Световой переключатель с MOSFET

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





MOSFET — это тип уникального полевого транзистора. По сравнению с BJT, эти транзисторы являются устройствами, управляемыми напряжением, поскольку BJT являются устройствами, управляемыми током. Обычно MOSFET включает в себя три вывода; ворота, исток и сток, тогда как БЮТ включает базу, коллектор и эмиттер. Всякий раз, когда напряжение прикладывается к клемме затвора, может быть создано электрическое поле, которое просто контролирует поток тока по каналу между двумя оставшимися клеммами, такими как исток и сток, и ток не течет от клеммы затвора в клемму затвора. транзистор. МОП-транзисторы играют ключевую роль в создании различных схем, таких как регуляторы напряжения , регуляторы скорости двигателя, солнечные трекеры, световые переключатели и многое другое. В этой статье обсуждается, как спроектировать светоактивируемый переключатель с MOSFET.


Световой переключатель с MOSFET

Основная идея этой схемы заключается в разработке простой схемы для включения/выключения нагрузки, например ВЕЛ в зависимости от интенсивности света. Здесь нагрузка в схеме контролируется через МОП-транзистор.



Необходимые компоненты

Необходимые компоненты для изготовления этого светоактивируемого переключателя с MOSFET в основном включают в себя: МОП-транзистор IRFZ44N, LDR, 4,5 МОм Резистор , нагрузка на светодиодную ленту 12 В и питание от батареи 9 В.

Соединения светоактивируемых переключателей

Подключения светового переключателя с MOSFET выполняются следующим образом:



  Схема светоактивируемого переключателя с MOSFET
Схема светоактивируемого переключателя с MOSFET
  • Стоковая клемма МОП-транзистора IRFZ44N подключена к отрицательной клемме светодиода.
  • Отрицательная клемма резистора 4,5 МОм подключена к клемме истока MOSFET, а положительная клемма подключена к положительной клемме светодиода.
  • Положительный вывод LDR подключен к выводу затвора полевого МОП-транзистора, а отрицательный вывод — к выводу истока полевого МОП-транзистора.
  • Первая клемма резистора подключена к положительной клемме батареи, а клемма затвора подключена к отрицательной клемме батареи или GND.

Работающий

Ночник — это очень маленький электрический светильник, используемый для обеспечения удобства в темных местах или там, где некоторые места становятся темными в определенное время, например, в чрезвычайной ситуации или ночью. МОП-транзистор используется для изготовления самодельного переключателя, активируемого светом. Осветительные приборы с высокой эффективностью можно регулировать в зависимости от многих факторов, таких как; наличие дневного света или занятости.

Ан ЛДР или фоторезистор — переменный резистор, управляемый светом. Функция этого резистора — фотопроводящая, что означает, что сопротивление будет меняться в зависимости от интенсивности света. Когда интенсивность света увеличивается, сопротивление LDR уменьшится. На основании фотопроводимости проводимость материала можно повысить, если увеличить интенсивность падающего света. Фотопроводящие материалы обладают такого рода свойствами, поэтому они используются в схемах переключения, таких как активация света и темноты, а также в схемах светочувствительных детекторов.

Светозависимый резистор просто изготавливается из полупроводника с высоким сопротивлением. Когда капли света на устройстве имеют достаточную высокую частоту, фотоны, поглощаемые полупроводником, обеспечивают достаточную энергию для связывания электронов и перемещения в зону проводимости. Таким образом, образующиеся электроны будут проводить электричество, уменьшая сопротивление. LDR в этой схеме должен быть подключен снаружи, поскольку его чувствительная поверхность должна быть подвержена воздействию окружающей среды, откуда необходимо определять уровень освещенности.

Фоточувствительность фоторезистора может сильно колебаться в зависимости от температуры окружающей среды. Кроме того, эти резисторы будут показывать некоторую задержку, обычно 10 мс или ниже, или между воздействием света и последующим падением сопротивления.

В приведенной выше схеме LDR (светозависимый резистор) представляет собой переменный резистор, значение сопротивления которого уменьшается за счет увеличения интенсивности падающего света. В зависимости от интенсивности света схема включает или выключает светодиод. Это означает, что когда LDR обнаруживает высокую интенсивность света, светодиод автоматически выключается, а при низкой интенсивности света светодиод включается. Здесь светодиодом, похожим на нагрузку, можно управлять с помощью МОП-транзистора. Этот простой переключатель, активируемый светом, автоматически включает свет ночью и выключает свет днем. Переключатель, активируемый светом, менее затратен и очень эффективен при ежедневном использовании для автоматизации дома, сада и т. д.

Преимущества недостатки

Преимущества выключателя, активируемого светом включая следующее.

  • Эти схемы не требуют ручного управления.
  • Эта схема потребляет меньше энергии.
  • Эту схему очень просто спроектировать с использованием меньшего количества компонентов.
  • Соотношение сопротивления света и темноты LDR в схеме высокое.

Недостатки светового выключателя включая следующее.

  • При работе с этой схемой необходимо соблюдать осторожность.
  • Спектральный отклик LDR в этой схеме узкий.
  • Температурная стабильность этой схемы низкая.
  • Изменение значения сопротивления LDR имеет задержку, поскольку, если оно переходит от темноты к светлому или от светлого к темному, это ограничивает использование LDR везде, где сигнал света быстро меняется.

Приложения

применение светового переключателя включая следующее.

  • Схема переключателя, активируемого светом, используется в приложениях безопасности, где над светозависимым резистором наступает темнота, а затем он перестает светиться.
  • Эта схема очень полезна для включения света всякий раз, когда загорается светозависимый резистор. LDR будет иметь максимальную устойчивость в темноте и при свете будет иметь низкое сопротивление.
  • Эти схемы используются в садовых фонарях для автоматического включения в ночное время.
  • Эти схемы используются в сигнализациях ящиков, которые срабатывают при открытии темного ящика.
  • Эта схема используется для выключения определенной лампы (или) группы ламп в ответ на различные уровни окружающего освещения.
  • Эту схему также можно использовать в качестве системы автоматического управления уличным освещением.