MOSFET è un tipo di transistor ad effetto di campo unico. Rispetto ai BJT, questi transistor sono dispositivi controllati in tensione perché i BJT sono dispositivi controllati in corrente. Generalmente, MOSFET comprende tre terminali; cancello, fonte e scarico mentre BJT include base, collettore ed emettitore. Ogni volta che viene applicata la tensione al terminale di gate, è possibile creare un campo elettrico che controlla semplicemente il flusso di corrente attraverso il canale tra i due terminali rimanenti come source e drain e la corrente non scorre dal terminale di gate al terminale di gate. transistor. I MOSFET svolgono un ruolo chiave nella realizzazione di circuiti diversi regolatori di tensione , regolatori di velocità del motore, inseguitori solari, interruttori attivati dalla luce e molto altro ancora. Questo articolo illustra come progettare un interruttore attivato dalla luce con MOSFET.
Interruttore attivato dalla luce con MOSFET
Il concetto principale di questo circuito è progettare un circuito semplice per accendere/spegnere un carico come un GUIDATO a seconda dell'intensità della luce. Qui il carico nel circuito è controllato tramite un MOSFET.
Componenti richiesti
I componenti richiesti per realizzare questo interruttore attivato dalla luce con MOSFET includono principalmente; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5 Mohm Resistore , carico striscia LED 12V e alimentazione a batteria 9V.
Connessioni degli interruttori attivati dalla luce
I collegamenti dell'interruttore luminoso con MOSFET sono i seguenti:
- Il terminale di drain del MOSFET IRFZ44N è collegato al terminale negativo del LED.
- Il terminale negativo del resistore da 4,5 Mohm è collegato al terminale sorgente del MOSFET e il terminale positivo è collegato al terminale positivo del LED.
- Il terminale positivo LDR è collegato al terminale gate del MOSFET e il terminale negativo è al terminale source del MOSFET.
- Il terminale uno del resistore è collegato al terminale positivo della batteria e il terminale di gate è collegato al terminale negativo della batteria o GND.
Lavorando
Una luce notturna è una lampada elettrica molto piccola, utilizzata per dare comodità nelle aree buie o dove alcune aree diventano buie in alcuni momenti specifici come in caso di emergenza o di notte. Il MOSFET viene utilizzato per realizzare un interruttore attivato dalla luce fatto in casa. Gli apparecchi di illuminazione ad alta efficienza possono essere regolati in base a molti fattori come; disponibilità di luce diurna o occupazione.
UN LDR o la fotoresistenza è un resistore variabile controllato dalla luce. La funzione di questo resistore è fotoconduttiva, il che significa che la resistenza cambierà in base all'intensità della luce. Quando l'intensità della luce aumenta, la resistenza dell'LDR diminuirà. In base alla fotoconduttività, la conduttività del materiale può essere migliorata una volta aumentata l'intensità della luce incidente. I materiali fotoconduttori presentano questo tipo di proprietà, quindi vengono utilizzati in circuiti di commutazione come circuiti di rilevamento attivati dalla luce e dal buio e anche sensibili alla luce.
Un resistore dipendente dalla luce è semplicemente realizzato con un semiconduttore ad alta resistenza. Quando le gocce di luce sul dispositivo hanno una frequenza sufficientemente elevata, i fotoni assorbiti attraverso il semiconduttore forniscono energia sufficiente per legare gli elettroni e spostarsi nella banda di conduzione. Quindi gli elettroni risultanti condurranno l'elettricità per diminuire la resistenza. L'LDR in questo circuito deve essere collegato all'esterno poiché la sua superficie di rilevamento deve essere esposta alla regione ambientale da cui è necessario rilevare il livello di luce.
La fotosensibilità del fotoresistore può variare notevolmente in base alla temperatura circostante. Inoltre, questi resistori mostreranno un ritardo normalmente di 10 msec o inferiore o tra l'esposizione alla luce e il successivo calo della resistenza.
Nel circuito sopra, un LDR (resistore dipendente dalla luce) è un resistore variabile il cui valore di resistenza viene ridotto aumentando l'intensità della luce incidente. In base all'intensità della luce, il circuito accenderà o spegnerà un LED, il che significa che quando LDR rileva un'elevata intensità luminosa, il LED si spegnerà automaticamente e a una bassa intensità luminosa, il LED si accenderà. Qui il LED simile a un carico può essere controllato con l'aiuto di un MOSFET. Questo semplice interruttore attivato dalla luce funziona automaticamente accendendo la luce di notte e spegnendola durante il giorno. L'interruttore attivato dalla luce è meno costoso e molto efficace se utilizzato quotidianamente per automatizzare la casa, il giardino, ecc.
Vantaggi e svantaggi
IL vantaggi dell'interruttore attivato dalla luce include il seguente.
- Questi circuiti non necessitano di funzionamento manuale.
- Questo circuito consuma meno energia.
- Questo circuito è molto semplice da progettare utilizzando meno componenti.
- Il rapporto di resistenza luce-buio dell'LDR nel circuito è elevato.
IL svantaggi dell'interruttore attivato dalla luce include il seguente.
- Durante il funzionamento di questo circuito è necessario prestare attenzione.
- La risposta spettrale dell'LDR in questo circuito è ristretta.
- La stabilità della temperatura di questo circuito è bassa.
- La variazione del valore di resistenza dell'LDR ha un ritardo, perché se passa dal buio alla luce o dalla luce all'oscurità limita l'utilizzo dell'LDR ovunque il segnale luminoso cambi rapidamente.
Applicazioni
IL applicazioni dell'interruttore attivato dalla luce include il seguente.
- Il circuito dell'interruttore attivato dalla luce viene utilizzato in applicazioni di sicurezza in cui c'è oscurità sopra il resistore dipendente dalla luce e quindi interrompe l'illuminazione.
- Questo circuito è molto utile per accendere la luce ogni volta che il resistore dipendente dalla luce è acceso. L'LDR avrà la massima resistenza nell'oscurità e nella luce avrà una bassa resistenza.
- Questi circuiti vengono utilizzati nelle lampade da giardino per accendersi automaticamente di notte.
- Questi circuiti vengono utilizzati negli allarmi dei cassetti che suonano quando viene aperto un cassetto scuro.
- Questo circuito viene utilizzato per spegnere una particolare lampada (o) un gruppo di lampade in risposta ai diversi livelli di luce ambientale.
- Questo circuito può essere utilizzato anche come sistema di controllo automatico dell'illuminazione stradale.
