Circuito LED do Simulador Sunrise Sunset

Circuito LED do Simulador Sunrise Sunset

Neste artigo, aprendemos como fazer um circuito simulador de nascer e pôr do sol usando LEDs e apenas alguns BJTs.



A ideia foi solicitada pelo Sr. Jerry

Objetivos e requisitos do circuito





  1. Aparentemente, a luz do dia natural é melhor para os humanos na regulação do nosso ritmo circadiano. Gostaria de construir um circuito de iluminação LED para controlar as lâmpadas LED de teto para meus quartos mais escuros e sem janelas. Espero que lâmpadas de tela plana finas com um bom acabamento possam imitar as características da luz do dia natural (como a vinda de uma janela).
  2. Eu imagino um painel solar externo regulando nosso circuito e possivelmente carregando uma bateria reserva .
  3. Para criar a mudança de kelvin e brilho que a luz do dia natural tem durante um dia típico, podemos ser obrigados a usar uma combinação de LED branco suave e branco brilhante para criar cerca de 1100 lumin de cada lâmpada.
  4. Kelvins e brilho começam baixos pela manhã e aumentam por volta do meio-dia, então diminuem conforme a noite se aproxima.
  5. Nenhuma das empresas que eu vi fazer isso tão bem. Alguns não têm ajuste de Kelvin. Outras empresas seguiram a rota do bulbo inteligente Wi-FI, mas têm circuitos de temporização que ficam fora de sincronia com as estações do ano e outros problemas.
  6. Eu gostaria de fazer lâmpadas de tela plana finas com bom acabamento de moldagem e talvez ter 2 lâmpadas por circuito. Fazê-lo para lidar com 1 a 4 lâmpadas seria uma opção ideal, mas mais problemas na construção do circuito.
  7. Usando um pequeno painel solar externo e um circuito de bateria / carga interno para uso noturno da lâmpada e iluminação contra queda de energia.
  8. Agradeço qualquer pensamento. Fazer apenas um único circuito de lâmpada e usar uma fonte de alimentação simples para uso noturno seria um ótimo começo para fazer a iluminação funcionar neste inverno

O design

Conforme proposto, um circuito simples de simulador de nascer e pôr do sol pode ser implementado usando o circuito mostrado no diagrama a seguir:



Todo o circuito pode ser visto alimentado por um único painel solar para o efeito de simulação do nascer / pôr do sol nos LEDs conectados.

O estágio NPN BJT usando o TIP122 se torna a seção principal do circuito e pode-se esperar que execute o brilho lento necessário dos LEDs amarelo / branco proporcionalmente em resposta ao nível de luz solar crescente exposto no painel solar.

O estágio PNP usando TIP127 é opcional e este estágio é introduzido para fazer exatamente o oposto de sua contraparte NPN. Os LEDs brancos / azuis frios indicados devem se iluminar gradualmente e ficar mais brilhantes conforme o pôr do sol.

Durante o dia, o painel solar opera o brilho gradual dos LEDs quentes simulando o efeito do nascer do sol e, simultaneamente, também carrega uma bateria de reserva conectada.

Quando a noite cai, a mesma bateria fornece energia para os LEDs brancos frios que mantém a casa iluminada quando está completamente escuro.

A bateria também está protegida contra carga insuficiente, pois os 4 LEDs que estão conectados em série simplesmente param de conduzir assim que a tensão da bateria cair abaixo da marca de 11V, garantindo que ela não sofra uma descarga profunda.

Para o exemplo de circuito simulador de nascer / pôr do sol mostrado acima usando LEDs, as especificações aproximadas dos componentes podem ser selecionadas conforme descrito abaixo:

Especificações

Painel solar: 18V, 1 amp
Bateria: 12V / 7AH
LEDs: 3,3 V 1 watt




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