Jednostavan svjetlosni senzor sa LED (analogni): 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Zdravo!

U ovom uputstvu ću vam pokazati kako napraviti jednostavan svjetlosni senzor s LED diodom.

U osnovi ovaj krug samo uključuje LED kad je izložen svjetlosti. Za mene je ovaj sklop nekako beskoristan jer s ovim ne možete puno učiniti, ali mislim da bi nekome ovo moglo biti od koristi.

Korak 1: Odabir komponenti

Popis komponenti:

• 2 x 560 ohmski otpornik
• 10k ohm otpornik

• Mala solarna ćelija (moju sam uzeo iz starog vrtnog svjetla na solarni pogon)

  Radni napon na mojoj solarnoj ćeliji (prema tablici s podacima) je oko 4,0 volta, iako sam dobio 6,0 volti kad sam ga mjerio. Zato za izračune koristim 5,0 volti kao radni napon. (Tehnički list moje solarne ćelije:

• Crvena LED dioda

  Možete koristiti različite boje ako želite, ali morat ćete ponovno izračunati vrijednost otpornika za drugu LED

• Tranzistor BC 337-25 (Možete koristiti drugi tranzistor ako ima ista električna svojstva)

• 12 VDC transformator

  Uzeo sam svoj transformator iz starog punjača za prijenosno računalo koji mi daje 12 volti i maks. 4,5 ampera

• Protoboard za lemljenje

Edit: Primijetio sam da moj transformator daje 20 volti umjesto 12 volti. Ako koristite 20 volti u svom krugu, za svoju LED diodu upotrijebite otpornik od 1 k ohma. Zaista mi je žao zbog svoje greške

Izračunavanje vrijednosti otpornika

Ovaj dio možete preskočiti ako ne želite znati / ako već znate, kako izračunati vrijednosti otpornika za komponente.

Dakle, prvo moramo izračunati vrijednost otpornika za LED s ovom formulom: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Ulazni napon (koristimo 12 volti)
• Ul = radni napon LED -a (crvena LED ima radni napon od 1,7 - 2,0 volti.)
• IL = LED radna struja (LED diode često koriste radnu struju od 10 - 15 mA, ali ja u svojim proračunima koristim 20 mA.)

(12V - 2V) / 0,020 A = 500 ohma

Dakle, potreban nam je otpornik od 500 ohma. Koristim otpornike serije E12 pa nemam otpornik od 500 ohma. Zato umjesto toga koristim 560 ohma.

Prije nego što izračunamo otpornik za tranzistor, moramo znati nekoliko stvari o tranzistoru koji koristimo:

• Min. hFE = Minimalni trenutni dobitak (Trenutne vrijednosti pojačanja možete potražiti u podatkovnom listu, ali ja u izračunima koristim 100.)
• Ic = Struja kolektora (Količina struje koju kolektor dobije. U ovom slučaju dobiva oko 20 mA zbog LED diode.)

Sada možemo izračunati otpornik za tranzistor. To možemo učiniti pomoću ove formule: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Ulazni napon (Kao što sam ranije rekao, moja solarna ćelija daje oko 5 volti, pa koristimo tu vrijednost.)

Ube = Napon kolektor -odašiljač (Obično je napon oko 0,5 - 0,7 volti. Koristimo 0,7 volti.)

Ib = Bazna struja (Moramo izračunati baznu struju za minimalnu vrijednost hFE.)

Formula za minimalnu vrijednost hFE: Ib = Ic / hFE

0,020 A / 100 = 0,0002 A = 0,2 mA

Dakle, 0,2 mA je minimalna količina struje koja nam je potrebna za rad tranzistora. Udvostručio sam minimalnu vrijednost struje jer želim biti siguran da se tranzistor otvara kad zatreba. Zato u svojim proračunima koristim 0,4 mA.

(5,0V - 0,7V) / 0,0004 A = 10 750 ohma

Dakle, trebamo otpornik od 10,75 ohma. U seriji E12 najbliži je 10k ohma, ali želio sam veći otpor samo u slučaju da tranzistor ne eksplodira, pa koristim otpornik od 10k ohma i 560 ohma u seriji. (10k ohm+ 560 ohm = 10,56k ohm.)

Također možete koristiti otpornik od 12 k ohma ako želite.

Korak 2: Lemljenje komponenti

Sada moramo lemiti komponente na protoboard. Iznad je raspored i shema kola koju sam koristio. Aranžman možete promijeniti ako želite.

Lemio sam transformator na ploču pomoću dvije tanje žice jer su izvorne žice bile previše debele za ploču. Kad završite sa lemljenjem žica transformatora, svakako ga izolirajte. Za izolaciju žica upotrijebite termoskupljajuće cijevi. Nisu mi ostale cijevi pa sam žicu izolirao električnom trakom i zagrijao.

I pazite da tijekom lemljenja ne napravite hladne spojeve. Hladni spojevi nisu dobri za vaš krug.

Korak 3: Testirajte svoj krug

Kada završite sa lemljenjem, možete testirati svoj krug tako da ga priključite u zid. LED bi se trebala isključiti kada je solarna ćelija prekrivena, a trebala bi se uključiti i kada je solarna ćelija izložena svjetlu.