对于那些对园艺感兴趣的人来说，花园灯可以提供一种选择，即使在晚上也可以欣赏植物的美丽。这些灯一般都放在花园里，离电源插座很远，因为把电线穿过花园的泥土不是个好主意，因为大部分时间都是湿湿的，很累。这就是太阳能花园灯出现的地方。这些灯将有一个电池，白天由太阳能电池板充电，晚上，电池的能量将用于为灯供电，重复循环。在我们之前的一些文章中，我们搭建了一些与太阳能相关的项目，比如太阳能手机充电器、太阳能逆变电路等。
在这个项目中，我们将建造一个简单而廉价的DIY太阳能庭院灯。白天太阳能电池板会给锂电池充电，到了晚上，电池会开灯，直到再次进入白天。与其他电路不同，我们不会使用微控制器或传感器，因为这个项目的想法是减少元件的数量，以降低电路的价格和复杂性。说到这里，我们开始打造我们自制的太阳能灯吧！
太阳能庭院灯的设计
在选择元件值和进入电路图之前，我们必须为我们的项目选择负载。对于负载，我们指的是我们将在项目中使用的花园灯的类型。因为灯的额定电压和额定电流决定了电路的设计模式。
我们在这个项目中使用的LED是普通的中国LED，工作电压为3.2V，最大直流电压为4.5V，所以如果两个LED串联，直流电压为6.4V，我们项目中使用的LED如下。
因此，7.4V锂电池可以提供最小6.4V(完全放电)到最大8.4V(完全充电)。因此，本项目采用7.4V锂电池作为电源，下同。如果你对锂电池完全不熟悉，你可以看看这篇关于锂离子电池基础知识的文章，以便更好地了解它们。
为此应用选择的电池将具有内置保护电路，以保护电池免受过充电、深度放电和短路相关条件的影响。如果你的电池不提供这些功能，一定要使用外置保护模块，因为锂电池如果处理不当，可能会变得非常不稳定，甚至爆炸。
太阳能庭院灯电路图
太阳能庭院灯电路将由两部分组成。一个是充电，一个是控制LED。完整的电路图分两部分解释。第一部分如下
n沟道MOSFETQ2和IRF540N用于充电控制操作。电位计R1用于通过控制N沟道MOSFETQ2的栅极电压来设置电池电压电平。肖特基整流二极管D1是SR160，是一个1A60V的肖特基二极管，用于保护电池极性反接，防止放电条件下反向流动。输出肖特基二极管D2用于隔离充电器电压和电池电压。
电路的另一部分用于在黑暗条件下打开LED。这由IRF9540的另一个P沟道MOSFETQ1完成。MOSFET的栅极由太阳能电压控制。因此，每当太阳能电池产生电压时，MOSFET保持关断，但在黑暗或夜间，电池不产生电压，MOSFET导通。通过使用P沟道MOSFET，完全消除了额外的LDR和比较器电路。
现在，对于电路的第二部分，led串联和并联。两个串联的LED将直流电压提高了单个LED的两倍，但流经LED的电流被分流。四个并联连接由两个串联的led组成。更多的并联led会增加电流并影响备用电池。
估计每个系列流过的电流差不多40mA。因此，四个并联的串消耗160mA的电流。本项目选用的电池在标称充电条件下可有效点亮LED近5-6小时。可根据需要增加LED灯串。
太阳能庭院灯的建造
要构建一个电路，你需要以下组件-
锂电池7.4V(mAH取决于备用时间)，内置保护电路。
3.5V直流电压的LED(其他电压也适用，只是LED灯条结构会有所不同)。
IRF 9540np沟道Mosfet
IRF 540nn沟道Mosfet
2个SR160肖特基二极管
680R电阻器
50k电位计
4.7k电阻
对于1518V的太阳能电池板，如果选择3600mAH电池，额定电流超过300mA。
连接太阳能电池板和发光二极管的电线
连接线
下图是IRF540NN沟道和IRF9540P沟道Mosfet的引脚排列，我们将使用这个项目。
在面包板上搭建好太阳能庭院灯电路后，我的安排如下。
我们使用了以下规格的太阳能电池板。
它是一块10W的太阳能电池板，输出电压为18V。太阳能电池板被放置在阳光最强的地方。控制电位计，使D2两端的电压为8.5V。这是由于充电电压，锂电池充满电后为8.4V。当电池开始充电时，安培计与电池串联以检查充电电流。您也可以通过使用太阳能跟踪器来最大化电池电量，从而即兴完成该项目，但这超出了本项目的范围。
从以下万用表读数可以看出，充电电流差不多是300mA。这种变化将取决于太阳的条件，在晴天会增加，在阴天会减少。
到了晚上，太阳能电池板收不到辐射，电池板就没有输出电流了，电池就停止充电，LED灯就亮了。这个项目的完整工作也可以在下面链接的文章中找到。我们演示了如果面板没有接收到辐射，灯会自动打开。