Jednostavan senzor svjetla sa LED -om (analogni): 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Zdravo!

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

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

Korak 1: Odabir komponenti

Lista komponenti:

• 2 x 560 ohm otpornik
• 10k ohm otpornik

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

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

• Crvena LED dioda

  Možete koristiti različite boje ako želite, ali morat ćete ponovo 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 laptop 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, upotrijebite otpornik od 1 k ohma za svoju LED diodu. 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 sa ovom formulom: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Ulazni napon (Koristimo 12 volti)
• Ul = LED radni napon (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 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 (Možete pogledati vrijednosti trenutnog pojačanja iz podatkovne tablice, ali ja koristim 100 u svojim proračunima.)
• 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 -emiter (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, potreban nam je otpornik od 10,75 ohma. U seriji E12 najbliži je 10k ohma, ali želio sam veći otpor u slučaju da tranzistor ne eksplodira, pa koristim otpornik od 10k ohma i 560 ohma u seriji. (10k ohm+ 560 ohm = 10,56k ohm.)

Po želji možete koristiti i otpornik od 12 k ohma.

Korak 2: Lemljenje komponenti

Sada moramo lemiti komponente na protoboard. Gore je raspored i dijagram kola koji 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. Kada završite sa lemljenjem žica transformatora, obavezno ga izolirajte. Za izolaciju žica upotrijebite termoskupljajuće cijevi. Nisu mi ostale cijevi, pa sam izolirao žicu električnom trakom i zagrijao je.

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

Korak 3: Testirajte krug

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