MOSFET yra unikalaus lauko tranzistoriaus tipas. Palyginti su BJT, šie tranzistoriai yra įtampa valdomi įrenginiai, nes BJT yra srovės valdomi įrenginiai. Paprastai MOSFET apima tris terminalus; vartai, šaltinis ir kanalizacija BJT apima bazę, kolektorius ir emiterį. Kai įtampa tiekiama į vartų gnybtą, gali būti sukurtas elektrinis laukas, kuris tiesiog kontroliuoja srovės srautą kanale tarp dviejų likusių gnybtų, pvz., šaltinio ir nutekėjimo, o srovė neteka iš vartų gnybto į tranzistorius. MOSFETai vaidina pagrindinį vaidmenį kuriant įvairias grandines įtampos reguliatoriai , variklių greičio valdikliai, saulės sekimo įrenginiai, šviesa įjungiami jungikliai ir daugelis kitų. Šiame straipsnyje aptariama, kaip sukurti šviesos aktyvuojamą jungiklį su MOSFET.
Šviesa aktyvuojamas jungiklis su MOSFET
Pagrindinė šios grandinės koncepcija yra suprojektuoti paprastą grandinę, kad būtų įjungta/išjungta apkrova, pvz LED priklausomai nuo šviesos intensyvumo. Čia apkrova grandinėje valdoma per MOSFET.
Reikalingi komponentai
Norint sukurti šį šviesa įjungiamą jungiklį su MOSFET, daugiausia yra šie komponentai; IRFZ44N MOSFET, LDR, 4,5 Mohm Rezistorius , 12 V LED juostos apkrova ir 9 V akumuliatoriaus maitinimo šaltinis.
Šviesa aktyvuojamų jungiklių jungtys
Šviesa įjungiamo jungiklio su MOSFET jungtys yra tokios:
- IRFZ44N MOSFET nutekėjimo gnybtas yra prijungtas prie neigiamo šviesos diodo gnybto.
- Neigiamas 4,5 Mohm rezistoriaus gnybtas yra prijungtas prie MOSFET šaltinio gnybto, o teigiamas - prie teigiamo LED gnybto.
- LDR teigiamas gnybtas yra prijungtas prie MOSFET vartų gnybto, o neigiamas - prie MOSFET šaltinio gnybto.
- Vienas rezistoriaus gnybtas yra prijungtas prie teigiamo akumuliatoriaus gnybto, o užtvaras - prie neigiamo akumuliatoriaus arba GND gnybto.
Darbas
Naktinis šviestuvas yra labai mažas elektrinis šviestuvas, naudojamas tam, kad būtų patogu tamsiose vietose arba ten, kur tam tikru konkrečiu metu, pavyzdžiui, kritiniu atveju ar naktį, tamsėja. MOSFET naudojamas naminiam šviesos įjungiamam jungikliui gaminti. Aukšto efektyvumo šviestuvus galima reguliuoti atsižvelgiant į daugelį veiksnių, tokių kaip; dienos šviesos prieinamumas arba užimtumas.
An LDR arba fotorezistorius yra kintamasis rezistorius, valdomas šviesos. Šio rezistoriaus funkcija yra fotolaidži, o tai reiškia, kad varža keisis priklausomai nuo šviesos intensyvumo. Kai šviesos intensyvumas padidės, LDR atsparumas sumažės. Remiantis fotolaidumu, medžiagos laidumas gali būti padidintas, kai padidėja krintančios šviesos intensyvumas. Fotolaidžios medžiagos turi tokią savybę, todėl jos naudojamos perjungimo grandinėse, tokiose kaip šviesa ir tamsa, taip pat šviesai jautrių detektorių grandinėse.
Nuo šviesos priklausomas rezistorius yra tiesiog pagamintas iš didelės varžos puslaidininkio. Kai šviesos lašai ant prietaiso turi pakankamai aukštą dažnį, fotonai, kurie absorbuojami per puslaidininkį, suteikia pakankamai energijos, kad surišti elektronai judėtų į laidumo juostą. Taigi susidarę elektronai praleidžia elektrą, kad sumažintų pasipriešinimą. Šios grandinės LDR turi būti prijungtas išorėje, nes jo jutiklinis paviršius turi būti veikiamas aplinkos srityje, iš kurios reikia aptikti šviesos lygį.
Fotorezistoriaus jautrumas šviesai gali labai svyruoti priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Be to, šie rezistoriai parodys tam tikrą vėlavimą, paprastai 10 ms ar mažiau arba tarp šviesos poveikio iki vėlesnio pasipriešinimo sumažėjimo.
Aukščiau pateiktoje grandinėje LDR (nuo šviesos priklausomas rezistorius) yra kintamasis rezistorius, kurio varžos vertė sumažinama padidinus krintančios šviesos intensyvumą. Atsižvelgiant į šviesos intensyvumą, grandinė įjungs arba išjungs šviesos diodą, o tai reiškia, kad kai LDR aptinka didelį šviesos intensyvumą, šviesos diodas automatiškai išsijungs, o esant mažam šviesos intensyvumui, šviesos diodas įsijungs. Čia į apkrovą panašus šviesos diodas gali būti valdomas MOSFET pagalba. Šis paprastas šviesa įjungiamas jungiklis automatiškai veikia įjungiant šviesą naktį ir išjungiant dieną. Šviesa įjungiamas jungiklis yra pigesnis ir labai efektyvus, kai naudojamas kasdien automatizuoti namus, sodą ir pan.
Privalumai ir trūkumai
The šviesa įjungiamo jungiklio pranašumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Šioms grandinėms nereikia rankinio valdymo.
- Ši grandinė sunaudoja mažiau energijos.
- Šią grandinę labai paprasta suprojektuoti naudojant mažiau komponentų.
- LDR šviesos ir tamsos atsparumo santykis grandinėje yra didelis.
The šviesa įjungiamo jungiklio trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Eksploatuojant šią grandinę, reikia būti atsargiems.
- LDR spektrinis atsakas šioje grandinėje yra siauras.
- Šios grandinės temperatūros stabilumas yra žemas.
- LDR varžos vertės kitimas turi vėlavimą, nes jei jis pereina iš tamsos į šviesą arba iš šviesios į tamsą, tai apriboja LDR naudojimą visur, kur šviesos signalas greitai keičiasi.
Programos
The šviesa įjungiamo jungiklio programos įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Šviesa įjungiama jungiklio grandinė naudojama saugos programose, kur virš nuo šviesos priklausomo rezistoriaus yra tamsa, tada ji nustoja šviesti.
- Ši grandinė yra labai naudinga įjungiant šviesą, kai užsidega nuo šviesos priklausomas rezistorius. LDR turės didžiausią pasipriešinimą tamsoje ir šviesoje, jis bus mažai atsparus.
- Šios grandinės naudojamos sodo lempose automatiškai įsijungti naktį.
- Šios grandinės naudojamos stalčių pavojaus signaluose, kurie skamba atidarius tamsų stalčių.
- Ši grandinė naudojama tam tikrai lempai (arba lempų grupei) išjungti, reaguojant į skirtingus aplinkos šviesos lygius.
- Ši grandinė taip pat gali būti naudojama kaip automatinė gatvių apšvietimo valdymo sistema.
