Τα 4 απλά κυκλώματα διακόπτη ημέρας που ενεργοποιούνται με φως που εξηγούνται εδώ μπορούν όλα να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο ενός φορτίου, συνήθως ενός λαμπτήρα 220V, ως απόκριση στα διάφορα επίπεδα του περιβάλλοντος φωτός περιβάλλοντος.

Το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εμπορικό αυτόματο σύστημα ελέγχου φωτεινών σηματοδοτών , ως ελεγκτής οικιακού φωτός ή φωτός διαδρόμου ή απλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε παιδί του σχολείου για την εμφάνιση της δυνατότητας στην έκθεση του σχολικού του. Το ακόλουθο περιεχόμενο περιγράφει τέσσερις απλούς τρόπους δημιουργίας ενός διακόπτη ενεργοποιημένου με φως χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους.

1) Διακόπτης ημέρας νυχτερινής ενεργοποίησης με φως χρησιμοποιώντας τρανζίστορ

Το πρώτο διάγραμμα δείχνει πώς μπορεί να διαμορφωθεί το κύκλωμα χρησιμοποιώντας τρανζίστορ, το δεύτερο και το τρίτο κύκλωμα αποδεικνύουν την αρχή χρησιμοποιώντας CMOS ICs ενώ το τελευταίο κύκλωμα εξηγεί την ίδια ιδέα που εφαρμόζεται χρησιμοποιώντας το πανταχού παρόν IC 555.

Ας αξιολογήσουμε τα κυκλώματα ένα προς ένα με τα ακόλουθα σημεία:

Το πρώτο σχήμα δείχνει τη χρήση μερικών τρανζίστορ σε συνδυασμό με μερικά άλλα εξαρτήματα για την κατασκευή προτεινόμενου σχεδιασμού.

“πυκνωτής δοκιμής σε κύκλωμα με πολύμετρο ”

αυτόματο κύκλωμα λαμπτήρα δρόμου ημέρας-νύχτας χρησιμοποιώντας μόνο τρανζίστορ

Τα τρανζίστορ είναι ανθεκτικά ως μετατροπείς, που σημαίνει ότι όταν T1 αλλάζει, το T2 είναι OFF και το αντίστροφο.

Τα τρανζίστορ Τ1 είναι ενσύρματο ως συγκριτικό και αποτελείται από ένα LDR σε όλη τη βάση του και τη θετική τροφοδοσία μέσω μιας προκαθορισμένης.

Το LDR χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των συνθηκών φωτισμού περιβάλλοντος και χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του Τ1 όταν το επίπεδο φωτός διασχίζει ένα συγκεκριμένο κατώφλι. Αυτό το όριο ορίζεται από την προεπιλεγμένη P1.

Η χρήση δύο τρανζίστορ βοηθά ιδιαίτερα στη μείωση της υστέρησης του κυκλώματος που διαφορετικά θα επηρέαζε το κύκλωμα εάν θα είχε ενσωματωθεί μόνο ένα τρανζίστορ.

Όταν το Τ1 διεξάγεται, το Τ2 απενεργοποιείται και το ρελέ και το συνδεδεμένο φορτίο ή το φως.

Το αντίθετο συμβαίνει όταν το φως πάνω από το LDR πέσει ή όταν το σκοτάδι μπαίνει.

Λίστα ανταλλακτικών:

R1, R2, R3 = 4k7 1/4 watt
VR1 = 10k προκαθορισμένη
LDR = οποιοδήποτε μικρό LDR με αντίσταση περίπου 10k έως 50k στο φως της ημέρας (υπό σκιά)
C1 = 470uF / 25V
C2 = 10uF / 25V
Όλες οι δίοδοι = 1N4007
T1, T2 = BC547
Ρελέ = 12V, 400 ohms, 5 amp
Μετασχηματιστής = 0-12V / 500mA ή 1 amp

2) Ενεργοποιημένος με φως διακόπτης ημέρας Dark χρησιμοποιώντας πύλες CMOS NAND και NOT Gates

Το δεύτερο και το τρίτο σχήμα ενσωματώνουν CMOS ICs για την εκτέλεση των παραπάνω λειτουργιών και η ιδέα παραμένει μάλλον παρόμοια. Το πρώτο κύκλωμα από τα δύο χρησιμοποιεί το IC 4093 που είναι τετράπλευρο IC εισόδου NAND.

Κάθε μία από τις πύλες διαμορφώνεται σε μετατροπείς με βραχυκύκλωμα και των δύο εισόδων μαζί, έτσι ώστε το επίπεδο λογικής εισόδου των πυλών να αντιστρέφεται αποτελεσματικά στις εξόδους τους.

Αν και μια ενιαία πύλη NAND θα ήταν αρκετή για την υλοποίηση των ενεργειών, τρεις πύλες έχουν δεσμευτεί ως buffers για να έχουν καλύτερα αποτελέσματα και με σκοπό να χρησιμοποιηθούν όλα αυτά, όπως σε κάθε περίπτωση, τρία από αυτά θα μείνουν αδρανείς.

Η πύλη που είναι υπεύθυνη για την ανίχνευση μπορεί να φανεί συνοδευόμενη από τη συσκευή ανίχνευσης φωτός LDR που συνδέεται με την είσοδο και το θετικό μέσω μιας μεταβλητής αντίστασης.

“πώς να κάνει ανεβάσματα ”

Αυτή η μεταβλητή αντίσταση χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση του σημείου ενεργοποίησης της πύλης όταν το φως που πέφτει πάνω από το LDR φτάσει στην επιθυμητή καθορισμένη ένταση.

Καθώς αυτό συμβαίνει, η είσοδος της πύλης πηγαίνει υψηλή, η έξοδος κατά συνέπεια γίνεται χαμηλή κάνοντας τις εξόδους των θυρών buffer υψηλές. Το αποτέλεσμα είναι η ενεργοποίηση του τρανζίστορ και του συγκροτήματος ρελέ. Το συνδεδεμένο φορτίο πάνω από το ρελέ μετακινείται τώρα στις προβλεπόμενες ενέργειες.

Οι παραπάνω ενέργειες επαναλαμβάνονται ακριβώς χρησιμοποιώντας το IC 4049 το οποίο είναι επίσης ενσύρματο με παρόμοια διαμόρφωση και είναι αρκετά επεξηγηματικό.

Λίστα ανταλλακτικών

R1 = Οποιοδήποτε LDR με αντίσταση περίπου 10k έως 50k στο φως της ημέρας (υπό σκιά)
P1 = 1M προεπιλογή
C1 = 0.1uF κεραμικός δίσκος
R2 = 10k 1/4 watt
T1 = BC547
D1 = 1N4007
Ρελέ = 12V, 400 ohm 5 amp
ICs = IC 4093 όπως στο πρώτο παράδειγμα ή IC 4049 όπως στο δεύτερο παράδειγμα

3) Διακόπτης ρελέ ενεργοποιημένου φωτός χρησιμοποιώντας IC 555

Το τελευταίο σχήμα δείχνει πώς μπορεί να ρυθμιστεί το IC 555 για την εκτέλεση των παραπάνω αποκρίσεων.

Κλιπ βίντεο που δείχνει την πρακτική λειτουργία του παραπάνω κυκλώματος αυτόματης λυχνίας ημέρας που βασίζεται στο IC555

Λίστα ανταλλακτικών

R1 = 100k
R3 = 2m2
C1 = 0.1uF
Rl1 = 12V, SPDT,
D1 = 1N4007,
N1 ---- N6 = IC 4049
N1 ---- N4 = IC 4093 IC1 = 555

4) Κύκλωμα αυτόματης λυχνίας LED νυχτερινής λειτουργίας

Αυτό το τέταρτο κύκλωμα δεν είναι μόνο απλό αλλά πολύ ενδιαφέρον και πολύ εύκολο στην κατασκευή. Ίσως έχετε δει τους νέους φακούς κατασκευασμένους με νέα υψηλής φωτεινότητας LED υψηλής απόδοσης.

Η ιδέα είναι να επιτευχθεί κάτι παρόμοιο, αλλά με ένα πρόσθετο χαρακτηριστικό.

“διαφορετικούς τύπους σαγιονάρες ”

Λειτουργικές λεπτομέρειες

Για να λειτουργήσει το κύκλωμα μας μετά το σκοτάδι, χρησιμοποιείται ένας φωτοτρανζίστορ, έτσι ώστε όταν το φως της ημέρας είναι άκυρο, το LED ανάβει.

Για να κάνετε το κύκλωμα εξαιρετικά συμπαγές τύπο μπαταρίας ενός κουμπιού προτιμάται εδώ, αρκετά παρόμοιο με εκείνο που χρησιμοποιείται σε αριθμομηχανές, ρολόγια κ.λπ.

Κατανόηση του διαγράμματος:

Εφ 'όσον το φως περιβάλλοντος φωτίζει το φωτοτρανζίστορ, η τάση στο καλώδιο εκπομπής είναι αρκετά υψηλή για τη βάση του τρανζίστορ PNP Q1 για να το κρατήσει κλειστό.

Ωστόσο, όταν μπαίνει το σκοτάδι, ο φωτοτρανζίστορ αρχίζει να χάνει την αγωγιμότητα και η τάση στον εκπομπού του μειώνεται προκαλώντας την αργή απενεργοποίηση του φωτοτρανζίστορ.

Αυτό προτρέπει το Q1 να αρχίσει να παίρνει την πόλωση μέσω της αντίστασης βάσης / γείωσης R και αρχίζει να φωτίζεται έντονα καθώς το σκοτάδι γίνεται βαθύτερο.

Προκειμένου να ελέγχεται το επίπεδο του φωτός περιβάλλοντος για το οποίο μπορεί να είναι επιθυμητό να ανάψει το LED, οι τιμές αντίστασης R μπορεί να μεταβάλλονται έως ότου ικανοποιηθεί το επιθυμητό επίπεδο. Η τοποθέτηση ποτενσιόμετρου ενδέχεται να μην απαιτείται, απλώς για να εξασφαλιστεί μια συμπαγής και κομψή διάσταση της μονάδας.

Το κύκλωμα ενδέχεται να καταναλώνει περίπου 13 mA όταν ανάβει το LED και μόλις μερικές εκατοντάδες uA όταν είναι σβηστό.