Enkel lyssensor med en LED (analog): 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hej!

I denne instruktive vil jeg vise dig, hvordan du laver en simpel lyssensor med en LED.

Grundlæggende tænder dette kredsløb bare LED'en, når den udsættes for lys. For mig er dette kredsløb lidt ubrugeligt, fordi du ikke kan gøre meget med dette, men jeg tror, at nogen kunne finde dette nyttigt.

Trin 1: Valg af komponenter

Komponentliste:

• 2 x 560 ohm modstand
• 10k ohm modstand

• En lille solcelle (jeg tog min fra et gammelt solcelledrevet havelys)

  Driftsspændingen på min solcelle (ifølge databladet) er omkring 4,0 volt, selvom jeg fik 6,0 volt, da jeg målte den. Derfor bruger jeg 5,0 volt som driftsspænding til mine beregninger. (Min solcelles datablad:

• En rød LED

  Du kan bruge forskellige farver, hvis du vil, men du skal beregne modstandsværdien igen for en anden LED

• BC 337-25 transistor (Du kan bruge en anden transistor, hvis den har de samme elektriske egenskaber)

• En 12 VDC transformer

  Jeg tog min transformer fra en gammel bærbar oplader, som giver mig 12 volt og maks. 4,5 ampere

• Et loddeprotabord

Edit: Jeg bemærkede, at min transformer udsender 20 volt i stedet for 12 volt. Hvis du bruger 20 volt dit kredsløb, skal du bruge 1 k ohm modstand til din LED. Jeg er virkelig ked af min fejl

Beregning af modstandsværdier

Du kan springe denne del over, hvis du ikke vil vide / hvis du allerede ved, hvordan man beregner modstandsværdierne for komponenterne.

Så først skal vi beregne modstandsværdien for LED'en med denne formel: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Indgangsspænding (vi bruger 12 volt.)
• Ul = LED -driftsspænding (rød LED har en driftsspænding på 1,7 - 2,0 volt.)
• IL = LED -driftsstrøm (LED'er bruger ofte en driftsstrøm på 10 - 15 mA, men jeg bruger 20 mA i mine beregninger.)

(12V - 2V) / 0,020 A = 500 ohm

Så vi har brug for en 500 ohm modstand. Jeg bruger modstande i E12-serien, så jeg ikke har en 500 ohm modstand. Derfor bruger jeg i stedet en 560 ohm.

Inden vi beregner modstanden til transistoren, skal vi vide et par ting om transistoren, vi bruger:

• Min. hFE = Minimum strømforstærkning (Du kan slå de aktuelle forstærkningsværdier op fra databladet, men jeg bruger 100 i mine beregninger.)
• Ic = Kollektorstrøm (Mængden af strøm, hvad kollektoren får. I dette tilfælde får den cirka 20 mA på grund af LED'en.)

Nu kan vi beregne modstanden for transistoren. Vi kan gøre det med denne formel: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Indgangsspænding (Som jeg sagde tidligere, leverer min solcelle omkring 5 volt, så vi bruger den værdi.)

Ube = Collector -emitter spænding (Normalt er spændingen omkring 0,5 - 0,7 volt. Vi bruger 0,7 volt.)

Ib = Basestrøm (Vi skal beregne basisstrømmen for den mindste hFE -værdi.)

Formel for minimum hFE -værdi: Ib = Ic / hFE

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

Så 0,2 mA er den mindste mængde strøm vi har brug for for transistoren at fungere. Jeg fordoblede minimumstrømværdien, fordi jeg vil sikre mig, at transistoren åbner, når den har brug for det. Derfor bruger jeg 0,4 mA i mine beregninger.

(5,0V - 0,7V) / 0,0004 A = 10 750 ohm

Så vi har brug for en 10,75 ohm modstand. I E12-serien er den nærmeste 10k ohm, men jeg ville have mere modstand, bare hvis transistoren ikke blæser op, så jeg bruger 10k ohm og 560 ohm modstand i serie. (10k ohm+ 560 ohm = 10,56k ohm.)

Du kan også bruge en 12k ohm modstand, hvis du vil.

Trin 2: Lodning af komponenterne

Nu skal vi lodde komponenterne til protoboardet. Ovenfor er arrangementet og kredsløbsdiagrammet, jeg brugte. Du kan ændre arrangementet, hvis du vil.

Jeg lodde transformatoren til brættet ved hjælp af to tyndere ledninger, fordi de originale ledninger var for tykke til brættet. Når du er færdig med at lodde transformatorens ledninger, skal du sørge for at isolere den. Brug varmekrympeslange til at isolere ledningerne. Jeg havde ingen rør tilbage, så jeg isolerede tråden med elektrisk tape og opvarmede den.

Og vær sikker på, at du ikke laver kolde samlinger under lodning. Kolde led er ikke godt for dit kredsløb.

Trin 3: Test dit kredsløb

Når du er færdig med lodning, kan du teste dit kredsløb ved at tilslutte det til væggen. Lysdioden skal slukke, når solcellen er dækket, og den skal tænde, når solcellen udsættes for lys.