Come posso avere un LED acceso o spento (non in mezzo) a seconda della notte o del giorno con l'elettronica di base? Ho creato il circuito qui sotto, ma brilla solo e nell'oscurità si attenua.
La foto-resistenza è di circa 3kΩ quando la luce brilla e di circa 1MΩ quando è scura.
Voglio che il mio LED si illumini di notte e si spenga di giorno.
Qual è il modo più semplice per raggiungere questo obiettivo?
Risposte:
È necessario che il LED sia acceso quando il fotoresistenza è ad alta resistenza. Quindi sostituire il fotoresistenza con un resistore fisso R3, per fornire la corrente di base per accendere il transistor.
Quindi è necessario che il LED si spenga quando la luce brilla e il fotoresistenza è a bassa resistenza. Quindi collegare il fotoresistor dalla base alla terra.
Ora, quando la sua resistenza è abbastanza bassa, scaricherà la corrente da R2 a terra e manterrà la tensione di base sotto 0,6 V spegnendo il transistor.
Ad esempio, a 3kilohm miriamo a ridurre la tensione di base a 0,3 V. Quindi 0,3 V / 3 k = I = 0,1 mA. Quindi R3 deve far cadere la tensione residua di 4,7 V a 0,1 mA, quindi R3 dovrebbe essere 47k.
Ora il transistor inizierà ad accendersi quando la resistenza della fotocellula supera i 6 kg. Se è ancora troppo luminoso, aumenta R2.
La logica è invertita nel tuo circuito. I fotoresistori hanno una maggiore resistenza quando sono scuri, quindi la corrente sarà piccola quando è scura e più grande quando è chiara. Ciò significa che è necessario l'inversione tra la corrente LDR e la corrente del LED poiché si desidera che il LED si illumini quando è buio.
Poiché si desidera che il LED sia completamente acceso o spento, è necessario un guadagno elevato centrato sul setpoint o, ancora meglio, una piccola isteresi.
Quindi per riassumere, hai bisogno di qualcosa che inverti e abbia una piccola isteresi. È abbastanza facile da fare con un opamp. Non so se la consideri o meno "elettronica di base".
Devo scappare ora, ma più tardi stasera o domani mattina posso fornire un circuito.
Sono tornato, quindi ora posso pubblicare uno schema di ciò di cui ho avuto il tempo di parlare solo brevemente prima.
Questo circuito illumina il LED quando è buio, scatta tra full on e full off e può guidare il LED a piena luminosità. Le ultime due sono cose che l'altra soluzione a transistor singolo non può fare.
R1 e R2 formano un divisore di tensione. Questa tensione aumenta all'aumentare di R2, il che significa maggiore tensione quando è buio. Quando questa tensione arriva a circa 500 o 600 mV, una piccola corrente scorre attraverso la base di Q2. Ciò fa sì che molta più corrente fluisca attraverso il suo collettore, che poi scorre anche attraverso la base di Q1. Ciò consente a molta più corrente di fluire attraverso il collettore di Q1, che illumina il LED. Con i valori mostrati, la corrente del LED sarà quasi 20 mA quando acceso, che è il limite per la maggior parte dei LED discreti ordinari. Aumenta R4 se vuoi meno corrente a LED.
R3 fornisce un piccolo feedback positivo, chiamato anche isteresi . Aggiunge o sottrae solo una piccola corrente dalla base di Q2, ma abbastanza per inclinare l'intero circuito da un lato o dall'altro quando il livello di luce è appena alla soglia tra acceso e spento. Nota come si accende Q2 di più quando la corrente scorre attraverso il LED. Questo è ciò che fornisce l'azione di snap.
L'R5 è lì solo per limitare la corrente di base Q1. Senza di essa al buio, la corrente di base Q1 sarebbe limitata solo dal guadagno di Q2. Non è una buona idea fare affidamento sul massimo guadagno di un transistor. È raramente specificato e può essere molte volte superiore al guadagno minimo garantito. Il valore di R5 è stato scelto per consentire ancora abbastanza corrente base Q1 in modo che Q1 possa saturare alla corrente LED massima di 20 mA.
R1 regola il livello di luce a cui scatta il circuito. Valori più bassi spostano la soglia verso la luce e valori più alti verso il buio.