Enostaven svetlobni senzor z LED (analogno): 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Zdravo!

V tem navodilu vam bom pokazal, kako narediti preprost svetlobni senzor z LED.

V bistvu to vezje samo prižge LED, ko je izpostavljeno svetlobi. Zame je to vezje nekoristno, ker s tem ne moreš veliko narediti, vendar mislim, da bi se komu to zdelo koristno.

1. korak: Izbira komponent

Seznam komponent:

• 2 x 560 ohmski upor
• 10k ohmski upor

• Majhna sončna celica (mojo sem vzel iz stare vrtne svetilke na sončno energijo)

  Delovna napetost na moji sončni celici (glede na njen podatkovni list) je približno 4,0 voltov, čeprav sem pri merjenju dobil 6,0 voltov. Zato za izračune uporabljam 5,0 voltov kot delovno napetost. (Podatkovni list moje sončne celice:

• Rdeča LED

  Če želite, lahko uporabite različne barve, vendar boste morali za drugo LED znova izračunati vrednost upora

• Tranzistor BC 337-25 (Če imate enake električne lastnosti, lahko uporabite drug tranzistor)

• 12 V DC transformator

  Transformator sem vzel iz starega polnilnika za prenosnik, ki mi daje 12 voltov in maks. 4,5 ampera

• Spajkalna plošča

Edit: Opazil sem, da moj transformator oddaja 20 voltov namesto 12 voltov. Če uporabljate 20 voltov v svojem vezju, uporabite LED upor 1k ohm. Res mi je žal za mojo napako

Izračun vrednosti upora

Ta del lahko preskočite, če ne želite vedeti / če že veste, kako izračunati vrednosti upora za komponente.

Zato moramo najprej izračunati vrednost upora za LED s to formulo: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = vhodna napetost (uporabljamo 12 voltov)
• Ul = delovna napetost LED (rdeča LED ima delovno napetost 1,7 - 2,0 voltov.)
• IL = LED obratovalni tok (LED diode pogosto uporabljajo obratovalni tok 10 - 15 mA, vendar v svojih izračunih uporabljam 20 mA.)

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

Zato potrebujemo upor 500 ohmov. Uporabljam upore serije E12, zato nimam upora 500 ohmov. Zato namesto tega uporabljam 560 ohmov.

Preden izračunamo upor za tranzistor, moramo vedeti nekaj stvari o tranzistorju, ki ga uporabljamo:

• Min. hFE = Najmanjši trenutni dobiček (V podatkovnem listu lahko poiščete vrednosti trenutnega dobička, vendar v svojih izračunih uporabljam 100.)
• Ic = Tok zbiralnika (Količina toka, ki ga zbiralec dobi. V tem primeru zaradi LED diode dobi približno 20 mA.)

Zdaj lahko izračunamo upor za tranzistor. To lahko storimo s to formulo: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = vhodna napetost (kot sem že rekel, moja sončna celica zagotavlja približno 5 voltov, zato uporabljamo to vrednost.)

Ube = napetost kolektor -oddajnik (običajno je napetost približno 0,5 - 0,7 voltov. Uporabljamo 0,7 volta.)

Ib = osnovni tok (izračunati moramo osnovni tok za najmanjšo vrednost hFE.)

Formula za najmanjšo vrednost hFE: Ib = Ic / hFE

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

0,2 mA je torej najmanjša količina toka, ki jo potrebujemo za delovanje tranzistorja. Podvojil sem najmanjšo vrednost toka, ker se želim prepričati, da se tranzistor odpre, ko je to potrebno. Zato pri svojih izračunih uporabljam 0,4 mA.

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

Zato potrebujemo upor 10,75 ohma. V seriji E12 je najbližji 10k ohmov, vendar sem želel več upora, če tranzistor ne eksplodira, zato uporabljam upor 10k ohm in 560 ohmov. (10 k ohm+ 560 ohm = 10,56 k ohm.)

Če želite, lahko uporabite tudi 12k ohmski upor.

2. korak: Spajkanje komponent

Sedaj moramo komponente spajkati na protoboard. Zgoraj je postavitev in shema vezja, ki sem jo uporabil. Če želite, ga lahko spremenite.

Transformator sem spajkal na ploščo z dvema tanjšima žicama, ker so bile prvotne žice predebele za ploščo. Ko končate spajkanje žic transformatorja, ga izolirajte. Za izolacijo žic uporabite toplotno skrčljive cevi. Ni mi ostalo nobenih cevi, zato sem žico izoliral z električnim trakom in jo segrel.

Pazite, da med spajkanjem ne naredite hladnih spojev. Hladni spoji niso dobri za vaše vezje.

3. korak: Preizkusite vezje

Ko končate spajkanje, lahko preskusite vezje tako, da ga priključite v steno. LED mora ugasniti, ko je sončna celica pokrita, in prižgati se mora, ko je sončna celica izpostavljena svetlobi.