坪,选择什么样的灯具才更搭调,这些都是有讲究的。
2、草坪灯尺寸—草坪灯具有多方面的特点草坪灯的亮度比较高,夜晚使用,可以起到不错的照明效果。
草坪灯造型各异,可以做成植物,或是小动物的造型,从而起到装饰性的效果,并且安装简单,产品质量好,运行安全而且可靠,可以长久使用。
3、草坪灯尺寸—草坪灯尺寸比较多草坪灯一般有600mm,800 mm,1000 mm等不同规格,可以根据实际需要定制,任何规格都可以制作。
草坪灯灯杆主要材质有等径钢管、异性钢管、等径铝管、铸铝草坪灯、铝合金草坪灯。
常用的直径有Φ60、Φ76、Φ89、Φ100、Φ114、Φ140、Φ165,根据高度和所用场所的不同,所选材料厚度分为:壁厚2.5、壁厚3.0、壁厚3.5。
草坪灯通常使用36W或70W金卤灯钠灯,布置间距一般在6~10米为宜。
草坪灯的尺寸比较多,规格有多种,更为主要的是,还能为客户打造出专属于自己尺寸的草坪灯。
草坪灯可以为我们带来多方面的好处,在设计师的手之下,可以制定出更适合本草坪规格的灯具,并进行科学布置和施工,展现最佳的装饰性效果。
草坪灯安装方法:安装草坪灯前,需要根据厂家提供的标准法兰盘尺寸,使用M16或M20(常用规格)螺杆焊接成基础笼,然后在安装地点,经行挖掘合适尺寸的坑洞,把基础笼放置其中,水平矫正后,使用水泥混凝土浇灌以固定基础笼,3-7日后水泥混凝土充分凝固,即可安装草坪灯。
太阳能草坪灯说明书【产品名称】:太阳能LED草坪灯;【产品尺寸】:直径25CM ,灯体整体高度:60CM;【太阳能板】:进口德国太阳能硅片,6V 3w太阳能板;【电池】:3.7v2600mah锂电池;【材质】:,顶部灯罩为ABS透明塑料,柱体灯罩为乳白罩“优质铝材”灯体,表面处理抛光封氟碳漆;【光源】:顶部:超高亮白光8mmLED 0.8W ;【包装】:纸盒包装;【充电时间】:夏天阳光直晒6小时;【亮灯时间】:出厂一般设置为天黑就亮,天亮就黑,如需定时,请和客服联系;【连续阴雨天】:2-3天;阴雨天如需延长,请跟客服人员联系,可以另外设计延迟时间;【数量】:一盒/1只包装,六只为一大箱包装;【重量】:一盒:4KG(含包装);【优点】:时尚、省电、便捷,安装方便,无需布线或另接电源,直接固定在草坪上面,“节能环保,让阳光买单”;【特性】:太阳能LED草坪灯,白天将太阳光转化为电能,储存到蓄电池,嵌入的感光器在黄昏自动打开发光;【适用范围】:庭院、市政建设、草坪、公园、别墅、小区;【温馨提示】:每天转化和储存的太阳光能决定晚上的照明时间;它会随太阳光的强度、用户的地理位置、天气状况和季节而变;随着冬天阳光强度变弱,太阳能灯的照明时间也会相应缩短;阴雨天也能充电,以太阳照射为佳;【安装及说明事项】:1、无需安装,随意放置任何地方,底座可用膨胀螺丝加固!2、每天最好受阳光直射6小时以上(开关要处于打开状态才可以充电);3、具备防雨水功能,只要不被水浸泡,无论风吹雨打都可正常工作;4、太阳能灯请选择太阳光充足、无遮挡物的地方,以便太阳能板能吸收最大强度的直射光;5、连续的阴雨天、下雨天,电池在白天不能得到充分的蓄电供给,需要在晴天充分蓄电以保证晚上充分的照明时间。
led草坪灯设计方案LED草坪灯设计方案一、设计概述随着绿色环保意识的普及,LED草坪灯逐渐取代传统草坪灯成为主流。
本设计方案旨在研究一种高效能、节能环保的LED草坪灯,并提供相应的设计和施工方案。
二、设计要求1. 采用高亮度的LED光源,能够提供均匀、柔和的光线。
2. 设计合理的光照强度和光照范围,能够满足人们的视觉需求。
3. 保证草坪灯的防水性能,适应户外环境的使用。
4. 采用节能设计,提高能源利用效率。
5. 方便维护和安装,减少使用成本。
三、设计原理1. 采用高亮度的LED光源,提供均匀、柔和的光线。
可以使用多个小型LED光源组合成一组,通过合理安排光源排布,可以实现均匀的照明效果。
2. 设计合理的光照强度和光照范围。
通过对LED草坪灯的光学系统进行优化设计,调节光线的发射角度和光照强度,以达到满足不同需求的照明效果。
3. 保证草坪灯的防水性能。
将草坪灯的外壳和连接部分采用防水设计,使用防水材料进行密封,以保证草坪灯在各种气候条件下的正常使用。
4. 采用节能设计,提高能源利用效率。
通过采用高效的LED光源和节能驱动电路,减少能量的浪费,降低能源消耗。
5. 方便维护和安装。
采用模块化设计,使得草坪灯的维修更加方便快捷;同时,设计合理的连接结构和安装方式,便于草坪灯的安装和拆卸。
四、设计方案1. 光源设计:采用高亮度的LED光源,通过合理的排布和光学系统的优化设计,提供均匀、柔和的照明效果。
2. 防水设计:草坪灯外壳采用防水材料进行密封,连接部分采用防水接头,确保草坪灯能够在各种恶劣的气候条件下正常使用。
3. 节能设计:采用高效的LED光源和节能驱动电路,减少能量的浪费,降低能源消耗。
4. 维修和安装设计:通过模块化设计,草坪灯的维修更加方便快捷;同时,设计合理的连接结构和安装方式,方便草坪灯的安装和拆卸。
5. 控制系统设计:设计一个智能控制系统,根据不同的需求,调节灯光的亮度和颜色,以实现草坪灯的个性化使用。
草坪灯间距规范要求
一、草坪灯的照射范围一般多大
草坪灯是一种户外灯具,主要用于公园、花园别墅、广场绿化、等场所的绿化带的装饰性照明,对环境夜间提供亮化点缀照明的效果,那么草坪灯能照射多大范围呢?
据了解,一款草坪灯的照明能覆盖多大的照明面积主要取决于草坪灯的高度以及内配光源的亮度和草坪灯光照设计效果,如一款四面透光的圆柱形草坪灯,60cm高,10WLED光源的话,照射面积大概在5-15平方米左右。
光源大、高度更高的话,照射范围更广。
由于草坪灯的光源安装方式和配光方式都不太一样,所以没有固定的照射范围值,具体的可以根据实际需要,联系生产厂家提供相应的样式或订制设计生产。
二、草坪灯间距多少一个合适
在安装草坪灯的时候,须要考虑安装间距的问题,太密了会显得生硬,太稀了又不能充分发挥照明和装饰的效果,那么草坪灯间距多远一个比较好呢?
一般来说,草坪灯多数是在拐角处、小径或光死角处较为常见,安装间距主要根据光源和高度有所不同:
1、正常情况下,草坪灯作为环境装饰和出行的需要,安装间距
在6~8米左右为宜;如果采用的是36W或70W的金卤灯、钠灯,可放宽到10m间距。
2、0.5米高的草坪灯,采用23W左右的节能灯为光源,间距可以远一些,在11米左右。
3、3.5米高的草坪灯一般视为庭院灯,光源在15-30W,则间距可设置在8-12米之间。
以上是正常情况下的间距设计,在靠近台阶、草丛、拐角、花台的地方可以适当加密一些,这样布置在美化了环境的同时,更是为人们夜间行走的安全提供了保证。
另外,还需要注意的是,如果是太阳能草坪灯,为防止天气状况不理想,还需要选择辅助电能来实现照明的,也要注意间距的大小。
LED太阳能草坪灯照明设计方案详细图解!作为一种新兴的绿色能源,以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。
作为第四代新光源,在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。
尤其是在偏远无电地区,太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。
一般人认为,节能灯可节能4/5是伟大的创举,但LED比节能灯还要节能1/4,这是固体光源伟大的革新。
除此之外,LED还具有光线质量高,基本上无辐射,可靠耐用,维护费用极为低廉等优势,属于典型的绿色照明光源。
超高亮LED的研制成功,大大地降低了太阳能灯具使用成本,使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价,并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。
由于LED具有的光效率高,发热量低等优势,已经越来越多地应用在照明领域,并呈现出取代传统照明光源的趋势。
在我国西部,非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。
随着太阳能灯具的大力发展,“绿色照明”必将会成为一种趋势。
而LED太阳能草坪灯作为其中的一个代表,也将得到大力的推广和应用,本文主要介绍它的一些知识,希望能给大家一些启发。
2 LED太阳能草坪灯的定义及结构组成太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作,当白天太阳光照射在太阳能电池上,把光能转变成电能存贮在蓄电池中,再由蓄电池在晚间为草坪灯的led(发光二极体)提供电源。
其优点主要为安全、节能、方便、环保等。
适用于住宅社区绿草地美化照明点缀,公园草坪美化点缀。
LED太阳能草坪灯的结构组成:由太阳能电池组件、超高亮LED灯(光源)、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。
3 太阳能草坪灯的系统组成、控制原理和电路原理3.1 太阳能草坪灯的系统组成LED太阳能草坪灯是一个独立的发电系统。
它能够独立的完成把太阳能转换为电能,并能把电能转换成热能供照明和装饰使用,而不需要电线的传输。
一个独立的光伏系统一般由以下三部分组成:太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
led草坪灯设计方案设计方案:LED草坪灯一、引言LED草坪灯是一种广泛应用于户外照明领域的照明设备,其高亮度、低能耗和长寿命等特点使其成为了绿化景观照明的首选。
本文将就LED草坪灯的设计方案进行详细介绍,包括灯具的选材、安装方式、照明效果等多个方面。
二、设计理念1. 环保节能:在选择LED草坪灯的设计方案时,应优先考虑节能环保的特点。
选用高效的LED光源,搭配适当的光具设计,最大程度地提高光效,减少能源的浪费。
2. 艺术美观:草坪灯不仅具备照明功能,同时也是城市景观的重要组成部分。
因此,设计方案应注重灯具的外观设计,使其与周围环境相协调,打造出艺术美感。
3. 安全可靠:考虑到户外环境的复杂性,设计方案应保证草坪灯的安全可靠性。
采用防水、防腐等特殊材料,确保灯具在各种天气条件下都能正常运作。
三、灯具选材1. 光源选择:LED作为目前最为先进的光源技术,具有节能、高效、寿命长等优点。
因此,在设计LED草坪灯时,应选择高亮度、低功耗、稳定性好的LED芯片作为光源。
2. 外壳材质:草坪灯处于室外环境,要求具备抗腐蚀、防水、耐高温等特点。
因此,选用优质的铝合金或不锈钢作为外壳材质,确保灯具的使用寿命和稳定性。
四、安装方式1. 埋地式安装:适用于草坪、花坛等场所。
草坪灯的灯头控制部分埋入泥土中,使光线集中在地面上,照明效果更加均匀。
2. 插地式安装:适用于道路、步行街等场所。
通过在地面上插入支架或支撑杆,将灯具固定在地面上,使其能够有效照明并提供安全指引。
3. 壁挂式安装:适用于墙面、建筑物外立面等场所。
将灯具安装在墙面上,通过特殊的角度设计,使光线投射到指定区域,起到照明和装饰的作用。
五、照明效果1. 色温选择:根据需要的照明效果和环境氛围,可选择不同的色温。
例如,暖白色常用于营造温馨浪漫的氛围,而冷白色则常用于提供明亮清晰的照明效果。
2. 光照均匀性:草坪灯应能够提供均匀的光照效果,不出现明暗区域。
通过合理的灯具布置和光束控制,确保光线能够覆盖到需要照明的区域。
东莞市朗森半导体照明有限公司提供太阳能LED草坪灯详细资料一、太阳能草坪灯的工作原理:白天,在光照条件下,太阳电池组件把光能转换成电能,并通过控制器把电能储存在蓄电池里。
晚上,控制器自动把蓄电池组的直流电进行电流电压的变换,驱动发光二极管(即LED)。
这是太阳能LED草坪灯的基本原理。
二、草坪灯的基本组成:1)将光能转成电能(光生伏打)的器件-------------------太阳能电池组件(我司称SP板,solar pannel)2)储存电能的部件---------------电池或电池组(铅酸电池,锂电池,磷酸铁锂,镍氢,镍镉等)3)将电能转成光的器件---------LED4)能使LED自动亮灭的检测器件-----------光敏器件(光敏电阻(CDS)、光敏二极管) 5)控制器(即线路板):主要负责电池充放电管理、LED驱动和各种控制。
6)结构件(电池盒、上盖下盖,地插。
)三、草坪灯的分类和作用1.从发光效果来分:1)广角的草坪灯---------------发光角度较大,出光较散,所以照射面积广,但投射距离短。
主要做辅助照明。
2)窄角的射灯(也叫投射灯)--------------发光角度较小,聚光,所以照射面积小,但投射距远。
主要做投射景观用,如投射到树上,墙上等。
2.我司在亮度配置上的分类:1)低亮度低配置:N系列---------N1、N2、N3大概功能:产品在电池充饱情况下最少可以工作10小时,前8小时亮度如下面所述。
在阳光较强的季节和地区,产品一般都能满足时间和亮度的要求。
N1:光通量约为1.2Lm , 电池:镍氢(Ni-MH)/镍镉(Ni-Cd) AA 1.2V 400mAh N2:光通量约为2.4Lm , 电池:镍氢(Ni-MH)/镍镉(Ni-Cd) AA 1.2V 600mAh N3:光通量约为4Lm , 电池:镍氢(Ni-MH)/镍镉(Ni-Cd) AA 1.2V 900mAh2)高亮度高配置:P系列---------P1、P2、P3、P4大概功能:该系列产品有两种工作模式:6小时模式和10小时模式,通过产品上的开关来选择。
一、草坪灯简介太阳能草坪灯的结构组成:由太阳能电池组件(光电板)、超高亮LED 灯(光源)、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。
太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作,当白天太阳光照射在太阳能电池上,把光能转变成电能存贮在蓄电池中,再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED(发光二极体)提供电源。
其优点主要为安全、节能、方便、环保等。
适用于住宅社区绿草地美化照明点缀,公园草坪美化点缀。
二、草坪灯作用草坪灯选用LED作为光源,LED寿命长,可以达到100000小时,工作电压低,适合应用在太阳能草坪灯上。
LED由低压直流供电,光源控制成本低,使调节明暗,能频繁开关,并且不会对LED的性能产生不良影响。
还可以方便地控制颜色,改变光的分布,产生动态幻景,所以它适合用在太阳能草坪灯上。
但是LED有它许多固有的特性,使用时如果不注意就会造成不良后果。
LED市场上销售的发光效率仅能达到15lmW,只能达到三色基色高效节能灯1/3,三色基色高效节能灯的发光效率可以达到50-60lmW,从价格上看,生产每1m的成本:三色基色高效节能灯(含电子镇流器)0.022元,2002年φ5mm白光LED价格为1.9-3.0元,生产每1m的成本价格相差悬殊。
从使用寿命上看,三色基色高效节能灯(含电子镇流器)的寿命可以达到6000h,LED可以达到100000h以上,从表面上看LED寿命是三色基色高节能灯(含电子镇流器)的几十倍,但是事实并非如此。
太阳能草坪灯大多数采用超高亮白光LED,它在20mA下超高亮白光LED光通维持率达到初始强度50%的时间(寿命)不到10000h,复旦大学电光源所曾经证明上述论点。
这就是说,在许多情况下LED并非最好的太阳能草坪灯光源,除非它是低档的使用年限仅1-2年的太阳能草坪灯,或者是1W以下的太阳能草坪灯。
对于1W以上的太阳能草坪灯,最好使用三色基色高效节能灯。
有一些太阳能草坪灯用30-40只超高亮白光LED,输入功率2W以上,在这种情况下如果用三色基色高效节能灯,价格只有LED的1/10,光通量是原来的4倍,已经研制成功2-10W的低压直流三色基色高效节能灯,寿命可以达到6000h。
草坪灯的用途草坪灯是一种常见的户外照明设备,通常安装在庭院、花园或草坪等地方。
它们不仅可以增加夜间的美观度,还具有许多实用的用途。
下面将详细介绍草坪灯的用途。
第一,美化环境。
草坪灯可以为室外空间增添一份温馨和浪漫的氛围。
当夜幕降临时,草坪灯的柔和光线将点缀在草坪或花园中,营造出梦幻般的氛围。
不仅可以让人们在家中享受到大自然的美好,还能为家庭聚会或晚间休闲活动增添乐趣。
第二,提高安全性。
在夜晚,光线昏暗的地方容易造成安全隐患,草坪灯的照明效果可以有效地提高周围环境的亮度,减少人们在黑暗中行走时的摔倒风险。
特别是在家门口或楼梯旁边安装草坪灯,可以有效地照亮道路,为行人提供更安全的行走环境。
第三,标志路线。
草坪灯可以作为路标或指示灯使用,帮助人们更容易地找到目的地。
在庭院或花园中设置草坪灯,可以让人们清晰地看到路径,避免迷路或走错方向。
此外,草坪灯还可以用来标记车辆停放位置,方便驾驶员在夜间准确停车。
第四,驱赶害虫。
草坪灯的光线对一些害虫具有驱赶作用,如蚊子、蛾子等。
在夏季夜晚,草坪灯的光线可以吸引害虫,使它们远离人群,减少叮咬的机会。
因此,在户外活动或露天用餐时,适当设置草坪灯可以有效地减少害虫的干扰。
第五,节能环保。
现代草坪灯大多采用LED灯泡,具有低能耗、长寿命等优点。
与传统的白炽灯相比,LED草坪灯更节能环保,可以降低能源消耗,减少对环境的污染。
因此,在选择草坪灯时,建议优先考虑LED灯泡,以实现节能环保的目的。
草坪灯具有多种实用的用途,包括美化环境、提高安全性、标志路线、驱赶害虫和节能环保等。
在日常生活中,合理设置草坪灯可以为人们带来诸多便利和舒适。
因此,无论是在家庭庭院、公共花园还是商业场所,都可以考虑安装草坪灯,充分发挥其照明效果和实用功能,为人们营造一个舒适、安全的生活环境。
草坪灯工作原理
草坪灯的工作原理是通过将电能转化为光能来提供照明。
整个草坪灯系统包括了光源、光控传感器、电路板、电池和太阳能电池板。
光源部分通常采用LED灯泡,其主要特点是高亮度、低能耗和寿命长。
当草坪灯系统接通电源后,LED灯泡开始工作。
电路板将电能转化为适合LED工作的直流电,并通过电触发器和电调节器将电流和电压稳定控制在合适的范围。
光控传感器是草坪灯的一个重要组件,它用于感知外界的光照强度。
通过监测光线的强弱,传感器能够启动或关闭草坪灯。
当光线较暗时,光控传感器会感应到并启动草坪灯的工作,从而提供照明。
而在白天或光线充足的地方,光控传感器会将草坪灯关闭,以节约能源。
电池是草坪灯的能源储存装置,通常使用可充电电池。
白天,太阳能电池板将太阳能转化为电能,同时充电电池。
当夜晚到来或光控传感器启动时,储存在电池中的能量将被释放,为草坪灯供电。
总结起来,草坪灯的工作原理是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并储存于电池中。
当夜晚到来或光照较暗时,光控传感器感应到这一环境变化并启动草坪灯的工作。
工作时LED灯泡发出光线,提供照明。
太阳能草坪灯原理
太阳能草坪灯是一种利用太阳能充电并在夜间提供照明的装置。
它的工作原理主要分为光伏发电和LED照明两个部分。
光伏发电部分是太阳能草坪灯的核心部件,它采用光伏效应将太阳能转化为电能。
在光伏发电芯片中,使用了半导体材料,如硅,当太阳光照射到芯片上时,光子将带走半导体原子的电子,形成空穴。
而当半导体上的正负离子相对移位时,就会形成电场,从而产生电压和电流。
这样,通过连接电路,太阳能光伏发电部分就可以将光能转化为电能。
LED照明部分则是将光伏发电部分产生的电能进行存储和利用,提供照明效果。
太阳能草坪灯内部有一个充电电池或储能电池,将光伏发电部分产生的电能存储起来。
当夜晚来临时,电池就会向LED照明光源供电,使其点亮并提供照明。
LED
照明具有低能耗、高亮度以及长寿命的特点,因此成为太阳能草坪灯中常用的照明光源。
整个太阳能草坪灯的工作流程可以归纳为:白天太阳能光伏发电部分将太阳能转化为电能并储存在电池中;夜间电池向
LED光源供电,实现照明效果。
这样,太阳能草坪灯就能够
提供绿色环保的照明服务,降低能源消耗并减少对电网的依赖。
庭院灯草坪灯制造标准庭院灯和草坪灯制造标准那可真是个有趣的话题呢!咱就像聊天一样唠唠这个事儿吧。
一、材料方面。
庭院灯和草坪灯的材料可是基础中的基础呀。
对于灯杆来说呢,常见的材料有金属,像铝或者铁之类的。
铝制的灯杆就比较轻便,而且不容易生锈,就像一个干净利落的小伙伴,总是保持着清爽的状态。
铁制的灯杆呢,如果处理得好,刷上合适的漆,也能很耐用,就像是那种经过磨练后很靠谱的朋友。
还有灯泡的选择。
现在有好多不同类型的灯泡可以用在庭院灯和草坪灯上呢。
LED 灯泡就特别受欢迎,它就像一个节能小能手。
不仅亮度够,而且耗电量超级低,这就好比是一个很会过日子的人,把每一分能量都用到刀刃上。
相比之下,传统的白炽灯泡就有点像个老古董啦,虽然也有它自己的韵味,但是太耗电了。
二、设计要点。
庭院灯和草坪灯的设计可不仅仅是为了照明哦。
它们也是庭院和草坪的装饰品呢。
比如说庭院灯,高度的设计就很有讲究。
如果庭院比较大,灯杆就可以高一些,这样照明范围才够大。
这就像给一个大房子选家具一样,得匹配好尺寸。
而草坪灯呢,通常会矮一些,这样可以和草坪的低矮环境相融合,就像小草的小伙伴一样,低调又温馨。
造型方面那就更有趣啦。
有的庭院灯设计成古典的风格,像是从古代穿越过来的小卫士,给庭院增添了一份复古的韵味。
草坪灯也有各种可爱的造型,像小蘑菇呀,小动物呀。
这些造型让草坪变得像一个童话世界,每次看到都感觉心里暖暖的,就像回到了小时候听童话故事的美好时光。
三、制造工艺。
制造工艺可是保证庭院灯和草坪灯质量的关键环节。
在灯杆的制造上,如果是金属灯杆,焊接工艺得过关。
就像缝衣服一样,要是缝得歪歪扭扭的,那衣服肯定不好看也不结实。
焊接得好的灯杆,各个部位连接得稳稳当当,就像一群紧紧抱在一起的小伙伴。
灯具的组装也不能马虎。
每一个零件都要安装得恰到好处,就像拼图一样,一块都不能出错。
而且密封要做好,这样才能防止雨水或者灰尘进入,就像给灯具穿上了一件保护衣,让它能在户外舒舒服服地工作。
LED草坪灯
深圳市好望角光电科技有限公司
随着经济的发展和社会的进步,人们对能源提出了越来越高的要求,寻找新能源已成为当前人类面临的迫切课题。
由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性,太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。
太阳能的存储是太阳能产品发展的关键,目前主要采用各种电池,但是电池的充电时间长、寿命短以及不环保一直是太阳能产品发展的瓶颈,而超级电容器作为一种充电快、寿命长、绿色环保型储能元件,它给太阳能产品的发展带来了新的活力。
本文详细介绍了一种超级电容器太阳能草坪灯的设计及实现方法。
该草坪灯很好的结合了太阳能和超级电容器的优势,它无需安装其他电源,就可以主动发光,还能够根据环境光线的强弱自动控制灯的开关,而且安装方便、不用布线、工作稳定可靠、免维护、环保无污染、使用寿命长,可广泛应用于广场绿地、小区草坪等场所。
1 设计选择
1.1光源的选择
由于LED技术目前已经实现了关键性突破,同时性能价格比也有较大地提高。
现在的LED
寿命已可达到100 000h以上,而且工作电压低,非常适合应用于太阳能草坪灯上。
另外,LED 由低压直流供电,其光源控制成本低,可以调节明暗,并可频繁开关,而且不会对LED的性能产生不良影响。
因此,从可靠性、性价比、色温和发光效率等几个方面综合考虑,设计时可选择额定电压为3.3 V、工作电流为6 mA的超亮LED作为光源。
由于草坪灯不但要有装饰作用,还要有一定的照明功能,故可选择8个LED使用。
1.2太阳能电池的选择
太阳能电池是依据半导体PN结的光伏效应原理把太阳光能转化为电能的半导体器件,是超级电容器太阳能草坪灯的核心器件。
太阳能电池性能的好坏直接决定着能量的转换效率及输出电压的稳定性,同时也直接决定了超级电容器太阳能草坪灯的性能。
因此,设计时应采用性价比比较好的单晶硅太阳能电池。
由于地球上各个地区的太阳年总辐射量与平均峰值日照时数不同,太阳能草坪灯的设计和灯的使用地理位置是有关系的,太阳能电池组件额定输出功率和灯具的输入功率之间的关系大约是2~4:1,具体比例要根据灯的每天工作时间以及对连续阴雨天的照明要求决定。
本系统的太阳能电池的功率为3.3V×0.006×8=0.1584 W,假设每天工作12个小时,太阳能电池功的效率为4 0%,每天有效工作时间为5小时,则可选用3 W/6 V的太阳能电池。
1.3超级电容的选择
由于太阳能电池的输入能量极不稳定,同时草坪灯只是在周围光线较弱时才发光,因而必需配置蓄电系统才能有效工作。
现阶段普遍采用铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池或Ni-H蓄电池,但采用蓄电池作为蓄电系统有许多缺陷:首先可充电型蓄电池的充电次数有限(小于1000次),使用寿命较短;其次,由于其化学结构的影响,它不能进行大电流充电;第三,蓄电池需要有防过充、
防过放以及温度补偿等控制电路,而且控制电路比较复杂;第四,可充电型蓄电池主要利用化学反应来进行充放电,电池中的废物会对环境产生污染,不属于环保产品。
因此,本产品中选用超级电容做为储能元件。
该电容具有法拉级的超大电容量,超强的荷电保持能力,且漏电流非常小,8小时电压下降率小于5%;无须特别的充电电路和控制放电电路,充电迅速,而且可以在仅高于其漏电流(典型值约为1 mA)的状态下充电,因此,即使在阴天,太阳能电池也能对超级电容器充电;与蓄电池相比,其过充、过放都不对其寿命构成负面影响,可靠性高、使用寿命长(充放电循环寿命在10万次以上);此外还具有优良的温度性能,可在-4 0℃~75℃的环境温度中正常使用;无污染,是一种绿色电源;可焊接,而且不存在象蓄电池那样接触不牢固等问题。
本太阳能草坪灯产品选用锦州凯美能源有限公司生产的6个2.5 V/150 F超级电容器组成的5.0V/225 F电容器模块,其单只电容器产品的ESR(DC)只有20mΩ,直径25 mm,高为48 m m。
5 V/225 F超级电容器充电时间为(在充电电流为450mA的情况下):
式中:C-电容器额定容量;△U-电容器工作电压变化;I-电容器充电电流;t-电容器充电时间。
超级电容器放电时间为:
式中:ESR为电容器的直流内阻。
5 V/225 F超级电容器可从5 V放电到0.6 V。
2系统控制电路的设计
2.1 充电电路
本系统中的充电电路由防过压和防反充电路构成,图1所示为其充电电路,图中的ZD1为5. 6V稳压二极管,当电池电压高于5.6 V时,Q2导通,硅电池全部电流通过电阻Q2消耗掉,当硅电池电压降到5.6 V以下时,Q2截至,硅电池给超级电容充电,并同时保护超级电容。
防止反充电控制电路可以保证在太阳能电池输入电压低于超级电容电压时,超级电容不会反向对太阳能电池充电,以免造成不必要的能量损耗。
反充电控制可由图1中的二极管D1来完成,这个二极管选用肖特基二极管,因为肖特基二极管的导通压降比普通二极管低。
2.2驱动LED稳压电路
由于所选用的LED灯的额定电压为3.3 V,而超级电容器的电压为5.0 V,并且超级电容器在放电过程中电压会不断降低,因此需要有稳压电路来驱动LED。
本文选用CMOS工艺制造且静态电流极低的VFM开关型DC/DC升压稳压器,该芯片内部包括VFM控制电路、LX开关驱动晶体管、基准电压单元、振荡器、误差比较放大器、电压采样电阻、LX开关保护电路等。
芯片外部只需要一个电感、一个输出电容和一个肖特基二极管就可以提供稳定的低噪声输出电压。
该稳压器具有8μA的极低输入电流、低纹波、低噪声特性,效率可达到80%,并具有0.6 V的极低启动电压,输出电压精度可达±2.5%。
该部分电路如图2所示。
其中331C外围的电感和二极管会影响转换效率,此外,电容和电感也会影响输出波纹。
因此。
设计时应选择合适的电感、电容和肖特基二极管以获得较高的转换效率和较低的波纹和噪声。
根据331C的数据手册,本设计选择47μH且小于0.5 Ω的电感和47μF的低ESR的钽电容。
用于整流的二极管对DC-DC的效率影响很大,虽然普通的二极管也能够使DC-DC电路工作正常,但
是会降低DC-DC转换器5%~10%的效率,所以D3采用正向导通电压较低、反应时间较短的肖特基二极管lN5817。
2.3光控电路
超级电容器太阳能草坪灯需要光控开关电路来控制LED的开关。
以便在周围环境光线变暗时点亮LED,并当光线变亮时关闭LED。
有些光控开关电路采用光敏电阻来开关LED,也可以直接采用太阳能电池做光敏开关,因为太阳能电池特性比光敏电阻好。
这部分电路如图3所示。
图3中,U1为带施密特触发器的六反相器74HC14,其中的多谐振荡器由第二个反相器与R5和C1构成。
这样,在白天光线变亮时,太阳能电池电压升高,74HC14的1脚为高电平,74HC14的2脚为低电平,8脚同样输出低电平,三极管Q1截至,LED关断。
而当光线变暗时,太阳能电池电压降低到一定程度时,HC14的1脚为低电平,HC14的2脚为高电平,多谐振荡器开始振荡,并经过Y4输出高、低电平,Q2时而导通时而截至,此时只要调节R6和C1的值,以把闪光频率调节到人眼不能分辨即可,这样做的最大好处是可以延长草坪灯工作时间。
经实际测试,该电路可以每天连续工作10小时以上,完全可以达到用户的使用需求。
3 结束语
本超级电容器太阳能草坪的设计采用了超级电容和集成的DC-DC芯片,因而整个电路设计简单,可靠性高,属于绿色环保产品。
目前,此设计已经成功应用于实际产品之中。