MOSFET este un tip de tranzistor unic cu efect de câmp. În comparație cu BJT, acești tranzistori sunt dispozitive controlate de tensiune, deoarece BJT-urile sunt dispozitive controlate de curent. În general, MOSFET include trei terminale; poarta, sursa si scurgere in timp ce BJT include bază, colector și emițător. Ori de câte ori tensiunea este aplicată la terminalul porții, atunci poate fi creat un câmp electric care controlează pur și simplu fluxul de curent prin canal între cele două terminale rămase, cum ar fi sursa și scurgerea, iar curentul nu curge de la terminalul de poartă în tranzistor. MOSFET-urile joacă un rol cheie în realizarea diferitelor circuite, cum ar fi regulatoare de tensiune , regulatoare de viteză a motorului, trackere solare, comutatoare activate de lumină și multe altele. Acest articol discută cum să proiectați un comutator activat de lumină cu MOSFET.
Comutator activat de lumină cu MOSFET
Conceptul principal al acestui circuit este de a proiecta un circuit simplu pentru a porni/opri o sarcină ca un LED in functie de intensitatea luminii. Aici sarcina din circuit este controlată printr-un MOSFET.
Componente necesare
Componentele necesare pentru realizarea acestui comutator activat de lumină cu MOSFET includ în principal; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5 Mohm Rezistor , Încărcare bandă LED de 12 V și alimentare cu baterie de 9 V.
Conexiuni comutatoare activate de lumină
Conexiunile comutatorului activat de lumina cu MOSFET urmeaza ca;
- Borna de scurgere a MOSFET-ului IRFZ44N este conectată la borna negativă a LED-ului.
- Borna negativă a rezistenței de 4,5 Mohm este conectată la borna sursă a MOSFET, iar borna pozitivă este conectată la borna pozitivă a LED-ului.
- Terminalul pozitiv LDR este conectat la terminalul de poartă al MOSFET, iar terminalul negativ este la terminalul sursă al MOSFET.
- Unul terminal al rezistenței este conectat la borna pozitivă a bateriei, iar borna poartă este dată la borna negativă a bateriei sau GND.
Lucru
O veioză este un corp de iluminat electric foarte mic, folosit pentru a oferi confort în zonele întunecate sau unde unele zone devin întunecate în anumite momente, cum ar fi în caz de urgență sau noaptea. MOSFET-ul este folosit pentru a face un comutator de casă activat de lumină. Corpurile de iluminat cu randament ridicat pot fi reglate pe baza multor factori precum; disponibilitatea luminii naturale sau ocupare.
Un LDR sau fotorezistor este un rezistor variabil care este controlat de lumină. Funcția acestui rezistor este fotoconductivă, ceea ce înseamnă că rezistența se va modifica în funcție de intensitatea luminii. Când intensitatea luminii crește, rezistența LDR va scădea. Pe baza fotoconductivității, o conductivitate a materialului poate fi îmbunătățită odată ce intensitatea luminii incidente este îmbunătățită. Materialele fotoconductoare prezintă un astfel de tip de proprietăți, astfel încât acestea sunt utilizate în circuite de comutare, cum ar fi circuitele de detectare cu lumină și întuneric activate și, de asemenea, sensibile la lumină.
Un rezistor dependent de lumină este pur și simplu realizat cu un semiconductor de înaltă rezistență. Când picăturile de lumină de pe dispozitiv au o frecvență suficientă mare, atunci fotonii care sunt absorbiți prin semiconductor oferă suficientă energie pentru ca electronii legați să se deplaseze în banda de conducție. Deci, electronii rezultați vor conduce electricitatea pentru a scădea rezistența. LDR-ul din acest circuit trebuie să fie conectat în exterior, deoarece suprafața sa de detectare trebuie să fie expusă regiunii ambientale de unde este necesar să fie detectat nivelul de lumină.
Fotosensibilitatea fotorezistorului poate varia foarte mult în funcție de temperatura din jur. În plus, aceste rezistențe vor prezenta o întârziere în mod normal cu 10 msec sau mai jos sau între expunerea la lumină la scăderea ulterioară a rezistenței.
În circuitul de mai sus, un LDR (rezistor dependent de lumină) este un rezistor variabil a cărui valoare a rezistenței este redusă prin creșterea intensității luminii incidente. Pe baza intensității luminii, circuitul va porni sau stinge un LED, ceea ce înseamnă că atunci când LDR detectează o intensitate mare a luminii, LED-ul se va stinge automat și la o intensitate scăzută, LED-ul se va aprinde. Aici LED-ul asemănător sarcinii poate fi controlat cu ajutorul unui MOSFET. Acest comutator simplu activat de lumină funcționează automat prin aprinderea luminii pe timp de noapte și oprirea în timpul zilei. Comutatorul activat de lumină este mai puțin costisitor și foarte eficient atunci când este utilizat zilnic pentru a vă automatiza casa, grădina etc.
Avantaje dezavantaje
The avantajele comutatorului activat de lumină includ următoarele.
- Aceste circuite nu necesită operare manuală.
- Acest circuit consumă mai puțină energie.
- Acest circuit este foarte simplu de proiectat folosind mai puține componente.
- Raportul de rezistență la lumină-întuneric al LDR în circuit este ridicat.
The dezavantajele comutatorului activat de lumină includ următoarele.
- În timpul funcționării acestui circuit, trebuie luată precauție.
- Răspunsul spectral al LDR în acest circuit este îngust.
- Stabilitatea temperaturii acestui circuit este scăzută.
- Variația valorii rezistenței LDR are întârziere, deoarece dacă trece de la întuneric la lumină sau de la lumină la întuneric, atunci restricționează utilizarea LDR oriunde semnalul luminii se schimbă rapid.
Aplicații
The aplicații ale comutatorului activat de lumină includ următoarele.
- Circuitul comutatorului activat de lumină este utilizat în aplicații de securitate unde există întuneric deasupra rezistenței dependente de lumină, apoi oprește iluminarea.
- Acest circuit este foarte util în aprinderea luminii ori de câte ori rezistența dependentă de lumină este aprinsă. LDR-ul va avea rezistență maximă în întuneric și în lumină, va avea rezistență scăzută.
- Aceste circuite sunt folosite la lămpile de grădină pentru a se porni automat noaptea.
- Aceste circuite sunt utilizate în alarmele de sertar care sună odată ce un sertar întunecat este deschis.
- Acest circuit este folosit pentru a stinge o anumită lampă (sau) grup de lămpi ca răspuns la diferitele niveluri de lumină ambientală.
- Acest circuit poate fi folosit și ca sistem automat de control al luminii stradale.
