Svetlom aktivovaný spínač s MOSFET

MOSFET je typ jedinečného tranzistora s efektom poľa. V porovnaní s BJT sú tieto tranzistory napäťovo riadené zariadenia, pretože BJT sú prúdovo riadené zariadenia. Vo všeobecnosti MOSFET obsahuje tri terminály; brána, zdroj a odtok, zatiaľ čo BJT zahŕňa základňu, kolektor a žiarič. Kedykoľvek sa napätie privedie na svorku brány, potom sa môže vytvoriť elektrické pole, ktoré jednoducho riadi tok prúdu cez kanál medzi dvoma zostávajúcimi svorkami, ako je zdroj a odtok, a prúd netečie z terminálu brány do tranzistor. MOSFETy hrajú kľúčovú úlohu pri vytváraní rôznych obvodov ako regulátory napätia , regulátory otáčok motora, solárne sledovače, spínače aktivované svetlom a mnoho ďalších. Tento článok popisuje, ako navrhnúť svetlom aktivovaný spínač s MOSFET.

Svetlom aktivovaný spínač s MOSFET

Hlavnou koncepciou tohto obvodu je navrhnúť jednoduchý obvod na zapnutie/vypnutie záťaže ako napr LED v závislosti od intenzity svetla. Tu je záťaž v okruhu riadená cez MOSFET.

Požadované komponenty

Požadované komponenty na výrobu tohto svetlom aktivovaného spínača s MOSFET zahŕňajú hlavne; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5 Mohm Rezistor , 12V LED pás Záťaž a 9V batéria Napájanie.

Pripojenia spínačov aktivovaných svetlom

Zapojenie spínača aktivovaného svetlom s MOSFETom je nasledovné;

• Zberná svorka MOSFET IRFZ44N je pripojená k zápornej svorke LED.
• Záporná svorka rezistora 4,5 Mohm je pripojená k zdrojovej svorke MOSFET a kladná svorka je pripojená ku kladnej svorke LED.
• Kladná svorka LDR je pripojená k hradlovej svorke MOSFET a záporná svorka je k zdrojovej svorke MOSFET.
• Jedna svorka odporu je pripojená ku kladnej svorke batérie a svorka hradla je pripojená k zápornej svorke batérie alebo GND.

Pracovné

Nočné svetlo je veľmi malé elektrické svietidlo, ktoré sa používa na pohodlie v tmavých oblastiach alebo tam, kde sa niektoré oblasti v určitých špecifických časoch stmavnú, napríklad v prípade núdze alebo v noci. MOSFET sa používa na výrobu domáceho spínača aktivovaného svetlom. Osvetľovacie telesá s vysokou účinnosťou môžu byť nastavené na základe mnohých faktorov, ako napr. dostupnosť denného svetla alebo obsadenosť.

An LDR alebo fotorezistor je premenlivý odpor, ktorý je riadený svetlom. Funkcia tohto odporu je fotovodivá, čo znamená, že odpor sa bude meniť v závislosti od intenzity svetla. Keď sa intenzita svetla zvýši, odpor LDR sa zníži. Na základe fotovodivosti sa vodivosť materiálu môže zvýšiť, keď sa zvýši intenzita dopadajúceho svetla. Fotovodivé materiály vykazujú takýto druh vlastnosti, takže sa používajú v spínacích obvodoch, ako sú aktivované svetlom a tmou a tiež obvody detektorov citlivé na svetlo.

Rezistor závislý od svetla sa jednoducho vyrába z polovodiča s vysokým odporom. Keď kvapky svetla na zariadení majú dostatočnú vysokú frekvenciu, potom fotóny, ktoré sú absorbované cez polovodič, poskytujú dostatočnú energiu na to, aby sa viazané elektróny presunuli do vodivého pásma. Takže výsledné elektróny budú viesť elektrinu na zníženie odporu. LDR v tomto obvode musí byť pripojený vonku, pretože jeho snímacia plocha musí byť vystavená okolitej oblasti, odkiaľ je potrebné detekovať úroveň svetla.

Fotosenzitivita fotorezistora môže veľmi kolísať v závislosti od okolitej teploty. Okrem toho tieto odpory budú vykazovať určité oneskorenie normálne 10 ms alebo menej alebo medzi vystavením svetlu následnému poklesu odporu.

Vo vyššie uvedenom obvode je LDR (odpor závislý od svetla) premenlivý odpor, ktorého hodnota odporu sa znižuje zvýšením intenzity dopadajúceho svetla. Na základe intenzity svetla obvod zapne alebo vypne LED, čo znamená, že keď LDR zaznamená vysokú intenzitu svetla, LED sa automaticky vypne a pri nízkej intenzite svetla sa LED rozsvieti. Tu možno LED diódu podobnú záťaži ovládať pomocou MOSFET. Tento jednoduchý spínač aktivovaný svetlom automaticky funguje tak, že v noci zapne svetlo a cez deň sa vypne. Svetlom aktivovaný spínač je menej nákladný a veľmi efektívny pri každodennom používaní na automatizáciu vášho domu, záhrady atď.

Výhody nevýhody

The výhody spínača aktivovaného svetlom zahŕňajú nasledujúce.

• Tieto obvody nevyžadujú manuálnu obsluhu.
• Tento obvod spotrebuje menej energie.
• Tento obvod je veľmi jednoduchý na navrhnutie s použitím menšieho počtu komponentov.
• Pomer odporu svetla a tmy LDR v obvode je vysoký.

The nevýhody spínača aktivovaného svetlom zahŕňajú nasledujúce.

• Pri prevádzke tohto okruhu musíte byť opatrní.
• Spektrálna odozva LDR v tomto obvode je úzka.
• Teplotná stabilita tohto okruhu je nízka.
• Zmena hodnoty odporu LDR má oneskorenie, pretože ak prechádza z tmy do svetla alebo zo svetla do tmy, obmedzuje použitie LDR všade tam, kde sa signál svetla rýchlo mení.

Aplikácie

The aplikácie spínača aktivovaného svetlom zahŕňajú nasledujúce.

• Obvod spínača aktivovaného svetlom sa používa v bezpečnostných aplikáciách, kde je nad rezistorom závislým od svetla tma a potom prestane svietiť.
• Tento obvod je veľmi užitočný pri zapínaní svetla vždy, keď sa rozsvieti rezistor závislý od svetla. LDR bude mať maximálny odpor v tme a vo svetle bude mať nízky odpor.
• Tieto obvody sa používajú v záhradných lampách na automatické zapnutie v noci.
• Tieto obvody sa používajú v alarmoch zásuviek, ktoré zaznie pri otvorení tmavej zásuvky.
• Tento obvod sa používa na vypnutie konkrétnej lampy (alebo) skupiny lámp v reakcii na rôzne úrovne okolitého svetla.
• Tento okruh možno použiť aj ako systém automatického riadenia pouličného osvetlenia.