Controlul luminilor și al aparatelor de uz casnic este, în general, acționat și întreținut manual de mai multe ori. Dar procesul de control al aparatelor poate provoca risipa de energie din cauza neglijenței ființelor umane sau a circumstanțelor neobișnuite. Pentru a depăși această problemă putem folosi circuitul de rezistență dependent de lumină pentru controlul sarcinilor pe baza intensității luminii. Un LDR sau un fotorezistor este un dispozitiv format din material semiconductor de înaltă rezistență. Acest articol oferă o prezentare generală a ceea ce este LDR, circuitul rezistorului dependent de lumină și funcționarea acestuia .

Rezistor dependent de lumină

Construirea unui LDR

Construcția unui LDR include un material sensibil la lumină, care este plasat pe un substrat izolator, ca și ceramica. Materialul este plasat în formă de zig-zag pentru a obține puterea și rezistența necesare. Zona zigzagului separă zonele metalice plasate în două regiuni.

Construirea unui LDR

În cazul în care contactele ohmice sunt realizate fie pe părțile laterale ale zonei. Rezistențele contactelor trebuie să fie cât mai mici posibil pentru a vă asigura că rezistența variază în principal numai datorită efectului de lumină. Utilizarea materialelor cu plumb și cadmiu este evitată, deoarece dăunează mediului.

Principiul de lucru al rezistenței dependente de lumină

Principiul de lucru al unui LDR este fotoconductivitatea, care nu este altceva decât un fenomen optic. Când lumina este absorbită de material, atunci conductivitatea materialului se reduce. Când lumina cade pe LDR, atunci electronii din banda de valență a materialului sunt dornici de banda de conducție. Dar, fotonii din lumina incidentă trebuie să aibă o energie superioară decalajului de bandă al materialului pentru a face electronii să sară de la o bandă la alta (bandă la conducere).

Principiul de lucru LDR

Prin urmare, atunci când lumina are o energie suficientă, mai mulți electroni sunt excitați la banda de conducere, care se clasifică într-un număr mare de purtători de încărcare. Când efectul acestui proces și fluxul curentului începe să curgă mai mult, rezistența dispozitivului scade.

Circuit de rezistență dependent de lumină

Circuitul LDR este un circuit electronic construit cu LDR, releu, Pereche Darlington , diode și rezistențe prezentate în diagrama de mai jos. O alimentare cu tensiune este dată sarcinii

Tensiunea continuă necesară a circuitului LDR este furnizată de la un circuit redresor pod sau o baterie. Acest circuit schimbă sursa de curent alternativ într-o curent continuu. Circuitul redresor de punte folosește un transformator descendent la descreșteți tensiunea de la 230v la 12v. Diodele sunt conectate sub forma unei punți utilizate pentru a modifica tensiunea de curent alternativ în curent continuu. regulator de voltaj este folosit pentru a schimba 12V DC-6v DC, iar apoi, această tensiune DC este furnizată întregului circuit. O alimentare de 230V AC, atât pentru redresorul de punte, cât și pentru sarcină, trebuie păstrată continuu pentru funcționarea continuă a circuitului senzorului de lumină.

Diagrama circuitului rezistenței dependente de lumină

Dimineața, acest senzor are o rezistență scăzută în jur de 100Ω. Astfel, sursa de alimentare curge prin LDR și masă prin rezistorul variabil și rezistorul așa cum se arată în circuitul senzorului de lumină de mai sus. Acest lucru se datorează rezistenței oferite de rezistența dependentă de lumină în timpul zilei sau când lumina cade pe LDR, atunci este mai puțin comparată cu rezistența părții rămase a circuitului senzorului. Suntem atenți la principiul curentului, că fluxul de curent curge întotdeauna pe calea rezistenței scăzute.

Prin urmare, bobina releului nu obține suficiente surse pentru a fi întărită. Prin urmare, lumina este stinsă în timpul zilei. În același mod, în timpul nopții, rezistența LDR crește la o valoare ridicată (20MΩ). Astfel, datorită rezistenței ridicate a rezistorul , debitul curentului este mic sau aproape zero. Acum, fluxul de curent prin banda de rezistență redusă, astfel încât crește tensiunea de bază a perechii Darlington pentru a ajunge la mai mult de 1,4v. Pe măsură ce tranzistorul pereche Darlington este declanșat, bobina releului capătă suficientă sursă pentru a fi energizată și, prin urmare, lumina se comută pe timp de noapte.

Aplicații ale LDR

Rezistoarele dependente de lumină sunt dispozitive simple și ieftine. Aceste dispozitive sunt utilizate acolo unde este nevoie să simtă prezența și absența luminii este necesară. Aceste rezistențe sunt utilizate ca senzori de lumină, iar aplicațiile LDR includ în principal ceasuri cu alarmă, lumini stradale, contoare de intensitate a luminii, circuite de alarmă antiefracție. Pentru o mai bună înțelegere a acestui concept, aici am explicat un proiect și anume conservarea puterii luminilor stradale controlate de intensitate folosind LDR.

Economisirea puterii luminilor stradale controlate de intensitate folosind LDR

În zilele noastre, iluminarea autostrăzilor se face prin lămpi HID, dar consumul de energie al acestor lumini este ridicat, precum și nu există un mecanism special pentru a aprinde / stinge luminile de la răsărit până la apus. Pentru a depăși această problemă, iată o metodă alternativă care utilizează LED-uri, adică conservarea puterii luminilor stradale controlate de intensitate folosind LDR.

f Lumina de stradă controlată de intensitate utilizând LDR de Edgefxkits.com

Iluminat stradal controlat de intensitate folosind LDR de Edgefxkits.com

Sistemul propus este construit pentru a depăși dezavantajul actual al lămpilor HID. Sistemul propus determină utilizarea diodelor emițătoare de lumină ca sursă de lumină și controlul intensității sale reglabile în funcție de cerință. Aceste lumini consumă mai puțină energie, precum și durata de viață a acestor lumini, care este mai mult în comparație cu lămpile HID convenționale.

Cea mai importantă caracteristică a acestui proiect este că intensitatea luminii poate fi controlată în funcție de necesități în timpul nopții, ceea ce nu este posibil în lămpile HID. Un LDR este utilizat pentru a detecta lumina și rezistența LDR se reduce drastic în funcție de lumina din timpul zilei, care se formează ca un semnal i / p către controler.

O grămadă de LED-uri este utilizată pentru a face o lumină stradală și microcontrolerul utilizat în proiect este preprogramat cu instrucțiuni care controlează intensitatea luminii pe baza semnalelor de modulare a lățimii impulsului generate. Intensitatea luminii este menținută ridicată în timpul nopții și, deoarece traficul pe drumuri tinde să scadă în orele de vârf, intensitatea scade treptat și până dimineața. În cele din urmă, luminile LED se sting dimineața la 6 dimineața și continuă din nou la 6 seara. Acest proces va continua.

În plus, acest proiect poate fi dezvoltat prin amestecarea acestuia cu un panou solar, care schimbă intensitatea solarului la tensiunea echivalentă și energia solară este utilizată pentru alimentarea luminilor de pe autostrăzi.

Astfel, este vorba despre principiul de funcționare al rezistenței dependente de lumină și diagrama circuitului LDR și despre aplicațiile sale. Sperăm că veți avea un concept mai bun prin acest articol. Mai mult, orice întrebări referitoare la acest articol sau proiecte electrice și electronice , vă rugăm să ne dați feedback în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția unui LDR?

Credite foto: