Aiuto per circuito e led

[Marko91]

Mi servirebbe una mano con progetto di scienze che stiamo facendo a scuola.

Il progetto consiste nel creare un modellino di una scuola alimentata a pannelli solari. Ogni classe avrà un suo led, e stiamo pensando ad altri possibili dell'energia, ad esempio un ascensore. Quando l'avremo ultimato concorreremo a qualche concorso.

Abbiamo già costruito la struttura e stiamo ultimando gli interni, ora dobbiamo iniziare la parte elettrica e qui inizia i dolori.
Il problema è che i pannelli solari non garantiscono una tensione e un intensità di corrente costante, e sarebbe meglio inserire una pila ricaricabile che tenga almeno 30 m-1 h di potenza costante.
Ognugno dei led consuma 20 mA e ha una tensione operativa di 3,5 Volt.
Il pannello fotovoltaico che stiamo per acquistare fornisce 180 mA e 8,9 Volt come massima resa. Ogni piano avrà 10 led collegati in parallelo e i piani saranno 4. Abbiamo costruito l'edificio con una struttura ad incastro in modo da lavorare meglio successivamente e correggere dei difetti.
Mi sapreste dare qualche dritta? Resistenze da usare, che tipo di batteria etc?
grazie!
Intanto vi linko qualche foto:
http://img514.imageshack.us/img514/9656/spa0654zj5.jpg
http://img145.imageshack.us/img145/7271/spa0651mr5.jpg
http://img145.imageshack.us/img145/9127/spa0652cy8.jpg

PS: I led sono di honk-kong: 140 mila mcd pagati 18 cent l'uno. Fanno parecchia luce, sembrano fari

[xenom]

Carina l'idea

Allora, prima di tutto è necessario sapere la corrente totale assorbita da tutto l'impianto...
Quanti LED sono?
Per quanto riguarda l'ascensore, sconsiglio. Un eventuale motorino elettrico assorbe parecchia energia... E il pannello costa

I LED vanno connessi in parallelo, ognuno con la propria resistenza calcolata come segue:
R = (Valim - Vdrop)/I dove Valim è la tensione di alimentazione, Vdrop è la caduta di tensione del LED (2V circa per i rossi, intorno ai 3-4V per gli altri) e I è la corrente assorbita dal LED in A (quindi 20 mA sono 0.02 A).
La potenza delle resistenze è sufficiente con 1/4W (le classiche resistenze general purpose, le trovi anche dal panettiere ).

E' necessaria una batteria al piombo che si ricarica con il pannello solare. Dato che devi alimentare LED, puoi usare una batteria al Pb da 6V 1Ah.
Il pannello solare attenzione deve fornire più di 6V perché in effetti la tensione va stabilizzata.
Consiglio un pannello da 9V, e per stare sul sicuro la potenza dev'essere almeno il doppio del totale... quindi se hai per esempio 10 LED sono 0.2A*6V = 1.2W, considerando le perdite dello stabilizzatore e il sovradimensionamento devi andare almeno sui 3W.

Come stabilizzatore penso sia sufficiente un circuitino basato sull'LM317...

[Vento divino]

Se masticate un pochino di elettronica, fate una cosa un po' figa:
pilotate i led da un driver PWM che regola l'intensità luminosa in base al segnale proveniente da un fototransistor. Gli LM3519 vanno più che bene.

Ho esagerato?

[xenom]

Originariamente inviato da Vento divino

Se masticate un pochino di elettronica, fate una cosa un po' figa:
pilotate i led da un driver PWM che regola l'intensità luminosa in base al segnale proveniente da un fototransistor. Gli LM3519 vanno più che bene.

Ho esagerato?

usare un pwm per dei led normali è come usare carta igenica d'oro, IMHO
però effettivamente sono tanti.

[Marko91]

No, non siamo pratici di elettronica, però mi piacerebbe imparare qualcosa, anzi fosse per me farei qualcosa di complesso, anche solo per il piacere di farlo. Però potrebbe aiutarci uno dei professori di elettronica dell'istituto...
effettivamente qualche tipo di circuito che ci fornisca dati su un display e che controlli gli interruttori sarebbe necessario. Non ho capito però che utilità avrebbe il fototransistor. Non è nemmeno capito cos'è questo:
http://www.national.com/pf/LM/LM3519.html

Cmq In totale sono 40-50 LED da 20 mA l'uno. Quindi 1 Ampere di consumo totale.
I pannelli forniscono 9 V e 290 mA, ne servono 4 in parallelo. Lo stabilizzatore prima della pila o dopo? Presumo prima (toglie 3 Volt giusto?) se la pila è da 6 Volt@1000mA. La tensione massima dei led è 3,6 Volt quindi le resistenze dovrebbero essere da 120 Ohm. Giusto?
Esiste qualche programma per disegnare i circuiti?

[lowenz]

Originariamente inviato da Marko91

Esiste qualche programma per disegnare i circuiti?

PSpice e i suoi 1000 mila cloni

http://www.electronics-lab.com/downloads/schematic/013/

[Wilcomir]

Originariamente inviato da xenom

usare un pwm per dei led normali è come usare carta igenica d'oro, IMHO
però effettivamente sono tanti.

invece sarebbe un'ottima idea, pilotare un led in PWM è una cosa semplicissima e permette sopratutto di ridurre drasticamente i consumi... quello che prima dissipavano le resistenze ora semplicemente non viene dissipato.

ciaoooo!

[xenom]

Originariamente inviato da lowenz

PSpice e i suoi 1000 mila cloni

http://www.electronics-lab.com/downloads/schematic/013/

Consiglio anche eagle, è più semplice ed intuitivo.. PSpice è ottimo ma abbastanza professionale se non erro, non è proprio di facile uso...

[xenom]

Originariamente inviato da Wilcomir

invece sarebbe un'ottima idea, pilotare un led in PWM è una cosa semplicissima e permette sopratutto di ridurre drasticamente i consumi... quello che prima dissipavano le resistenze ora semplicemente non viene dissipato.

ciaoooo!

Forse si, soprattutto ora che sappiamo che i LED sono una cinquantina (sti cazzi? )
Ora mi sfugge una cosa però: i led in parallelo se collegati direttamente danno problemi e alcuni possono bruciarsi.
Ora, collegandoli tutti in parallelo al driver PWM il problema non si presenta ugualmente?
In ogni caso le resistenze dissipano veramente poco.
Però potrebbe essere carino poter regolare la luminosità dei LED.

[Marko91]

up

[Marko91]

Ma una batteria da 1600mAh per quanto tempo potrà fornire 800mA (cioè il consumo dei led)? per 2 ore giusto? E con un singolo pannello da 310 mA dovrebbe metterci 5 ore per essere caricata completamente.

[xenom]

Originariamente inviato da Marko91

Ma una batteria da 1600mAh per quanto tempo potrà fornire 800mA (cioè il consumo dei led)? per 2 ore giusto? E con un singolo pannello da 310 mA dovrebbe metterci 5 ore per essere caricata completamente.

Si. Devi effettuare una scelta: Sistema autosostenibile o sistema ricaricabile. Nel primo caso i pannelli sostengono completamente la richiesta energetica dell'impiantino, nel secondo caso ricaricano le batterie (e il sistema deve rimanere spento). Sucessivamente le batterie mantengono in funzione l'impianto...
Se non devi usarlo per tanto tempo, il secondo sistema è nettamente più economico...

[Marko91]

Originariamente inviato da xenom

Si. Devi effettuare una scelta: Sistema autosostenibile o sistema ricaricabile. Nel primo caso i pannelli sostengono completamente la richiesta energetica dell'impiantino, nel secondo caso ricaricano le batterie (e il sistema deve rimanere spento). Sucessivamente le batterie mantengono in funzione l'impianto...
Se non devi usarlo per tanto tempo, il secondo sistema è nettamente più economico...

Considerando che dobbiamo pagare noi le spese, e che il progetto deve rimanere acceso per poco, optiamo per la seconda.

[xenom]

Originariamente inviato da Marko91

Considerando che dobbiamo pagare noi le spese, e che il progetto deve rimanere acceso per poco, optiamo per la seconda.

Allora ti basta una batteria al piombo da... 1Ah penso sia sufficiente. Per essere ricaricata necessita di almeno 100 mA: con quella corrente si carica in circa 10 ore. Considerando che può esserci nuvoloso e tutte le altre variabili è meglio se vai sui 200-250 mA... così sei sicuro e la batteria si carica in meno tempo.
Se la prendi da 6V devi farci un circuitino stabilizzatore alla giusta tensione che non so quale sia per le batterie a 6V... penso 7.2 ma prova a guardare su internet. La corrente deve essere stabile quindi devi stabilizzare corrente e tensione.

Correggetemi se sbaglio.. non sono molto esperto.