Senzor de lumină simplu cu LED (analogic): 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Buna!

În acest instructable vă voi arăta cum să realizați un senzor de lumină simplu cu un LED.

Practic, acest circuit pornește doar LED-ul, atunci când este expus la lumină. Pentru mine acest circuit este cam inutil, deoarece nu poți face mare lucru cu asta, dar cred că cineva ar putea găsi acest lucru util.

Pasul 1: Alegerea componentelor

Lista componentelor:

• Rezistor 2 x 560 ohmi
• Rezistor de 10k ohm

• O mică celulă solară (am luat-o pe a mea dintr-o lumină veche de grădină alimentată cu energie solară)

  Tensiunea de funcționare a celulei mele solare (conform fișei sale tehnice) este de aproximativ 4,0 volți, chiar dacă am obținut 6,0 volți când am măsurat-o. De aceea folosesc 5,0 volți ca tensiune de funcționare pentru calculele mele. (Fișa tehnică a celulei mele solare:

• Un LED roșu

  Puteți utiliza culori diferite, dacă doriți, dar va trebui să calculați din nou valoarea rezistorului pentru un alt LED

• BC 337-25 tranzistor (Puteți utiliza un tranzistor diferit dacă are aceleași proprietăți electrice)

• Un transformator de 12 VDC

  Mi-am luat transformatorul de la un încărcător de laptop vechi care îmi oferă 12 volți și max. 4,5 amperi

• Un protoboard de lipit

Edit: Am observat că transformatorul meu produce 20 de volți în loc de 12 volți. Dacă utilizați circuitul de 20 de volți, utilizați rezistor de 1k ohm pentru LED-ul dvs. Îmi pare foarte rău pentru greșeala mea

Calculul valorilor rezistorului

Puteți sări peste această parte dacă nu doriți să știți / dacă știți deja, cum să calculați valorile rezistenței pentru componente.

Deci, mai întâi trebuie să calculăm valoarea rezistenței pentru LED cu această formulă: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Tensiunea de intrare (folosim 12 volți.)
• Ul = Tensiunea de funcționare a LED-ului (LED-ul roșu are o tensiune de funcționare de 1,7 - 2,0 volți.)
• IL = LED curent de funcționare (LED-urile folosesc adesea un curent de funcționare de 10 - 15 mA, dar eu folosesc 20 mA în calculele mele.)

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

Deci avem nevoie de un rezistor de 500 ohmi. Folosesc rezistențe din seria E12, deci nu am un rezistor de 500 ohmi. De aceea folosesc în schimb un 560 ohmi.

Înainte de a calcula rezistorul pentru tranzistor, trebuie să știm câteva lucruri despre tranzistorul pe care îl folosim:

• Min. hFE = Câștig curent minim (Puteți căuta valorile câștigului curent din foaia de date, dar eu folosesc 100 în calculele mele.)
• Ic = Curent colector (Cantitatea de curent pe care o obține colectorul. În acest caz, acesta devine aproximativ 20 mA datorită LED-ului.)

Acum putem calcula rezistența pentru tranzistor. Putem face asta cu această formulă: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Tensiunea de intrare (După cum am spus mai devreme, celula mea solară furnizează aproximativ 5 volți, deci folosim această valoare.)

Ube = tensiune colector-emițător (de obicei tensiunea este de aproximativ 0,5 - 0,7 volți. Folosim 0,7 volți.)

Ib = Curent de bază (Trebuie să calculăm curentul de bază pentru valoarea minimă a hFE.)

Formula pentru valoarea minimă a hFE: Ib = Ic / hFE

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

Deci, 0,2 mA este cantitatea minimă de curent de care avem nevoie pentru ca tranzistorul să funcționeze. Am dublat valoarea minimă a curentului pentru că vreau să mă asigur că tranzistorul se deschide când trebuie. De aceea folosesc 0,4 mA în calculele mele.

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

Deci avem nevoie de un rezistor de 10,75 ohmi. În seria E12, cel mai apropiat este de 10 k ohmi, dar am vrut ceva mai multă rezistență doar în cazul în care tranzistorul nu aruncă în aer, așa că folosesc rezistență de 10 k ohmi și 560 ohmi în serie. (10k ohm + 560 ohm = 10,56k ohm.)

De asemenea, puteți utiliza un rezistor de 12k ohm dacă doriți.

Pasul 2: lipirea componentelor

Acum trebuie să lipim componentele pe protoboard. Mai sus este aranjamentul și schema de circuit pe care am folosit-o. Puteți schimba aranjamentul dacă doriți.

Am lipit transformatorul pe placa folosind două fire mai subțiri, deoarece firele originale erau prea groase pentru placa. Când ați terminat de lipit firele transformatorului, asigurați-vă că îl izolați. Vă rugăm să utilizați tuburi termocontractabile pentru a izola firele. Nu mi-au mai rămas tuburi, așa că am izolat firul cu bandă electrică și l-am încălzit.

Și asigurați-vă că nu faceți îmbinări reci în timpul lipirii. Îmbinările reci nu sunt bune pentru circuitul dvs.

Pasul 3: Testează-ți circuitul

Când ați terminat lipirea, puteți testa circuitul conectându-l la perete. LED-ul ar trebui să se stingă atunci când celula solară este acoperită și ar trebui să se aprindă atunci când celula solară este expusă la lumină.