MOSFET to rodzaj unikalnego tranzystora polowego. W porównaniu do BJT, tranzystory te są urządzeniami sterowanymi napięciem, ponieważ BJT są urządzeniami sterowanymi prądem. Generalnie MOSFET zawiera trzy zaciski; brama, źródło i drenaż, podczas gdy BJT obejmuje bazę, kolektor i emiter. Za każdym razem, gdy napięcie zostanie przyłożone do zacisku bramki, może wytworzyć się pole elektryczne, które po prostu kontroluje przepływ prądu w kanale pomiędzy dwoma pozostałymi zaciskami, takimi jak źródło i dren, a prąd nie przepływa z zacisku bramki do tranzystor. Tranzystory MOSFET odgrywają kluczową rolę w tworzeniu różnych obwodów regulatory napięcia , regulatory prędkości silnika, urządzenia śledzące energię słoneczną, przełączniki aktywowane światłem i wiele innych. W tym artykule omówiono, jak zaprojektować przełącznik aktywowany światłem z MOSFET-em.
Przełącznik aktywowany światłem z MOSFET-em
Główną koncepcją tego obwodu jest zaprojektowanie prostego obwodu do włączania/wyłączania obciążenia takiego jak PROWADZONY w zależności od natężenia światła. Tutaj obciążenie w obwodzie jest kontrolowane przez MOSFET.
Wymagane komponenty
Elementy wymagane do wykonania tego przełącznika aktywowanego światłem z MOSFET-em obejmują głównie; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5Mohm Rezystor , obciążenie paska LED 12V i zasilanie baterią 9V.
Połączenia przełączników aktywowanych światłem
Połączenia przełącznika aktywowanego światłem z MOSFET-em są następujące:
- Zacisk spustowy MOSFET-u IRFZ44N jest podłączony do ujemnego bieguna diody LED.
- Zacisk ujemny rezystora 4,5Mohm jest podłączony do zacisku źródłowego MOSFET-u, a zacisk dodatni jest podłączony do dodatniego zacisku diody LED.
- Zacisk dodatni LDR jest podłączony do zacisku bramki MOSFET-u, a zacisk ujemny do zacisku źródłowego MOSFET-u.
- Pierwszy zacisk rezystora jest podłączony do dodatniego bieguna akumulatora, a zacisk bramki jest podłączony do ujemnego bieguna akumulatora lub GND.
Pracujący
Lampka nocna to bardzo mała elektryczna oprawa oświetleniowa, używana dla wygody w ciemnych obszarach lub tam, gdzie niektóre obszary stają się ciemne w określonych momentach, na przykład w sytuacji awaryjnej lub w nocy. MOSFET służy do wykonania domowego przełącznika aktywowanego światłem. Oprawy oświetleniowe o wysokiej wydajności można regulować w oparciu o wiele czynników, takich jak; dostępność światła dziennego lub obłożenie.
Jakiś LDR lub fotorezystor to rezystor zmienny sterowany światłem. Funkcja tego rezystora jest fotoprzewodząca, co oznacza, że rezystancja będzie się zmieniać w zależności od natężenia światła. Wraz ze wzrostem natężenia światła opór LDR będzie się zmniejszał. W oparciu o fotoprzewodnictwo, przewodność materiału można zwiększyć po zwiększeniu intensywności światła padającego. Materiały fotoprzewodzące wykazują tego rodzaju właściwości, dlatego stosuje się je w obwodach przełączających, takich jak obwody detektorów aktywowanych światłem i ciemnością, a także czułe na światło obwody detektorów.
Rezystor zależny od światła jest po prostu wykonany z półprzewodnika o wysokiej rezystancji. Kiedy krople światła na urządzeniu mają wystarczającą częstotliwość, wówczas fotony absorbowane przez półprzewodnik dostarczają wystarczającej energii związanym elektronom, aby przejść do pasma przewodnictwa. Zatem powstałe elektrony będą przewodziły prąd, aby zmniejszyć opór. Czujnik LDR w tym obwodzie musi być podłączony na zewnątrz, ponieważ jego powierzchnia pomiarowa musi być wystawiona na działanie obszaru otoczenia, z którego konieczne jest wykrycie poziomu światła.
Światłoczułość fotorezystora może się bardzo zmieniać w zależności od temperatury otoczenia. Ponadto rezystory te będą wykazywać pewne opóźnienie, zwykle wynoszące 10 ms lub mniej, lub pomiędzy ekspozycją na światło a późniejszym spadkiem rezystancji.
W powyższym obwodzie LDR (rezystor zależny od światła) jest rezystorem zmiennym, którego wartość rezystancji zmniejsza się poprzez zwiększenie natężenia padającego światła. W zależności od natężenia światła obwód włączy lub wyłączy diodę LED, co oznacza, że gdy LDR wykryje wysokie natężenie światła, dioda LED wyłączy się automatycznie, a przy niskim natężeniu światła dioda LED się włączy. Tutaj diodą LED przypominającą obciążenie można sterować za pomocą MOSFET-u. Ten prosty przełącznik aktywowany światłem działa automatycznie, włączając światło w nocy i wyłączając w ciągu dnia. Przełącznik aktywowany światłem jest tańszy i bardzo skuteczny, jeśli jest używany codziennie do automatyzacji domu, ogrodu itp.
Zalety wady
The zalety włącznika aktywowanego światłem uwzględnij poniższe.
- Obwody te nie wymagają obsługi ręcznej.
- Obwód ten zużywa mniej energii.
- Obwód ten jest bardzo prosty do zaprojektowania przy użyciu mniejszej liczby elementów.
- Stosunek rezystancji światło-ciemność LDR w obwodzie jest wysoki.
The Wady przełącznika aktywowanego światłem uwzględnij poniższe.
- Podczas obsługi tego obwodu należy zachować ostrożność.
- Odpowiedź widmowa LDR w tym obwodzie jest wąska.
- Stabilność temperaturowa tego obwodu jest niska.
- Zmiana wartości rezystancji LDR ma opóźnienie, ponieważ przejście z ciemnego do jasnego lub z jasnego do ciemnego ogranicza użycie LDR wszędzie tam, gdzie sygnał światła zmienia się szybko.
Aplikacje
The zastosowania przełącznika aktywowanego światłem uwzględnij poniższe.
- Obwód przełącznika aktywowanego światłem jest stosowany w zastosowaniach związanych z bezpieczeństwem, gdzie nad rezystorem zależnym od światła panuje ciemność, po czym przestaje on świecić.
- Obwód ten jest bardzo pomocny przy włączaniu światła za każdym razem, gdy świeci się rezystor zależny od światła. LDR będzie miał maksymalny opór w ciemności, a w świetle będzie miał niski opór.
- Obwody te są stosowane w lampach ogrodowych i automatycznie włączają się w nocy.
- Obwody te są używane w alarmach szuflad, które włączają się po otwarciu ciemnej szuflady.
- Obwód ten służy do wyłączania określonej lampy (lub) grupy lamp w odpowiedzi na różne poziomy oświetlenia otoczenia.
- Obwód ten może być również używany jako system automatycznego sterownika oświetlenia ulicznego.
