制作杯子里面的太陽

1、想必你已經(jīng)在什么地方見到過這種神奇的罐子了，它像魔法一樣將陽光的溫暖觸角延伸到夜晚，讓人回憶起兒時的幻想。這里不僅有陽光罐的 DIY 指南，還有太陽能利用的實用教程！接下來是我的材料清單：5V260ma 多晶硅太陽能電池板 x1凌特的 LTC3105 集成電路 x122uH 電感 x110uF 電容 x21uF 電容 x2300K 電阻 x20c85f9e EBET 900K 電阻 x1充電電池：5V1F 法拉電容 x1（手頭找不到夠小的電池，用這個代替一下）光敏 LED 驅(qū)動電路：CDS 光敏電阻 x12K 電阻 x1100K 電阻 x1藍色發(fā)光二極管 x1(顯而易見，這里 LED 的顏色就

2、是之后罐子的顏色。黃色的是陽光罐，藍0c85f9e EBET 色的是月光罐，七彩自動變色的叫金木水火土日月罐好了？)APM2014NMOSx1（一般的 NMOS 都能用）電烙鐵，鑷子，鉗子，導線，膠帶等相關器材若干。其實如果不想自己動手搭各個分電路的話，淘寶上有專用的太陽能燈控制芯片選擇。搜索太陽能草坪燈+驅(qū)動芯片可以得到很多信息，但是這些芯片都有特定的應用范圍（比如搭配的充電電池規(guī)格），用之前要看看說明文檔。這是給電工苦手的福利。在淘寶上搜索太陽0c85f9e EBET 能草坪燈+不銹鋼，可以看到很多奇低的適合插在草坪上的太陽能燈，并且它們都是組裝好的！買一個回來拆掉支柱，剩下要怎么做就不用

3、我說了。如果連電都不打算用的話，淘寶上還有一種神奇的東西叫做夜光漆，由長余輝發(fā)光材料和油漆配成。選取合適的顏色，買回來在罐體內(nèi)部旋涂一遍，或者灑上小點，日照后發(fā)光的效果也是剛剛的。制作步驟1 原型設計陽光罐最初的創(chuàng)意來自TobiasWong，并由英國的 SuckUK 生產(chǎn)。它依靠太陽能電池獲取陽光中的能量并在夜間驅(qū)動 LED0c85f9e EBET 發(fā)光，大約一天的充電可以使罐子在黑暗中持續(xù)發(fā)光6小時左右。作為創(chuàng)意的先行者，現(xiàn)在suckUK網(wǎng)站上的售價是 20 英鎊，略貴。山寨大國里的國內(nèi)仿品也是雨后春筍一樣冒出來并且開價相當?shù)?，但是對?DIYer 而言，只是郵購一個現(xiàn)成的罐子是滿足不了我們

4、的電路原理理論上說， Sunjar 的電路構(gòu)成非常簡單，只有收集能量的太陽能電池，儲存能量的充電電池和負責消耗能量發(fā)光的 LED 三個大件。但是并不是將它們簡單接在一起就可以的，圖 1這樣的電路雖然也能夠，但是存在一些問題：首先，太陽能電池和普通的電源不一樣，它0c85f9e EBET 的電源內(nèi)阻比較大，所以在輸出電流很大時，輸出功率反而會急劇下降。商品化的太陽能電池通常會帶有最大功率點跟蹤（MPPT）功能，以達到提高光能轉(zhuǎn)換效率的目的。太陽能電池輸出特性其次是電壓的匹配問題，驅(qū)動單個 LED 發(fā)光的最佳電壓是 2.5V （紅，黃）， 3.5V(藍，綠，白)，給鋰離子電池充電的電壓 4.2V，

5、鐵鋰 3.6V，鎳氫電池 1.4V，而太陽能電池本身的輸出電壓隨模塊數(shù)可以從 1V 到數(shù)百 V 不等。而且太陽能電池的電壓輸出隨光照變化很大，如果要充分利用白天的光照，直接連接的太陽能電池電壓就要比電池的充電電壓高不少，因此存在充滿電池后過充0c85f9e EBET 導致?lián)p壞的風險。對于這一問題，最好是在太陽能電池之后增加一級穩(wěn)壓充電電路，如果用鎳氫電池的話還需要一級升壓驅(qū)動電路給 LED 供電。最后一點是能耗上的，這個電路的 LED 實際上全天發(fā)光，但是日照之下效果微弱沒有實際意義，只會消耗能量降低充電速度。增加一個光敏開關來控制 LED 只在夜間亮起能更為節(jié)能。綜合以上各點，比較完善的 S

6、unjar 包括太陽能電池，穩(wěn)壓充電電路，充電電池，光敏 LED驅(qū)動電路幾個部分。事實上這也是太陽能草坪燈和路燈的標準配置，只是它們的功率比較大，亮度也很高。0c85f9e EBET 穩(wěn)壓充電電路首先是穩(wěn)壓充電電路。凌特的這一款LTC3105 提供了最大功率點跟蹤功能，并且可以將 0.25V5V 的輸入電壓變換為 1V5V 的任意輸出電壓，不僅能用于 Sunjar，稍加改動就可以做成輸出 4.2V 的太陽能電池充電器和輸出 5V 的太陽能 USB 電源，這也是我選用它而不是專用控制芯片的原因。充電電路的電路圖，一些元件參數(shù)根據(jù)實際情況做了改動。Vin 和 SW 之間的 10uH 電感換為 22

7、uH 電感：手頭只有這個0c85f9e EBET LDO 外接的 4.7uF 電容換為 1uF 電容：原因同上MPPC 外接的 40.2K 換為 300K：將最大功率點的控制電壓調(diào)整為 3V，適應 5V 輸出的太陽能電池板。SHDN 和 PGOOD：懸空FB 外接的 1020K 和 332K 電阻換為 900K 和300K 電阻：這里通過兩個電阻的比例可以控制輸出電壓在 1V5V 之間變化。考慮到給鋰電池充電以及后級LED驅(qū)動不需要升壓的原因選取了4.1V輸出，電阻的值稍有變化是因為手頭的阻值選擇有限。0c85f9e EBET 電路直接在一塊 MSOP-DIP 轉(zhuǎn)接板上搭焊完成，都是貼片元件所

8、以體積很小。光敏 LED 驅(qū)動電路由于供電電壓比較高，所以 LED 的驅(qū)動電路就變得很簡單了。這個電路適用于 3V5V 的供電電壓。用一個 NMOS 直接控制 LED，元件很少所以可以全部選用直插元件搭焊。焊完之后找個電源上電，然后制造一小片黑暗看看光敏電路是否正常。組裝0c85f9e EBET 全部焊完以后就可以組裝了。在太陽能電池的正負極各焊一條輸出線，正極線連接到LTC3105 的 Vin，負極連接到 LTC3105 的 GND。然后把 LTC3105 的 Vout 和 GND 分別連接到法拉電容（或者鋰電池）的正負極，再把光敏電路的 VCC和 GND 分別接到法拉電容（或者鋰電池）的正

9、負極上。這里我用法拉電容的主要原因是手頭的鋰電池都是大號的 18650，各種不方便，就先拿它暫代一下。對自己有信心的話可以開始下一步，否則可以檢測一下。在陽光直射下測量電容兩端電壓，應該在逐漸上升，到 4.1V 左右停止變化。（電容0c85f9e EBET 相對電池來說能量密度小，不過也便于檢測電壓變化。電池的話大約就要曬幾個小時再來測了）現(xiàn)在可以拿黑膠布把 LTC3105 的電路板直接貼到太陽能電池板背后，找個殼子或者罐子裝進法拉電容和 LED，制作就完成了。繼續(xù)改造如前所述 LTC3105 稍加改動就可以做成輸出4.2V 的太陽能電池充電器和輸出 5V 的太陽能USB 電源，這樣的 DIY 機會可不能錯過。理論上說，供給 LED 夜間發(fā)光 3V，40ma 的小電池就能滿足，之所以準備了 5V260mA 的大號電池板，就是為了給改造留出空間。0c85f9e EBET 將兩個反饋電阻的值改為 800K 和 200K 就能實現(xiàn) 5V 輸出，再接上一個 USB 母頭就可以給大多數(shù)移動設備充電。雖然功率不算高（這需要更大的電池板），只有 100ma 的輸出電流（扣除電池板內(nèi)阻和轉(zhuǎn)換損耗），應急一用還是能行的。而如果將 LTC3105 的 4.1V 輸出接上 18650電池座，一個太陽能鋰電