즐거운 인생, 즐거운 물리

처가집이 시골이라 불빛이 별로 없어 뒷마당으로 내려가는 계단이 깜깜하여 아무것도 안보인다. 

밤에만 켜지는 불을 달아놓았으면 하시길래 예전에 보았던 회로가 생각이 나 찾아보았다.

아이디어를 얻은 블로그 : http://thomson.tistory.com/43

이 블로그에 전기관련 재미있는 실험들이 많아서 요즘에 (따라)해보고 있다.

낮에는 태양전지판으로 충전하고 밤에는 LED를 켜도록 구성하였다.

회로도

회로 그리는 프로그램이 다리를 12개까지밖에 지원을 하지 않아 14개인 74HC04를 표시하지 못하였다.

입력이 0이면 출력은 1, 입력이 0이면 출력은 1 인 이러한 논리회로를 NOT gate 라고 부르고 Inverter 라고 부르기도 한다. 74HC04는 6개의 Inverter가 있어서 Hex Inverter 라고 부른다. A단자와 GND 단자사이 전위차가 존재하면 Y단자 출력이 없게 되고 A단자와 GND 단자의 전위차가 없으면 Y단자에 출력이 가해진다. (Vcc와 연결) 

태양전지판과 충전지 사이에 다이오드를 설치하여 역전류를 방지한다. 밤에 태양전지판의 전압이 낮아지면 역으로 전류가 흐를 수 있는데 태양전지판을 손상 시킬수 있고 배터리의 수명보장을 위하여 필요하다.

충전지는 리튬이온 전지(18650)를 사용하였다. 후에 전지를 교체할 수 있도록 홀더에 연결하였다.

리튬이온 전지는 메모리 효과가 없기때문에 수시로 충/방전 되는 회로에 유리하여 선택하였다. 완전 방전시 재사용 불가능하기 때문에 이에 유의해야한다. 배터리의 보호를 위해 보호 회로를 구입하여 달아주었고 안정적인 충전과 상태확인을 위해 충전 회로를 부착하였다. LED가 그리 많이 전류를 소모하지는 않아서 보호회로가 필요 없을 듯 했지만 날이 흐린날이 연속으로 되는 경우가 많으므로 달아두길 잘했다는 생각이 들었다.

녹색회로 - 배터리 보호회로

빨간색 - 충전회로

태양전지판은 6V 5W의 출력을 가지는 전지판을 사용하였다.

LED는 5050 백색을 이용하여 난간 아래쪽에 일정한 간격으로 5개 부착하였다.

밤에 테스트를 해보니 너무 밝아 주변에 영향을 주지도 않고 적당한 밝기를 유지하여 계단을 다니는데 어려움이 없었다.

태양전지판 8,000원

각종 부품 4,000원

18650 6,000원

약 18000원 소요

막상 해보고 나니 생각보다 비용이 많이 들었다. 이러한 장치를 만들었다는데에 의의를 두어야 할듯.