3 Automatische Lichtoptimierungsschaltungen für Fischaquarien

In diesem Beitrag werden drei wunderschöne Lichtoptimierungskreise für Fischaquarien erläutert, die Ihre Fische lieben werden. Diese Schaltkreise steuern automatisch die Beleuchtung einer Gruppe entsprechend ausgewählter LEDs in Bezug auf das wechselnde Tageslicht und nach Einsetzen der Dunkelheit. Die erste Idee wurde von Mr. Amit

1) Sonnenlicht Abhängiges Aquarienlicht

Ich mochte Ihr automatisches 40-Watt-LED-Solar-Straßenlaternen-Schaltungsprojekt, aber ich schaue etwas anders herum.

1) LDR steht am helllichten Tag vor dem Haus.

2) Eine LED-Serie (Verhältnis Weiß ROT BLAU GRÜN (3: 1: 1: 1) befindet sich im Haus des Aquariums.

3) Wenn das Tageslicht heller wird, leuchtet die LED heller.

4) wird abends gedimmt und ausgeschaltet, wenn die Sonne untergeht.

5) Ein blauer LED-Streifen mit niedrigem Watt, der ruhiges Mondlicht darstellt, leuchtet weiter, wenn die helle LED ausgeschaltet ist.

6) Angetrieben durch Solarenergie

7) Kann eine generische Schaltung mit mehr Solarmodulen hergestellt werden, um mehr Strom und Cater 3-Tanks zu erzeugen?
Die Simulation von Tageslicht ist für einen Marinetank sehr wichtig. Gefällt dir das Konzept?

Das Design

Wie in dem Diagramm gezeigt, besteht die vorgeschlagene automatische Lichtoptimierungsschaltung für Fischaquarien nur aus ein paar Transistoren als aktiven Komponenten, wobei die NPN-Vorrichtung als gemeinsamer Kollektor konfiguriert ist, während die andere PNP als Wechselrichter.

Tagsüber erzeugt das Solarpanel die angegebene Lichtumwandlungsmenge und versorgt die gemeinsame Kollektorstufe mit der erforderlichen Spannung.

Die NPN-Transistorbasis wird mit Hilfe des angeschlossenen Zeners auf maximal 12 V begrenzt, wodurch sichergestellt wird, dass das Potential an den angeschlossenen roten, blauen, grünen und weißen LEDs diesen Wert unabhängig von den Spitzenspannungspegeln des Solarpanels niemals überschreitet.

Während der Dämmerung, wenn sich das Licht des Solarpanels zu verschlechtern beginnt, erfahren die LEDs auch proportional abnehmende Spannungsbedingungen, die einen proportional dimmenden Effekt in ihren Beleuchtungsstärken simulieren, der dem Sonnenlicht entspricht ... bis es fast dunkel ist, wenn diese LEDs vollständig ausgeschaltet sind.

In der Zwischenzeit muss das PNP abgeschaltet bleiben, solange die Spannung des Solarpanels eine optimale Spannung beibehält. Wenn jedoch die Sonne untergeht, beginnt das Potential an der Basis des PNP-Geräts zu fallen und wenn es unter die 9 fällt Mit der Markierung V werden die angeschlossenen blauen LEDs aufgefordert, sich langsam aufzuhellen, bis diese nach Einbruch der Dunkelheit vollständig leuchten.

Der Vorgang wird bei Tagesanbruch umgekehrt und der Zyklus wiederholt sich immer wieder, um einen Tag / Nacht-Lichteffekt im Fischaquarium zu simulieren

Die 9 V am Emitter des PNP können von jedem Standard 9 V AC / DC-Adapter oder einfach von einem Handy-Ladegerät abgeleitet werden.

2) LED-Beleuchtung für Fischaquarien mit IC 4060

Der nächste besprochene LED-Lichtkreis mit Timer wurde von Herrn Nikil angefordert, um sein 4 x 2 Fuß großes Fischaquarium zu beleuchten. Lassen Sie uns mehr über die vorgeschlagene Schaltungsidee erfahren.

Technische Spezifikationen:

Hallo, ich wollte eine LED-Beleuchtung für mein 4x2ft Aquarium machen. Ich benötige mindestens 400 Strohhut-LED-Schaltkreise mit jeweils 5 mm. Kannst du bitte die Schaltung entwerfen?

Das Design:

Das hier vorgestellte LED-Licht für Fischaquarien mit Timer-Schaltung verwendet ein Standard-LED-Licht-Setup für Fischaquarien für die erforderlichen Beleuchtungen.

Es werden zwei Sätze von LED-Farben verwendet, Blau und Weiß, die zusammen im Abstand von jeweils 12 Stunden leuchten. Das Schalten wird über eine einfache IC 4060-Zeitschaltung gesteuert.

Die weißen LEDs leuchten um 9 Uhr und schalten sich um 21 Uhr aus, wobei die blauen LEDs eingeschaltet werden. Die blauen LEDs leuchten von 21.00 bis 9.00 Uhr und werden dann wieder durch die weißen LEDs ersetzt. Der Zyklus wird fortgesetzt, solange der Stromkreis mit Strom versorgt wird. Ein Standardverhältnis von 1: 6 wird für die LEDs verwendet, d. H. Ungefähr 348 weiße LEDs und ungefähr 51 blaue LEDs.

Schaltungsbetrieb:

Das Diagramm zeigt eine einfache Schaltung basierend auf dem Universal-Timer IC 4060 zum Implementieren der Sequenzierungsoperationen der beteiligten LEDs.

Das Produkt von R2 und C1 bestimmt die Zeitfrequenz, die ungefähr eingestellt werden muss, um 12-Stunden-Intervalle zu erzeugen.

C1 kann als 0,68 uF angenommen werden, während R2 geeignet ausgewählt werden kann, um die obige Zeitfrequenz durch Versuch und Irrtum zu erzeugen. Ein Widerstand mit kleinem Wert, beispielsweise ein 1K, kann für R2 ausgewählt werden, um zu überprüfen, welches Zeitintervall es erzeugt, sobald wir dies erhalten kann der Wert für 12 Stunden leicht durch Kreuzmultiplikation berechnet werden.

Wenn nach einigen Tagen die Zeitintervalle von den eingestellten Start- / Endstunden abzuweichen scheinen, kann der Schalter SW1 zum Zurücksetzen der Sequenz gedrückt werden.

Bei Bedarf kann dies jeden Morgen um 9 Uhr durchgeführt werden, um ein genaues Schalten der LEDs zu implementieren und ein natürliches Gefühl im Lebensraum des Aquariums aufrechtzuerhalten.

Nehmen wir an, der Stromkreis wird um 9 Uhr morgens eingeschaltet. Der Ausgangspin Nr. 3 des IC wird mit einem logischen Low gestartet und der Timer beginnt zu zählen.

Das Low an Pin 3 hält T1 ausgeschaltet, dies erzeugt ein hohes Potential am Kollektor von T1, das sofort T3 / T2 auslöst und die weißen LEDs beleuchtet.

Die weißen LEDs leuchten so lange, wie der Timer zählt, und sobald die eingestellte Zeit abläuft, geht der Ausgang des IC hoch (nach 12 Stunden). Dadurch werden T1 und die zugehörigen blauen LEDs sofort eingeschaltet und T2 / T3 und ausgeschaltet Die weißen LEDs. Der Zyklus wiederholt sich, solange der Stromkreis mit Strom versorgt wird.

C2 und C3 helfen dabei, die jeweiligen LED-Bänke sanft und kühl zu beleuchten.

Liste der Einzelteile

R1 = 2M2

R2 / C1 = siehe Text

R3 = 470 Ohm

R4 = 10K

R5 = 100K

T1, T3 = 8050

T2 = TIP122

C2 / C3 = 470 uF / 25 V.

C4 = 1 uF / 25 V.

IC = 4060

SW1 = Schalter auf ON drücken (Druckknopf)

LEDs = Blau 51 Nr., Weiß 348 Nr. (superhell, an der Oberfläche durch eine Schleifscheibe aufgeraut)

LED-Bankanschlüsse

Die weiße LED-Bank wird durch Anschließen von 116 Nr. Hergestellt. Saiten parallel geschaltet. Jede Saite besteht aus 3 weißen LEds mit einem 150 Ohm Widerstand.
Die blaue LED-Bank wird ebenfalls auf die oben beschriebene Weise unter Verwendung von 51 Nr. Hergestellt. blaue LED-Strings parallel.

Verwenden von High Watt LEDs und Treibern

Das obige Design kann für den Betrieb von Hochleistungs-LEDs mit speziellen 220-V-Treibern verwendet werden, wie unten gezeigt:

Hinweis: Bitte fügen Sie einen Kondensator mit 2200 uF / 25 V über die Pins der LED-Module hinzu, damit die Schaltübergänge nahtlos und nicht abrupt sind.

3) Fading LED Light Timer Circuit für Fischaquarien

Die dritte Schaltung dient zur Erzeugung eines verblassenden LED-Lichteffekts, der für den Betrieb in Fischaquarien auf die vorgeschriebene Weise für eine vorbestimmte Zeitdauer eingestellt werden kann. Die Idee wurde von Herrn Jaco angefordert.

Technische Spezifikationen

Mein Name ist Jaco und ich komme aus dem sonnigen Südafrika. Ich habe ein Aquarium, in dem ich die Lichter einschalten möchte. Ich hätte gerne eine Schaltung, die auf einem cd4060-Chip basiert und mehrere LED-Strings über einen Zeitraum von 8 bis 12 Stunden vom Ausschalten auf maximale Helligkeit und umgekehrt bringen kann.

Ich werde festgelegte Zeiten verwenden, um zu erklären, was ich tun möchte. Das tatsächliche Timing wird offensichtlich nicht so perfekt sein. Aber hier geht.

Meine Grundidee - um 6 Uhr morgens sollte die Schaltung langsam bis 11 Uhr morgens auf maximale Helligkeit aufleuchten.

Es sollte dann bis 13 Uhr auf maximaler Helligkeit bleiben.

Dann langsam von maximaler Helligkeit auf 17 Uhr abdimmen.

Es sollte bis 7 Uhr morgens am nächsten Morgen ausgeschaltet bleiben, wenn der Zyklus neu startet. Eine Arduino-Schaltung wird bei mir leider nicht funktionieren, da ich keine in die Hände bekommen kann.

Vielen Dank im Voraus.

Das Design

Der angeforderte verblassende LED-Lichtkreis zur Beleuchtung von Fischaquarien kann im obigen Diagramm dargestellt werden.

Ich habe versehentlich einen 555-IC zum Erzeugen des Verzögerungszeitintervalls verwendet, jedoch kann eine 4060-IC-basierte Schaltung anstelle der IC 555-Stufe auch effektiv verwendet werden, tatsächlich könnte eine 4060-Schaltung einen 10-mal größeren Verzögerungseffekt erzeugen zuverlässig als das IC 555 Gegenstück.

Der Zeitintervall-Oszillatorabschnitt, der vom IC 555 gebildet wird, erzeugt die erforderlichen Sequenzimpulse für den angeschlossenen 4017-IC, der ein Johnson-Dekadenzähler ist und durch 10 IC dividiert wird. Es wird für die Erzeugung einer sich verschiebenden High-Logik über den gezeigten 10-Ausgang verantwortlich, beginnend von Pin # 3 bis Pin # 11.

Das heißt, mit jedem Impuls, der vom IC 555 Pin 3 an Pin 14 von 4017 erzeugt wird, wird die Versorgungsspannung von Pin 3 (Start-Pin) zu den nachfolgenden Pinbelegungen (2, 4, 7 ... usw.) verschoben. Dies impliziert, dass, wenn die Verzögerungszeit zwischen jedem Impuls vom IC 555 1/2 Stunde beträgt, dies dazu führen würde, dass die hohe Logik von Pin 3 zu Pin 11 des IC 4017 etwa 1/2 x 10 = 5 verbraucht Std.

Die Ausgänge des IC 4017 sind mit einer Emitterfolger-Transistorschaltung konfiguriert, die um TIP122 herum gebildet ist, der ein Darlington-Transistor ist und somit eine hohe Stromantwort über seine Basis- und Emitter-Pinbelegung aufweist.

Da es als Emitterfolger (oder als gemeinsamer Kollektor) konfiguriert ist, gewährleistet es die Erzeugung einer genau identischen (fast) Spannung über der Last, die an ihrem Emitter / Masse angeschlossen ist und der an seiner Basis angelegten Spannung entspricht. Dies bedeutet, dass bei einer Spannung an seiner Basis von 3 V die Spannung an seinem Emitter etwa 2,4 V betragen würde (der Abfall von 0,6 V ist inhärent und kann nicht vermieden werden).

Wenn die Spannung an der Basis des TIP122 6 V beträgt, wird dies als 5,4 V über seinem Emitter interpretiert ... und so weiter.

Dies ist der Grund, warum die Konfiguration als 'Emitterfolger' bezeichnet wird, was eine 'Emitter' -Leitung bedeutet, die der Basisleitungsspannung des Transistors folgt.

Wir können eine Reihe von Widerständen sehen, die über die Pinbelegung des 4017-IC angeschlossen sind, der wiederum mit der Basis des TIP122-Transistors verbunden ist, in Verbindung mit einer 10k-Voreinstellung über der Basis und der Masse des Transistors.

Diese Widerstände an den 4017-Ausgängen sind in einem inkrementellen Wert angeordnet, so dass sie dem eingestellten 10k-Voreinstellungswert entsprechen und ein potentielles Teilernetzwerk bilden.

Es ist zu erwarten, dass die Spannung, die an der Verbindungsstelle (Basis des Transistors) dieses Potentialteilers als Reaktion auf die Sequenzierung hoch über den relevanten Pinbelegungen des IC entwickelt wird, in aufsteigender Reihenfolge liegt.

Diese inkrementierende Potentialdifferenzreihenfolge kann über einige Ausgänge des IC 4017 zugewiesen werden, beispielsweise bis zu Pin 4.

Es kann also angenommen werden, dass der TIP122 auf diese inkrementierenden Potentiale reagiert und an seinem Emitterstift eine äquivalent inkrementierende Spannung erzeugt, was wiederum sicherstellt, dass die angeschlossenen LEDs einen sanften Rückfadeeffekt durchlaufen und langsam heller werden.

Der parallel zum Preset geschaltete 1000uF-Kondensator unterstützt den Effekt weiter und bewirkt, dass das obige umgekehrte Fading langsam und allmählich erfolgt.

Sobald die Sequenz Pin 7 und anschließend Pin 10, 1 und 5 erreicht, können diese Pinbelegungswiderstände so ausgewählt werden, dass eine maximale Spannung an der Basis des Transistors in Bezug auf den voreingestellten Wert erzeugt wird.

Dies wiederum ermöglicht es den LEDs, bei maximaler Helligkeit zu leuchten, bis die Sequenz diese Pinbelegung überschritten und Pin 6 und anschließend Pin 9, 10 und Pin 11 erreicht hat.

Die Widerstände in diesen Pinbelegungen können so herabgesetzt werden, dass die an der Basis des Transistors erzeugte Potentialdifferenz einen fallenden Potentialpegel durchläuft, der wiederum über die LEDs induziert wird, um einen schönen und langsamen Fading-Effekt zu erzeugen.

Der 1000uF-Kondensator an diesem Punkt wirkt jetzt in umgekehrter Weise und ermöglicht, dass das Fading ziemlich langsam erfolgt, bis die LEds endgültig abgeschaltet werden, wenn die Sequenz den Pin # 11 des IC4017 erreicht.

Danach kehrt die Operation zu Pin 3 zurück und der Zyklus wird wiederholt, wie in der obigen Diskussion erläutert.

AKTUALISIEREN:

In dem obigen Design schien ich die 24-Stunden-Rücksetzphase in der Schaltung verpasst zu haben. Die folgende neue verbesserte Version der Fading-LED-Licht-Timer-Schaltung kümmert sich um diese Funktion und betreibt die LEDs genau gemäß der genannten Anforderung.

Hinzufügen einer 24-Stunden-Rücksetzfunktion

Hier wird der IC 4060 als Zeitgeberoszillator verwendet, dessen Pin Nr. 15 zum Erzeugen einer relativ schnelleren Frequenz für den IC2 verwendet wird, so dass die Ausgänge des IC2 den erforderlichen langsamen Glüh- und langsamen Fade-Sequenzierungseffekt auf dem LED-Treibertransistor erzeugen können innerhalb von 12 Stunden.

Auf der anderen Seite taktet Pin Nr. 3 des IC 4060, der eine etwa 7- bis 8-mal langsamere Frequenz als Pin Nr. 15 erzeugt, IC3 entsprechend, und diese Einbeziehung wird für die 24-Stunden-Rücksetzfunktion in dieser neuen Schaltung verantwortlich.

Pin Nr. 15 und Pin Nr. 3 werden hier willkürlich ausgewählt, mit der Annahme, dass Pin Nr. 15 den Betrieb der LEDs für 12 Stunden ermöglicht, während die Pulsfrequenz von Pin Nr. 3 den IC1 alle 24 Stunden über IC3 zurücksetzt.

Dieses Timing muss mit einigen Versuchen und Irrtümern getestet werden, indem die verfügbare Option für einen umfangreichen Bereich verwendet wird, die IC1 und IC3 über ihre 10nos Ausgangsstifte bereitstellen können. Diese können experimentiert werden, um den günstigsten Timing-Bereich für beide Funktionen zu erhalten. Das ist für den 12-Stunden-LED-Effekt und für den 24-Stunden-Reset.

Vergessen Sie auch nicht die P1-Einstellung, die den Einstellbereich des Designs weiter erweitert.

Liste der Einzelteile

R1 = 2M2,
R2, R3 = 100 K,
P1 = 1 M Topf
C1 = 1 uF
C2 = 0,22 uF
R4 - R8 = Wert in absteigender Reihenfolge (muss in Bezug auf die 10k-Voreinstellung berechnet werden)
R8 - R13 = Wert in aufsteigender Reihenfolge (muss in Bezug auf die 10k-Voreinstellung berechnet werden)

alle Dioden = 1N4148