Mạch cơ bản để giữ đèn LED bật hoặc tắt tùy thuộc vào đêm / ngày


8

Làm thế nào tôi có thể bật hoặc tắt đèn LED (không ở giữa) tùy thuộc vào ban đêm hay ban ngày với các thiết bị điện tử cơ bản? Tôi đã tạo ra các mạch bên dưới, nhưng nó chỉ tỏa sáng và trong bóng tối nó mờ đi.

Đây là tùy tùng của tôi

Điện trở ảnh khoảng 3kΩ khi ánh sáng chiếu vào và khoảng 1MΩ khi tối.

Tôi muốn đèn LED của tôi tỏa sáng vào ban đêm và tắt vào ban ngày.

Cách đơn giản nhất tôi có thể đạt được điều này là gì?

Câu trả lời:


8

Bạn cần đèn LED sáng khi điện trở quang có điện trở cao. Vì vậy, thay thế quang điện trở bằng một điện trở R3 cố định, để cung cấp dòng cơ sở để bật bóng bán dẫn.

Sau đó, bạn cần tắt đèn LED khi ánh sáng chiếu vào, và quang điện trở có điện trở thấp. Vì vậy, kết nối các quang điện trở từ cơ sở với mặt đất.

Bây giờ, khi điện trở của nó đủ thấp, nó sẽ rút dòng điện từ R2 xuống đất, và giữ điện áp cơ bản dưới 0,6V để tắt bóng bán dẫn.

Nói, ở 3kilohms, chúng tôi đặt mục tiêu giảm điện áp cơ bản xuống 0,3V. Khi đó 0,3V / 3k = I = 0,1ma. Sau đó R3 phải giảm điện áp còn lại 4,7V ở mức 0,1ma, vì vậy R3 phải là 47k.

Bây giờ bóng bán dẫn sẽ bắt đầu bật khi điện trở quang vượt quá 6 kilohms. Nếu vẫn còn quá sáng, hãy tăng R2.

Trả lời trong một sơ đồ

Sơ đồ


3
Bạn cũng có thể thêm tính năng snap-action (trễ) cho mạch này. Thêm một bóng bán dẫn PNP với bộ phát tới + 5V. Kết nối điện trở 100K giữa đế và đường giao nhau của R1 và LED2. Kết nối một điện trở khác từ bộ thu đến đế của NPN. Giá trị của điện trở cuối cùng này sẽ xác định mức độ trễ. Bắt đầu với 100K và thử nghiệm từ đó.
Dave Tweed

Tốt công việc trên sơ đồ! Tôi cập nhật câu trả lời để gọi điện trở R3 mới để phù hợp với sơ đồ. Lưu ý rằng giá trị của nó phải là 47K hoặc xung quanh con số đó. @Dave T: ý tưởng tốt về việc thêm độ trễ (hành động snap).
Brian Drumond

Mạch này sẽ không hoạt động. OP cho biết R2 sẽ vào khoảng 3 kOhm khi sáng. Đó vẫn là cao hơn nhiều so với mạch này yêu cầu tắt bóng bán dẫn và theo đó là đèn LED. Ngoài ra, đèn LED sẽ khá mờ vì nó sẽ nhận được ít hơn 1,5 mA.
Olin Lathrop

1
@Olin: đọc bình luận giá trị lại của R3. Bạn đúng là 2.2K sai trên sơ đồ, nhưng tôi đã không đặt sơ đồ lên đó. Một đèn LED hiệu suất cao sẽ đủ sáng cho một số mục đích ở mức 1,5ma; nếu không, OP có thể giảm R1 để khắc phục điều đó.
Brian Drumond

Không, tôi không nên đọc các bình luận. Tôi thấy bây giờ bạn đã đề cập R3 nên là 47 kOhms, nhưng đó không phải là những gì sơ đồ nói. Ngoài ra, bạn chỉ có thể giảm R1 cho đến nay trước khi dòng LED bị giới hạn bởi mức tăng của bóng bán dẫn. Với 47 kOhm cho R3 và R2 hoàn toàn tắt, bạn có được dòng cơ sở 94 uA. Ở mức tăng 100 hỗ trợ dòng LED 9,4 mA. Điều đó có thể khá sáng sủa, nhưng bạn cũng đang mất ngưỡng sau đó, và vẫn không có hành động nhanh như OP yêu cầu. Về cơ bản, mạch này không đáp ứng các thông số kỹ thuật.
Olin Lathrop

11

Logic được đảo ngược trong mạch của bạn. Chất phát quang có điện trở cao hơn khi tối, vì vậy dòng điện sẽ nhỏ khi tối và lớn hơn khi có ánh sáng. Điều đó có nghĩa là bạn cần đảo ngược giữa dòng LDR và ​​dòng LED vì bạn muốn đèn LED sáng khi trời tối.

Vì bạn muốn đèn LED đầy hoặc tắt hoàn toàn, bạn cần mức tăng cao tập trung xung quanh điểm đặt, hoặc thậm chí tốt hơn, một chút hystersis.

Vì vậy, để tóm tắt, bạn cần một cái gì đó đảo ngược và có một chút trễ. Điều đó là khá dễ dàng để làm với một opamp. Tôi không biết liệu bạn có xem xét "điện tử cơ bản" hay không.

Tôi phải chạy đi ngay bây giờ, nhưng tối nay hoặc sáng mai tôi có thể cung cấp một mạch điện.

Thêm:

Tôi đã trở lại, vì vậy bây giờ có thể đăng một sơ đồ về những gì tôi chỉ có thời gian để nói về một thời gian ngắn trước đây.

Mạch này sẽ sáng đèn LED khi tối, nó sẽ bật giữa đầy đủ và tắt hoàn toàn, và nó có thể điều khiển đèn LED đến độ sáng đầy đủ. Hai điều cuối cùng là những điều mà giải pháp bóng bán dẫn đơn khác không thể làm được.

R1 và R2 tạo thành một bộ chia điện áp. Điện áp này tăng lên khi R2 tăng lên, có nghĩa là điện áp cao hơn khi trời tối. Khi điện áp này đạt khoảng 500 hoặc 600 mV, một dòng điện nhỏ chạy qua cơ sở của Q2. Điều đó gây ra nhiều dòng điện hơn thông qua bộ thu của nó, sau đó cũng chảy qua cơ sở của Q1. Điều đó cho phép nhiều dòng điện chạy qua bộ thu Q1, chiếu sáng đèn LED. Với các giá trị được hiển thị, dòng LED sẽ ở mức gần 20 mA khi bật, đây là giới hạn cho hầu hết các đèn LED rời rạc thông thường. Làm cho R4 lớn hơn nếu bạn muốn dòng LED ít hơn.

R3 cung cấp một chút thông tin phản hồi tích cực, còn được gọi là hurrisis . Nó chỉ thêm hoặc bớt một dòng điện nhỏ từ cơ sở của Q2, nhưng đủ để đưa toàn bộ mạch sang một bên hoặc bên kia khi mức ánh sáng chỉ ở ngưỡng giữa bật và tắt. Lưu ý cách nó bật Q2 lên nhiều hơn khi dòng điện chạy qua đèn LED. Đây là những gì cung cấp hành động snap.

R5 chỉ ở đó để giới hạn dòng cơ sở Q1. Không có nó trong bóng tối, dòng cơ sở Q1 sẽ chỉ bị giới hạn bởi mức tăng của Q2. Nó không phải là một ý tưởng tốt để dựa vào mức tăng tối đa của một bóng bán dẫn. Nó hiếm khi được chỉ định, và có thể nhiều hơn nhiều lần so với mức tăng tối thiểu được đảm bảo. Giá trị của R5 đã được chọn để vẫn cho phép đủ dòng cơ sở Q1 để Q1 có thể bão hòa ở dòng LED tối đa 20 mA.

R1 điều chỉnh mức độ ánh sáng mà tại đó mạch đi. Các giá trị thấp hơn sẽ di chuyển ngưỡng về phía ánh sáng và giá trị cao hơn về phía bóng tối.


2N4401 khác với 2N4403 như thế nào? Tôi có thể sử dụng hai 2N4403 không?
Alexander Solovets

2
@Alexa: Cái nhìn khó hiểu nhất về datasheets hoặc thậm chí chỉ là sơ đồ ở trên cho thấy 2N4401 là NPN và 2N4403 PNP. Không, chúng không thể thay thế cho nhau.
Olin Lathrop
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.