当然，许多人已经设法与中国的太阳能灯笼玩得足够，对它们感到失望。让我们尝试找出一个问题：亮度低的原因是什么，对此您能做些什么？

太阳能板

首先，让我们比较一下手电筒的太阳能电池板。我选择了三个手电筒，第一个来自Aliexpress，第二个是大约3年前在全球范围内购买的，第三个是今年在勒罗伊（Leroy）购买的：

此外，三款带有Aliexpress尺寸为56.8x56.8 mm和60x65 mm的太阳能电池板将参与比较：

以及直径为82毫米的圆形太阳能电池：

我没有电子负载，因此我将使用先前放电容量为1600 mA / h的电池进行测试，然后再充电至500 mA / h。在对这三个相同的电池（一个完全放电，一半充电和完全充电）的试验中，充电电流的差异没有显着差异。或者，将万用表连接到手电筒的电线，并测量充电电流。

在速卖通上购买的太阳能手电筒：

在Globe购买的太阳能手电筒：

在勒洛伊购买的太阳能手电筒：

同样，我们测量太阳能电池板的充电电流，将它们从手电筒通过电路板连接起来，及时将其踩在某人的脚下。

太阳能电池56.8x56.8毫米：

太阳能电池60x65毫米：

直径为82毫米的太阳能电池：

通常每隔一小时进行一次测量，根据太阳在地平线上方的高度来计算6月和8月表的缺失测量结果。下图显示了每天最大电池电量的计算值：

从图中可以看出，中国灯笼每天积累的能量与它们的电流消耗相当一致，其测量结果在下面的文章中给出。如果将手电筒与Aliexpress组装在太阳能电池板上，则其消耗量几乎可以增加一个数量级，从而达到60 ... 100 mA。还值得注意的是，该图基于太阳能电池的理想条件，即没有阴云和树木或建筑物的阴影。例如，手电筒在空旷的地方以60 mA的电流充电：

从小李子着色时：

它会产生一半的充电电流，将手电筒放在地面上时必须考虑到这一点：

现在，有关由多晶硅晶片制成的电池的负面特性。在大多数情况下，这些电池是getinax底座，照相板通过使用母线进行焊接连接在其上，并填充有基于环氧胶的透明化合物。在照片中，灯笼使用了两个季节：

随着时间的流逝，太阳能电池的表面会因太阳辐射而坍塌，并且当水进入时会变成白色涂层，这当然不会对太阳能电池的效率产生积极影响。在下面的照片中，另一个季节后相同的手电筒：

抛光可以节省这种情况，例如使用GOI粘贴，或者在极端情况下，您可以将太阳能电池浸泡在温水中，然后用旧牙刷清洁牙菌斑，或者最好用牙粉清洁。下面是清洁后相同的太阳能灯笼的照片。

在照片中，来自Aliexpress的56.8x56.8毫米电池在水中使用了2个季节并花费了几个小时：

刷完后用相同的电池：

如实践所示，这种清洁后的效率几乎完全恢复，新电池的测试更低：

以及清洁后的电池：

差异仅为5 mA，这部分可以归因于一批太阳能电池参数的变化。还值得注意的是，这种类型的太阳能电池板中使用的透明化合物不耐酒精和溶剂，如果用它们擦拭太阳能电池，该化合物几乎立即开始塌陷并变白。

还有一些由多晶硅层压在聚乙烯中制成的太阳能电池板：

如实践所示，这是最实用的解决方案，在照片中，临时太阳能手电筒中的电池已经用了四个季节！

方案

现在让我们谈谈太阳能灯笼的电子填充。由于变压器制造过程的复杂性，我们将不考虑它们的方案。第一代太阳能灯笼的电子设备基于分立元件构建。下图显示了三个经典电路，如果仔细观察，您会发现升压转换器本身的节点几乎完全相同，主要区别仅在于光的分析方式和LED的供电方式。在前两个电路中，使用附加的光敏电阻器来分析照明，在第三个电路中，太阳能电池直接用作光传感器，LED与集成电容器并联以平滑电涌，但稍后会更多。

方案1

方案2

方案3

现代太阳能灯笼主要基于YX8XXX，QX5252和ANA618系列的中国芯片。诸如二极管之类的知名制造商也生产此类微电路，但是由于它们的成本可能比中国微电路高得多，因此我们不太可能在手电筒中遇到它们。基本上，这些微电路的制造商宣称微电路的效率不低于85％，流经LED的平均电流由电感器的值设定，但数据表中的制造商对其进行标准化处理-有些提供流经LED的平均电流（电路4、7），另一些使用电池（电路）的电流消耗5、6）。

还需要说明的是，在中国灯笼中，使用的电感类型为EC-24：

这是一种廉价的低功率电感器，具有相对较大的内部电阻，这当然会降低转换器的效率。

方案4

方案5

方案6

方案7

太阳能灯笼-里面有什么？

验尸表明，在Globe购买的手电筒使用YX8018芯片：

136μH的电感：

1.27伏特电源消耗的手电筒为6 mA：

Leroy手电筒使用ANA618芯片：

210μH的电感：

1.27伏特电源消耗的手电筒为5 mA：

在全球速卖通的手电筒中，使用了著名的中国斑点型微电路：

342μH电感：

从1.27伏特电源消耗的手电筒为11 mA：

测量结果以及对方案5所附表格的快速浏览表明，我们正在处理无芯片QX5252芯片。

在成功地重复并调整了方案1-3之后，事实证明它们总体上是可操作的，但是它们的特征与中国的特征大致相同，但是我想要更多。购买了用于测试的太阳能电池板，并与手电筒一起参加了测试，我首先确定了60 mA手电筒电路的电流消耗，使用的是直径5 mm的超亮LED，散射角为120度：

像中国灯笼那样制造扩散器的尝试均未成功，我将其与方案9结合使用以进行这种设计：

这些LED有一个缺点-点光源是光，因此灯笼色必须是无光的，而透明的色泽则需要用半透明的白色丙烯酸清漆覆盖或用白色薄膜制作衬里。但是，当我追求亮度并从100-120 mA电池切换到手电筒电流时，我最终不得不放弃了5 mm LED，即使六个LED的并联也不省：

低功率LED根本无法在峰值电流下有效地工作，因此我不得不切换到三个具有框架尺寸5730和电路8的0.5瓦LED的组件：

展望未来，我注意到，与5毫米不同，使用5730 LED时，不必使手电筒阴影变得无光，这又增加了手电筒的亮度。

在图8、9中，我根据图1-3中的方案开发的方案。这些“主力”已经显示了3个季节的可靠性和朴实性。方案8设计为与一个1-3瓦LED或三个0.5瓦5730型一起使用。方案9设计为与手电筒-基于并联连接的相同类型的低功率LED（例如相同的5毫米）的花环一起使用。这两个电路的基础是在晶体管VT4，VT5，电感器L1，反馈电容器C4，电阻器-限流器基极R7和设置偏置电流R8的电阻器上的升压转换器。该模块与前三个电路几乎完全相同。但是存在差异，这是晶体管VT1上的光传感器的放大器，与原始电路相比，它可以在较早的暮光中实现晚些时候包含手电筒。以及电压传感器，其具有保护电池免受深度过放电的功能，如果电池上的电压低于1.1伏，则禁止升压转换器运行。该传感器在VD2二极管和VT2晶体管上实现。如果电池电压低于1.1伏特，则由二极管VD2和晶体管VT2的发射极结串联形成的两个PN结将闭合，晶体管VT3也将闭合，从而使升压转换器导通。电阻R4设置电压传感器电路的滞后电平。电阻R7，R8设置升压转换器单元从电池消耗的电流。在这些额定值下，电路的电流消耗将为95-120 mA，流经LED的平均电流约为20 mA。我通过间接方法测量了电流。来自录音机的指示器设备已连接至太阳能电池板。指向太阳能电池上的LED并找到箭头偏离最大的位置并记住其位置：

然后，我们将LED连接到可调电流源。通过调节流过LED的电流，我们实现了箭头与先前测量中的位置相同：

我在LED上以2.8 V的电压得到23 mA的电流，事实证明，这种间接方法测得的效率仅为52％，这并不奇怪，因为BC817硅晶体管的饱和Uke为0.6伏。

方案8

方案9

在为该电路订购晶体管时，请记住，带有Aliexpress的中国BC817晶体管在消耗电流为50-60 mA且电路效率较低的情况下可能无法正常工作。安森美半导体或恩智浦公司的晶体管正常工作。该电路使用大小为0805的电阻器和陶瓷电容器，采用CASE-A封装的钽电解电容器，其容量为10-47 F，工作电压至少为10V。 1SS314二极管可以替换为广泛使用的LL4148，带有SS16的1SS357二极管和类似的肖特基二极管。电感L1尺寸CD43 100μH：

晶体管BC847，BC857最好与索引C配合使用，它们的最大增益为h21E。电路9中电容器C5的工作电压应至少为16伏，容量至少为10微法拉。当尝试将其减小到1 uF（在CASE-A中，我想用较小的陶瓷，在0603中，替换一个相当大的电解电容器）时，由于转换器的电压脉冲不受压力，5 mm LED一直开始出现故障，我不得不回到原来的状态。面值。这些板是根据标准LUT技术制造的，板上的连接器和电池用作开关：

该板对于图8、9中的电路通用。在照片中，该板是根据方案8组装的（未安装电容器C5）。

链接到带有图表和印刷电路板的档案（P-CAD 2006和.pdf格式）

在奇异且相对昂贵的DIODES ZXLD383芯片上的Scheme 10表现得很好。陶瓷电容器C1陶瓷0805，电感L1尺寸CD43 10μH。 HL1-组装5730型三个LED。在指示的额定值下，电路的电流消耗为100-110 mA。

模式10

在汇编中，它看起来像这样：

链接到带有图表和印刷电路板的档案（P-CAD 2006和.pdf格式）

最后，QX Micro Devices QX5252在中国芯片上的最佳价格/质量标准。陶瓷电容器C1 0805，电感L1尺寸CD43 22μH。 HL1-组装5730型三个LED。在指示的额定值下，电路的电流消耗为100-110 mA。