說起庭院燈，大家的腦海裡馬上就會浮現出居民小區裡的路燈或花園、草坪上的夜間照明燈等。其實一些有私家花園、屋頂花園或庭院的住戶，也可以安裝外形美觀的庭院燈。
動手製作一盞(或多盞)如圖2-1所示的太陽能庭院燈，把它如題圖所示布置在庭院或花園、草坪上，用於夜晚的弱光照明，既時尚美觀、實用有趣，又節能環保。其最大特點是不需要連接市電電源，安裝非常方便，且不需要付電費。每晚天黑後這種庭院燈會自動點亮，早上天亮後又自動熄滅，省心、省錢!
弄懂工作原理
太陽能庭院燈的電路如圖2-2所示，它由太陽能電池板BP、鎳氫電池G、超高亮度發光二極體VD2以及晶體三極體VT1、VT2等構成的光控開關電路組成。
白天，太陽光照射到太陽能電池板BP上，BP表面即發生光伏效應，其兩端輸出一定功率的電能，通過隔離二極體VD1後，給鎳氫電池G充電。此時，並接在太陽能電池板BP兩端的分壓電阻器R1、R2亦有電流通過，R2兩端電壓降大於0.65V，晶體三極體VT1獲得合適偏流導通，VT2因基極和發射極被VT1短路而處於截止狀態，超高亮度發光二極體VD2無電不發光。夜晚，太陽能電池板BP因無光照射而停止輸出電能，晶體三極體VT1失去偏壓而截止， VT2通過電阻器R3從鎳氫電池G兩端獲得足夠偏流而導通，超高亮度發光二極體VD2即通電自動發光。
以上過程周而復始：鎳氫電池G白天被充電、夜晚自動放電，而超高亮度發光二極體VD2則白天熄滅、晚上點亮，從而實現了無人控制自動照明。
電路中，太陽能電池板BP既作為光電轉換器件為鎳氫電池G充電，又作為光傳感器控制電子開關電路工作，一物兩用，既簡化了電路，又降低了成本。晶體二極體VD1為隔離二極體，它只允許太陽能電池板BP對鎳氫電池G充電，不允許鎳氫電池G反過來通過太陽能電池板BP放電(無光照時)，更不允許鎳氫電池G 通過分壓電阻器R1和R2放電，使光控開關電路失效——超高亮度發光二極體VD2永遠無法點亮。
準備好元器件
該製作總共用了11個電子元器件，其實物如圖2-3所示。為方便讀者備齊元器件，特列出表2所示的元器件清單。
表2 元器件清單
BP選用開路電壓4.56V、短路電流達70mA、外形尺寸是60mm×60mm×3mm的單晶矽太陽能電池板，其構成如圖2-4所示。該產品由8片面積為52mm×5.5mm的單晶矽片串聯組成，出廠時已貼附在環氧基板上，並在表面封塗了一層多酚樹脂加以保護;板的背面焊引出兩根塑料軟電線，其中紅色為電池的正極引線，黑色為電池的負極引線。一般來講，其他尺寸或規格的太陽能電池板，只要開路電壓達到4.5V、短路電流達到70mA，均能夠代替使用。
太陽能電池板的功率輸出能力與其面積大小密切相關，面積越大，在相同光照條件下的輸出功率也越大。太陽能電池板的優劣主要由開路電壓和短路電流這兩項指標來衡量。業餘測試方法參見圖1-5，將太陽能電池板放在太陽光直射的環境下，用萬用表測出兩端輸出電壓，即可認為是開路電壓;再將萬用表直接跨接在太陽能電池板兩端測出輸出電流，即認為是短路電流。
電晶體VT1、VT2均選用9014(集電極最大允許電流ICM=0.1A，集電極最大允許功耗PCM=310mW)或3DG8型矽NPN小功率三極體，要求電流放大係數β≥100。
VD1用1N4148型矽開關二極體;VD2宜用φ5mm或φ10mm散射型超高亮度黃色發光二極體，其典型正向工作電壓為1.8～1.95V(工作電流為20mA時測試)，最大工作電壓為2.5V，外形和引腳極性識別方法跟普通發光二極體完全一致。需要向讀者說明的是：超高亮度白色發光二極體不適合在這裡應用，因為它的典型工作電壓高達2.8～3.6V，而鎳氫電池G的供電電壓只有2.4V，所以將白色發光二極體接入電路後是不會被點亮發光的。
R1～R3全部採用RTX-1/8W型碳膜電阻器，標稱阻值依次為22kΩ、100kΩ和2kΩ。
G用兩節HR6型(5號)、公稱電壓1.2V、容量≥600mAh的鎳氫電池串聯而成，為方便安裝應配上合適的塑料電池架。G也可用兩節5號、容量≥600mAh的鎳鎘電池串聯而成，但由於鎳鎘電池存在較為嚴重的記憶效應，實際使用效果遠不如鎳氫電池。
開始動手製作
整個太陽能庭院燈的製作，可劃分成電路板的製作、外殼的選配、燈體的組裝、電路的檢測與調試4大步驟來完成。
第一步，電路板製作
圖2-5所示為該太陽能庭院燈的印製電路板接線圖。注意：銅箔及焊接面朝讀者，元器件在印製電路板的背面。印製電路板實際尺寸約為55mm×18mm，可用刀刻法製作而成。圖2-6(a)所示是已製成的印製電路板實物圖，圖2-6(b)所示是焊接好元器件(注意：太陽能電池板BP暫不焊接)的印製電路板實物圖。
第二步，外殼的選配
業餘條件下，製作成功太陽能庭院燈的最大難點在於無法獲得既美觀、又實用的外殼，尤其是理想的燈罩。筆者費了很大的精力和時間，通過用多種材料對比試驗，終於找到了一種比較滿意的方案：採用如圖2-7所示的市售容量為1.5升飲料空瓶進行加工改造，其大小合適、瓶體塑料無色透光性較好、改造後的形狀比較美觀，從而較好地解決了這一難題。飲料瓶的加工改造及整體裝配示意圖如圖2-8所示。
首先，按如圖2-9所示對飲料瓶進行加工改造。具體可對照圖2-8(a)所給定的尺寸，在飲料空瓶上用鉛筆或小刀畫出兩根同心圓切割線，用剪刀截掉瓶體中間一段不用，使保留的瓶底座部分能夠正好套在瓶口部分。
其次，按照如圖2-10所示，給飲料瓶蓋裝上一段外徑約16mm、長約80cm的電工用UPVC阻燃型硬塑料穿線管(建材商店有售)，作為燈體支撐插杆。具體可先按如圖2-10(a)所示，將所選塑料管的一端扣壓在飲料瓶蓋的中間位置，用鉛筆沿管口在瓶蓋上畫出一個圓圈;再按如圖2-10(b)所示，用加熱的電烙鐵頭沿所畫圓圈的裡側(注意：保持2mm距離)「切割」出小圓孔;按如圖2-10(c)所示，用小尖嘴鉗頭用力「鑽」小圓孔(要點：一邊用力往小圓孔裡頂小尖嘴鉗，一邊不停地旋轉尖嘴鉗)，使小圓孔的口徑擴大至鉛筆所畫出的圓圈;接著按如圖2-10(d)所示，將塑料管一端插入瓶蓋所開的圓孔;然後按如圖2-10(e)所示，用熱熔膠粘固瓶蓋裡外與塑料管的接合處，使塑料管和製成以後的燈體能夠通過擰緊的瓶蓋牢固為一體。
最後，按照如圖2-11所示，將塑料管的另一端用鋒利的美工刀削割成斜截面，以便在實際使用中能夠很容易地插進泥土中去。
第三步，燈體的組裝
首先，按照如圖2-12所示，在飲料瓶的底座上固定並密封太陽能電池板BP。具體可按如圖2-12(a)所示，在飲料瓶底的中心位置處用電烙鐵燙開一個穿線小孔;按如圖2-12(b)所示，從外向裡穿入太陽能電池板BP的兩根引線;按如圖2-12(c)所示，用熱熔膠(如無熱熔膠槍可直接用電烙鐵加熱熱熔膠棒)將太陽能電池板BP粘固在底座外面。為了防止使用中雨水浸溼內部電路板等，太陽能電池板BP的引線入口處及其板體四周均應全部用熱熔膠密封起來才行。
或許有的讀者要問：為何不將太陽能電池板BP直接裝入燈罩內呢?這樣不但安裝起來省事，而且有效解決了雨淋水溼問題!我要回答的是：儘管這樣太陽能電池板BP能夠工作，但實踐證明塑料燈罩對光線具有反射和吸收作用，將會影響太陽能電池的轉換效率，所以不推薦這種安裝方案。
其次，按照如圖2-13所示，在飲料瓶的底座內固定印製電路板和塑料電池架(用於裝鎳氫電池G)。具體可按如圖2-13(a)所示，在分清太陽能電池板兩根引線的正、負極極性後，將線頭正確焊接在印製電路板上;按如圖2-13(b)所示，用熱熔膠將塑料電池架和印製電路板粘固在飲料瓶的底座內;為了美觀，可按如圖2-13(c)和圖2-13(d)所示，在飲料瓶底座的內壁襯上φ86mm×50mm的有色硬卡紙圈，使人從外邊看不到裡面的電路部分。
最後，進行燈體組裝。按照如圖2-14(a)所示，將兩節充有電的鎳氫電池G放入飲料瓶底座腔內的電池架上去，並按圖2-14(b)所示，將飲料瓶的底座部分套在瓶口部分。組裝好的燈體如圖2-14(c)所示。
第四步，檢測與調試
裝配成的太陽能庭院燈，只要元器件質量有保證，焊接無誤，電路無需任何調試，便可投入使用。當白天用手(或黑布等)完全蒙住太陽能電池板BP時，燈內超高亮度發光二極體VD2會自動發光;移開手(或取掉黑布)時即會自動恢復熄滅狀態，這可用來判斷和檢驗太陽能庭院燈的工作是否正常。
如果發生天還沒有完全黑或陰雨天燈就亮的現象，可通過適當減小電阻器R1的阻值來加以調整;反之，如果天黑了燈還不亮，可通過適當加大電阻器R1的阻值來加以調整。如果燈始終發光，說明不是晶體三極體VT1的引腳接反，便是所用管子的電流放大係數β值太小，應予以糾正或換用β值大的管子一試;如果燈始終不發光，可重點檢查晶體三極體VT2、超高亮度發光二極體VD2的引腳是否接反，電阻器R3是否開路等，並予以排除。
投入實際使用
該太陽能庭院燈發光時工作電流實測約為20mA，一般晴天充上電後，連續照明一個晚上是沒有任何困難的。在連續晴天后遇到一天陰雨天，可正常照明不中斷;如果遇到數日陰雨天，鎳氫電池G會充電不足，當它供電電壓下降至2V以下時，超高亮度發光二極體VD2會自動停止發光，從而避免了鎳氫電池G過放電。實驗證明，對於容量是600mAh的鎳氫電池G，在充足電後可連續點亮VD2長達30h。
使用時，將太陽能庭院燈插在院子或花園的草坪上，注意避開遮擋太陽光的物體或花木，做到白天太陽光儘可能長時間地直射到燈頂面的太陽能電池板即行。圖2-15所示是筆者在自家四合院內實際使用時的效果圖。由於太陽能電池板上落有灰塵等時，會影響光電轉換效率，所以還要注意定期做好清潔工作。