LED'li Basit Işık Sensörü (Analog): 3 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Merhaba!

Bu talimatta size bir LED ile basit bir ışık sensörünün nasıl yapıldığını göstereceğim.

Temel olarak bu devre, ışığa maruz kaldığında sadece LED'i açar. Benim için bu devre biraz işe yaramaz çünkü bununla pek bir şey yapamazsınız, ama bence birisi bunu faydalı bulabilir.

Adım 1: Bileşenleri Seçme

Bileşen listesi:

• 2 x 560 ohm direnç
• 10k ohm direnç

• Küçük bir güneş pili (benimkini güneş enerjisiyle çalışan eski bir bahçe lambasından aldım)

  Güneş pilimdeki çalışma voltajı (veri sayfasına göre), ölçtüğümde 6.0 volt almama rağmen yaklaşık 4.0 volt. Bu yüzden hesaplamalarım için çalışma voltajı olarak 5.0 volt kullanıyorum. (Güneş pilimin veri sayfası:

• kırmızı bir LED

  Dilerseniz farklı renkler de kullanabilirsiniz ancak farklı bir LED için direnç değerini tekrar hesaplamanız gerekecektir

• BC 337-25 transistör (Aynı elektriksel özelliklere sahipse farklı bir transistör kullanabilirsiniz)

• 12 VDC transformatör

  Transformatörümü, bana 12 volt ve maks. sağlayan eski bir dizüstü bilgisayar şarj cihazından aldım. 4.5 amper

• Bir lehim protokolü

Düzenleme: Transformatörümün 12 volt yerine 20 volt verdiğini fark ettim. Devrenizde 20 volt kullanıyorsanız lediniz için 1k ohm direnç kullanınız. Hatam için gerçekten üzgünüm

Direnç değerlerinin hesaplanması

Bileşenler için direnç değerlerinin nasıl hesaplanacağını bilmek istemiyorsanız / zaten biliyorsanız bu kısmı atlayabilirsiniz.

O yüzden önce LED için direnç değerini şu formülle hesaplamamız gerekiyor: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Giriş voltajı (12 volt kullanıyoruz.)
• Ul = LED çalışma voltajı (kırmızı LED, 1,7 - 2,0 volt çalışma voltajına sahiptir.)
• IL = LED çalışma akımı (LED'ler genellikle 10 - 15 mA çalışma akımı kullanır ama ben hesaplamalarımda 20 mA kullanıyorum.)

(12V - 2V) / 0.020 A = 500 ohm

Yani 500 ohm'luk bir dirence ihtiyacımız var. E12 serisi dirençler kullanıyorum, bu yüzden 500 ohm'luk bir direncim yok. Bu yüzden onun yerine 560 ohm kullanıyorum.

Transistörün direncini hesaplamadan önce, kullandığımız transistör hakkında birkaç şey bilmemiz gerekiyor:

• Min. hFE = Minimum akım kazancı (Veri sayfasından mevcut kazanç değerlerine bakabilirsiniz ancak hesaplamalarımda 100 kullanıyorum.)
• Ic = Kollektör akımı (Kollektörün aldığı akım miktarı. Bu durumda LED'den dolayı yaklaşık 20 mA alır.)

Şimdi transistörün direncini hesaplayabiliriz. Bunu şu formülle yapabiliriz: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Giriş voltajı (Daha önce de söylediğim gibi güneş pilim yaklaşık 5 volt sağlıyor, bu yüzden o değeri kullanıyoruz.)

Ube = Kollektör-yayıcı voltajı (Genellikle voltaj yaklaşık 0,5 - 0,7 volttur. 0,7 volt kullanıyoruz.)

Ib = Baz akım (Minimum hFE değeri için taban akımını hesaplamamız gerekiyor.)

Minimum hFE değeri için formül: Ib = Ic / hFE

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

Yani 0.2 mA, transistörün çalışması için ihtiyacımız olan minimum akım miktarıdır. Minimum akım değerini ikiye katladım çünkü transistörün gerektiğinde açıldığından emin olmak istiyorum. Bu yüzden hesaplamalarımda 0,4 mA kullanıyorum.

(5.0V - 0.7V) / 0.0004 A = 10 750 ohm

Yani 10.75 ohm'luk bir dirence ihtiyacımız var. E12 serisinde en yakın olanı 10k ohm'dur ancak transistörün patlamaması durumunda biraz daha direnç istedim, bu yüzden seri olarak 10k ohm ve 560 ohm direnç kullanıyorum. (10k ohm+ 560 ohm = 10.56k ohm.)

Dilerseniz 12k ohm direnç de kullanabilirsiniz.

Adım 2: Bileşenleri Lehimleme

Şimdi bileşenleri protokole lehimlememiz gerekiyor. Yukarıda kullandığım düzenleme ve devre şeması var. İsterseniz düzeni değiştirebilirsiniz.

Orijinal teller kart için çok kalın olduğu için transformatörü iki ince tel kullanarak karta lehimledim. Transformatörün tellerini lehimlemeyi bitirdiğinizde, onu yalıttığınızdan emin olun. Lütfen kabloları yalıtmak için ısıyla daralan makaron kullanın. Tüpüm kalmamıştı, bu yüzden kabloyu elektrik bandıyla yalıttım ve ısıttım.

Ve lehimleme sırasında soğuk bağlantı yapmadığınızdan emin olun. Soğuk bağlantılar devreniz için iyi değildir.

Adım 3: Devrenizi Test Edin

Lehimleme işleminiz bittiğinde devrenizi duvara takarak test edebilirsiniz. LED, güneş pili kaplandığında sönmeli ve güneş pili ışığa maruz kaldığında yanmalıdır.