مصباح الأشعة تحت الحمراء: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يعرض هذا المشروع مصباح الأشعة تحت الحمراء الذي يتم تشغيله لمدة نصف دقيقة بعد أن يتلقى إشارة من جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء في التلفزيون. تستطيع أن ترى الدائرة تعمل في الفيديو.

لقد صممت دائرة بترانزستورات BJT بعد قراءة هذا المقال:

لقد قمت بتعديل الدائرة لدفع أحمال تيار أعلى وإبقاء الضوء قيد التشغيل لفترة زمنية قصيرة.

يبلغ أقصى مدى لجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء حوالي 20 مترًا. ومع ذلك ، يمكن أن يكون هذا النطاق أصغر كثيرًا في الخارج بسبب الاستدلال من ضوء الشمس. لم أختبر هذا IC في حرارة الصيف البالغة 40 درجة.

ومع ذلك ، يمكن تصميم هذه الدائرة باستخدام MOSFET واحد فقط:

www.instructables.com/MOSFET-Touch-Lamp/

ومع ذلك ، تكلف MOSFETs الكثير من المال. يمكن أن تصل طاقة MOSFET الموثوقة إلى 3 دولارات أمريكية. من الأفضل طلب عدد قليل من MOSFETs لأنه قد يكون محبطًا للغاية إذا قمت بحرق أحدها واضطررت إلى الانتظار لأسابيع حتى يأتي واحد آخر.

تعرض هذه الروابط مقالات قابلة للتوجيه حول مستشعر الأشعة تحت الحمراء المصنوع من الترانزستورات:

www.instructables.com/Transistor-Sensor-Amplifier/

www.instructables.com/Recycled-Transistor-Amplifier/

اللوازم

المكونات: ترانزستورات NPN للأغراض العامة - 5 ، ترانزستورات PNP للأغراض العامة - 5 ، ترانزستورات الطاقة - 4 ، 1 kohm المقاوم - 1 ، 100 kohm resistor - 1 ، 1 Megohm resistor - 1 ، 100 أوم مقاومات عالية الطاقة - 10 ، ديودات - مكثفات 5 ، 470 فائق التوهج - 10 ، لوحة مصفوفة - 2 ، أحواض حرارية TO220 أو TO3 - 2 ، لحام ، لمبة إضاءة 6 فولت أو لمبة LED 6 فولت.

المكونات الاختيارية: تغليف / صندوق.

الأدوات: لحام الحديد.

أدوات اختيارية: جهاز قياس متعدد ، راسم ذبذبات USB.

الخطوة 1: تصميم الدائرة

لقد صممت مصدر طاقة 5 فولت لجهد TTL الخاص بجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء. ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، يمكن أن تعمل معظم أجهزة استقبال الأشعة تحت الحمراء بجهد كهربائي من حوالي 2.5 فولت إلى حوالي 9 فولت أو حتى 20 فولت. تحتاج إلى التحقق من المواصفات / أوراق البيانات. هذا هو السبب في أن دائرة إمداد الطاقة الخاصة بي TTL اختيارية. يجب أن تكون قادرًا على توصيل مصدر طاقة مستقبل الأشعة تحت الحمراء مباشرة بمكثف Cs2 أو إنشاء دائرة مرشح تمرير منخفض لإمداد طاقة RC آخر عن طريق تتابع / توصيل مكثف Cs1 ومقاوم Rs1 بـ Cs2.

الدائرة التي صممتها ليست الحل الأمثل لأن بعض الترانزستورات غير مشبعة. اضطررت إلى استخدام ما كان لدي في المخزون وبالتالي تطبيق التكوين التالي للجهد على ترانزستور Q2.

يمكنك النقر فوق الرابطين الأخيرين في الصفحة السابقة من هذه المقالة والاطلاع على ما يلي بنفسك:

www.instructables.com/Transistor-Sensor-Amplifier/

www.instructables.com/Recycled-Transistor-Amplifier/

احسب ثابت وقت التفريغ:

Tdc = (Rb1 || Rdc) * Cdc = 470 uF = 156.666666667 ثانية

يستغرق تفريغ المكثف 5 ثوابت زمنية. ومع ذلك ، بعد حوالي ربع الوقت الثابت ، يجب أن ينطفئ المصباح الكهربائي. مكاسب تيار الترانزستور الأعلى ستبقي الضوء قيد التشغيل لفترة أطول. يمكنك زيادة وقت التفريغ عن طريق توصيل مكثف 470 فائق التوهج آخر بالتوازي مع Cdc.

الخطوة الثانية: المحاكاة

تظهر المحاكاة أن:

1. الجهد TTL لجهاز الاستقبال IR حوالي 5 فولت.

2. يتم تفريغ المكثف ببطء.

3. سوف تستقبل لمبة الإضاءة 6 فولت تيار 300 مللي أمبير الذي تحتاجه لتشغيلها إلى السطوع الكامل. ينطفئ المصباح بعد 90 ثانية ، وليس 30 ثانية معروضة في الفيديو. هذا بسبب التناقض بين نماذج المحاكاة والمكاسب العملية للتيار الترانزستور.

الخطوة 3: اصنع الدائرة

أضفت مكثفات 470 فائق التوهج إضافية لتحسين ترشيح ضوضاء مصدر الطاقة (وهذا هو السبب في أنني لاحظت عشرة مكثفات 470 فائق التوهج في قائمة المكونات).

لقد استخدمت خمسة ترانزستورات عادية على التوازي وترانزستور طاقة لقيادة المصباح الكهربائي. إذا كنت تستخدم لمبة 6 V LED ، فأنت بحاجة إلى النظر في قطبية هذا المكون لأن LED يعمل في اتجاه واحد فقط. تستهلك لمبة الإضاءة LED تيارًا أقل بكثير من اللمبة المتوهجة التقليدية. ومع ذلك ، هناك مصابيح LED ساطعة تستهلك المزيد من التيار.

يمكنك رؤية لوحة المصفوفة مع توصيل المصباح الكهربائي. لوحة المصفوفة هذه هي مصدر طاقة 5 فولت TTL. لقد استخدمت مقاومين 100 أوم بالتوازي ثم أعطيت 50 أوم لتقليل تبديد الطاقة لكل مقاوم والتأكد من أن جهد مصدر الطاقة TTL لا ينخفض كثيرًا بسبب قيم مقاومة إمداد الطاقة العالية.

الخطوة 4: التغليف والاختبار

لقد استخدمت حاوية الطماطم البلاستيكية لتوفير المال من شراء صندوق.