مستشعر ضوء بسيط بمصباح LED (تناظري): 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

أهلا!

سأوضح لك في هذا الدليل كيفية صنع مستشعر ضوء بسيط بمصباح LED.

تعمل هذه الدائرة بشكل أساسي على تشغيل مؤشر LED ، عندما تتعرض للضوء. بالنسبة لي ، هذه الدائرة عديمة الفائدة نوعًا ما لأنه لا يمكنك فعل الكثير بها ، لكنني أعتقد أنه يمكن لأي شخص أن يجد هذا مفيدًا.

الخطوة 1: اختيار المكونات

قائمة المكونات:

• 2 × 560 أوم المقاوم
• 10 كيلو أوم المقاوم

• خلية شمسية صغيرة (أخذت مني من ضوء حديقة قديم يعمل بالطاقة الشمسية)

  يبلغ جهد التشغيل على خليتي الشمسية (وفقًا لورقة البيانات) حوالي 4.0 فولت ، على الرغم من أنني حصلت على 6.0 فولت عندما قمت بقياسها. لهذا السبب أستخدم 5.0 فولت كجهد تشغيلي لحساباتي. (ورقة بيانات خليتي الشمسية:

• ضوء أحمر

  يمكنك استخدام ألوان مختلفة إذا كنت تريد ولكن سيتعين عليك حساب قيمة المقاوم مرة أخرى لمصباح LED مختلف

• ترانزستور BC 337-25 (يمكنك استخدام ترانزستور مختلف إذا كان له نفس الخصائص الكهربائية)

• محول 12 فولت تيار مستمر

  أخذت المحول الخاص بي من شاحن كمبيوتر محمول قديم يوفر لي 12 فولتًا كحد أقصى. 4.5 أمبير

• لوح لحام

تحرير: لقد لاحظت أن المحول الخاص بي يخرج 20 فولت بدلاً من 12 فولت. إذا كنت تستخدم 20 فولتًا في دائرتك ، فيرجى استخدام المقاوم 1 كيلو أوم لمصباح LED الخاص بك. أنا حقا آسف لخطئي

حساب قيم المقاوم

يمكنك تخطي هذا الجزء إذا كنت لا تريد أن تعرف / إذا كنت تعرف بالفعل كيفية حساب قيم المقاوم للمكونات.

لذلك نحتاج أولاً إلى حساب قيمة المقاوم لمؤشر LED بهذه الصيغة: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = جهد الإدخال (نستخدم 12 فولت.)
• Ul = جهد تشغيل LED (يحتوي مؤشر LED الأحمر على جهد تشغيل يبلغ 1.7 - 2.0 فولت.)
• IL = تيار تشغيل LED (غالبًا ما تستخدم مصابيح LED تيار تشغيل من 10 إلى 15 مللي أمبير ولكني أستخدم 20 مللي أمبير في حساباتي.)

(12 فولت - 2 فولت) / 0.020 أمبير = 500 أوم

لذلك نحن بحاجة إلى المقاوم 500 أوم. أنا أستخدم مقاومات من سلسلة E12 لذلك ليس لدي مقاومة 500 أوم. لهذا السبب أستخدم 560 أوم بدلاً من ذلك.

قبل أن نحسب المقاوم للترانزستور ، نحتاج إلى معرفة أمرين عن الترانزستور الذي نستخدمه:

• دقيقة. hFE = الحد الأدنى للربح الحالي (يمكنك البحث عن قيم الكسب الحالية من ورقة البيانات ولكني أستخدم 100 في حساباتي.)
• Ic = تيار المجمع (مقدار التيار الذي يحصل عليه المجمع. في هذه الحالة يحصل على حوالي 20 مللي أمبير بسبب LED.)

الآن يمكننا حساب المقاوم للترانزستور. يمكننا فعل ذلك بهذه الصيغة: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = جهد الإدخال (كما قلت سابقًا ، توفر خليتي الشمسية حوالي 5 فولت ، لذلك نحن نستخدم هذه القيمة.)

Ube = جهد المجمع-الباعث (عادة يكون الجهد حوالي 0.5 - 0.7 فولت. نحن نستخدم 0.7 فولت.)

Ib = تيار القاعدة (نحتاج إلى حساب التيار الأساسي للحد الأدنى لقيمة hFE.)

صيغة الحد الأدنى لقيمة hFE: Ib = Ic / hFE

0.020 أ / 100 = 0.0002 أ = 0.2 مللي أمبير

لذا فإن 0.2 مللي أمبير هو الحد الأدنى من التيار الذي نحتاجه لكي يعمل الترانزستور. لقد ضاعفت الحد الأدنى للقيمة الحالية لأنني أريد التأكد من أن الترانزستور يفتح عندما يحتاج إلى ذلك. لهذا السبب أستخدم 0.4 مللي أمبير في حساباتي.

(5.0 فولت - 0.7 فولت) / 0.0004 أمبير = 10750 أوم

لذلك نحن بحاجة إلى المقاوم 10.75 أوم. في سلسلة E12 ، أقرب واحد هو 10 كيلو أوم ولكني أردت المزيد من المقاومة فقط في حالة عدم انفجار الترانزستور ، لذلك أنا أستخدم 10 كيلو أوم و 560 أوم المقاوم على التوالي. (10 كيلو أوم + 560 أوم = 10.56 كيلو أوم.)

يمكنك أيضًا استخدام المقاوم 12 كيلو أوم إذا كنت تريد.

الخطوة 2: لحام المكونات

الآن نحن بحاجة إلى لحام المكونات في اللوحة الأولية. أعلاه هو الترتيب ومخطط الدائرة التي استخدمتها. يمكنك تغيير الترتيب إذا كنت تريد.

لقد قمت بلحام المحول باللوحة باستخدام سلكين أرق لأن الأسلاك الأصلية كانت سميكة جدًا بالنسبة للوحة. عند الانتهاء من لحام أسلاك المحولات ، تأكد من عزلها. الرجاء استخدام أنابيب الانكماش الحراري لعزل الأسلاك. لم يتبق لدي أي أنابيب ، لذلك عزلت السلك بشريط كهربائي وقمت بتسخينه.

وتأكد من عدم عمل أي وصلات باردة أثناء اللحام. المفاصل الباردة ليست جيدة لدائرتك.

الخطوة 3: اختبر الحلبة

عند الانتهاء من اللحام ، يمكنك اختبار دائرتك عن طريق توصيلها بالحائط. يجب أن ينطفئ مؤشر LED عند تغطية الخلية الشمسية ويجب أن يضيء عندما تتعرض الخلية الشمسية للضوء.