Circuito LED Sunrise Sunset Simulator

Circuito LED Sunrise Sunset Simulator

En esta publicación, aprendemos cómo hacer un circuito simulador de amanecer / atardecer usando LED y solo un par de BJT.



La idea fue solicitada por el Sr. Jerry

Objetivos y requisitos del circuito





  1. Aparentemente, la luz natural del día es mejor para los humanos a la hora de regular nuestro ritmo circadiano. Me gustaría construir un circuito de iluminación LED para controlar las lámparas LED de techo para mis habitaciones más oscuras y sin ventanas. Espero que las lámparas de pantalla plana delgadas con un bonito adorno puedan imitar las características de la luz natural (como que entra por una ventana).
  2. Imagino un panel solar afuera regulando nuestro circuito y posiblemente cargar una batería de respaldo .
  3. Para crear el cambio de kelvin y brillo que tiene la luz natural durante un día típico, es posible que se nos solicite usar una combinación de LED blanco suave y blanco brillante para crear aproximadamente 1100 lumin de cada lámpara.
  4. Los grados Kelvin y el brillo comienzan bajos por la mañana y aumentan hacia el mediodía y luego disminuyen a medida que se acerca la noche.
  5. Ninguna de las empresas que he visto hacer esto tan bien en mi opinión. Algunos no tienen un ajuste Kelvin. Otras compañías optaron por la ruta de las bombillas inteligentes Wi-FI, pero tienen circuitos de temporización que no están sincronizados con las estaciones y otros problemas.
  6. Me gustaría hacer lámparas de pantalla plana delgadas con molduras bonitas y tal vez tener 2 lámparas por circuito. Hacerlo para manejar de 1 a 4 lámparas sería una opción ideal, pero más problemas en la construcción del circuito.
  7. Uso de un pequeño panel solar en el exterior y un circuito de batería / carga en el interior para el uso de la lámpara durante la noche y la iluminación de cortes de energía.
  8. Agradezco cualquier pensamiento. Hacer un solo circuito de una lámpara y usar una fuente de alimentación simple para uso nocturno sería un gran comienzo para que la iluminación funcione este invierno

El diseño

Como se propone, se puede implementar un circuito simulador de salida y puesta del sol simple utilizando el circuito que se muestra en el siguiente diagrama:



Se puede ver todo el circuito alimentado desde un solo panel solar para el efecto de simulación de amanecer / atardecer requerido en los LED conectados.

La etapa NPN BJT que utiliza el TIP122 se convierte en la sección principal del circuito y se puede esperar que ejecute el brillo lento requerido de los LED amarillos / blancos proporcionalmente en respuesta al aumento del nivel de luz solar expuesto en el panel solar.

La etapa PNP que usa TIP127 es opcional y esta etapa se introduce para hacer exactamente lo contrario de su contraparte NPN. Se supone que los LED blancos / azules fríos indicados se iluminan gradualmente y se vuelven más brillantes a medida que las puestas de sol.

Durante el día, el panel solar opera el brillo gradual de los LED cálidos simulando el efecto de la salida del sol, y simultáneamente también carga una batería de respaldo adjunta.

Cuando cae la noche, la misma batería proporciona energía a los LED blancos fríos que mantienen la casa iluminada cuando está completamente oscuro.

La batería también está protegida contra carga insuficiente, ya que los 4 LED que están conectados en serie simplemente dejan de conducir tan pronto como el voltaje de la batería cae por debajo de la marca de 11 V, asegurándose de que no sufra una descarga profunda.

Para el circuito simulador de amanecer / atardecer de ejemplo que se muestra arriba usando LED, las especificaciones aproximadas de los componentes podrían seleccionarse como se describe a continuación:

Especificaciones

Panel solar: 18 V, 1 amperio
Batería: 12V / 7AH
LED: 3,3 V 1 vatio




Anterior: Cómo conectar el teclado 4 × 4 con Arduino Siguiente artículo: Circuito de bloqueo de seguridad con contraseña con teclado 4 × 4 y Arduino