Il controllo delle luci e degli elettrodomestici è generalmente gestito e mantenuto manualmente in diverse occasioni. Ma il processo di controllo degli apparecchi può causare uno spreco di energia dovuto all'incuria degli esseri umani o a circostanze insolite. Per ovviare a questo problema possiamo utilizzare il circuito resistore dipendente dalla luce per controllare i carichi in base all'intensità della luce. Un LDR o una fotoresistenza è un dispositivo costituito da materiale semiconduttore ad alta resistenza. Questo articolo offre una panoramica di cosa è LDR, circuito resistore dipendente dalla luce e suo funzionamento .

Resistenza dipendente dalla luce

Costruzione di un LDR

La costruzione di un LDR include un materiale fotosensibile che viene posizionato su un substrato isolante come la ceramica. Il materiale è posto a zig zag per ottenere la potenza e la resistenza richieste. L'area dello zigzag separa le aree metalliche in due regioni.

Costruzione di un LDR

Dove i contatti ohmici sono realizzati sia sui lati dell'area. Le resistenze dei contatti devono essere le minori possibili per fare in modo che la resistenza, varia principalmente per effetto della sola luce. Si evita l'uso di materiali di piombo e cadmio in quanto dannosi per l'ambiente.

Principio di funzionamento del resistore dipendente dalla luce

Il principio di funzionamento di un LDR è la fotoconduttività, che non è altro che un fenomeno ottico. Quando la luce viene assorbita dal materiale, la conduttività del materiale si riduce. Quando la luce cade sull'LDR, gli elettroni nella banda di valenza del materiale sono desiderosi della banda di conduzione. Ma i fotoni nella luce incidente devono avere un'energia superiore al bandgap del materiale per far saltare gli elettroni da una banda all'altra (valance a conduzione).

Principio di funzionamento di LDR

Quindi, quando la luce ha molta energia, più elettroni sono eccitati alla banda di conduzione che si classifica in un gran numero di portatori di carica. Quando l'effetto di questo processo e il flusso della corrente iniziano a fluire di più, la resistenza del dispositivo diminuisce.

Circuito resistore dipendente dalla luce

Il circuito di LDR è un circuito elettronico costruito con LDR, relè, Coppia Darlington , diodo e resistori mostrati nello schema del circuito sottostante. Viene fornita una tensione di alimentazione al carico

La tensione CC richiesta del circuito LDR è fornita da a circuito raddrizzatore a ponte o una batteria. Questo circuito cambia l'alimentazione CA in CC. Il circuito raddrizzatore a ponte utilizza un trasformatore step-down per abbassare la tensione da 230v a 12v. I diodi sono collegati sotto forma di un ponte utilizzato per modificare la tensione CA in CC. Il regolatore di tensione viene utilizzato per cambiare il 12 V CC-6 V CC, quindi, questa tensione CC viene fornita all'intero circuito. Un'alimentazione a 230 V CA sia per il raddrizzatore a ponte che per il carico deve essere mantenuta continuamente per il funzionamento continuo del circuito del sensore di luce.

Schema del circuito del resistore dipendente dalla luce

Al mattino, questo sensore ha una bassa resistenza intorno a 100Ω. Pertanto, l'alimentatore scorre attraverso l'LDR e la massa attraverso il resistore e il resistore variabili come mostrato nel circuito del sensore di luce sopra. Ciò è dovuto alla resistenza offerta dalla resistenza dipendente dalla luce durante il giorno o quando la luce cade sull'LDR, quindi è inferiore rispetto alla resistenza della restante parte del circuito del sensore. Siamo attenti al principio della corrente, che il flusso di corrente scorre sempre nel percorso di bassa resistenza.

Pertanto, la bobina del relè non riceve forniture sufficienti per rafforzarsi. Quindi, la luce è spenta alla luce del giorno. Allo stesso modo, durante la notte, la resistenza dell'LDR aumenta fino a raggiungere un valore elevato (20MΩ). Pertanto, a causa dell'elevata resistenza di il resistore , il flusso di corrente è basso o quasi zero. Ora, il flusso di corrente attraverso la corsia a bassa resistenza in modo tale da aumentare la tensione di base della coppia Darlington per raggiungere più di 1,4 V. Quando il transistor a coppia Darlington viene attivato, la bobina del relè acquisisce alimentazione sufficiente per essere eccitata e quindi la luce si accende di notte.

Applicazioni di LDR

Le resistenze dipendenti dalla luce sono dispositivi semplici ed economici. Questi dispositivi vengono utilizzati dove è necessario rilevare la presenza e l'assenza di luce è necessaria. Queste resistenze sono utilizzate come sensori di luce e le applicazioni di LDR includono principalmente sveglie, lampioni, misuratori di intensità luminosa, circuiti antifurto. Per una migliore comprensione di questo concetto, qui abbiamo spiegato un progetto, ovvero il risparmio energetico dei lampioni a intensità controllata utilizzando LDR.

Risparmio energetico dei lampioni a intensità controllata utilizzando LDR

Oggigiorno l'illuminazione delle autostrade avviene tramite lampade HID ma il consumo energetico di queste luci è elevato e non esiste un meccanismo particolare per accendere / spegnere le luci dall'alba al tramonto. Per superare questo problema, ecco un metodo alternativo che utilizza i LED, ovvero il risparmio energetico dei lampioni a intensità controllata utilizzando LDR.

Illuminazione stradale a intensità controllata utilizzando LDR di Edgefxkits.com

Il sistema proposto è costruito per superare l'inconveniente delle odierne lampade HID. Il sistema proposto determina l'utilizzo di diodi emettitori di luce come sorgente luminosa e il suo controllo dell'intensità regolabile in base alle esigenze. Queste luci consumano meno energia, così come la durata di queste luci, che è maggiore rispetto alle tradizionali lampade HID.

La caratteristica più importante di questo progetto è che l'intensità della luce può essere controllata in base alle necessità durante le ore notturne, cosa non possibile nelle lampade HID. Un LDR viene utilizzato per rilevare la luce e la resistenza dell'LDR si riduce drasticamente in base alla luce durante il giorno, che forma un segnale i / p per il controller.

Un gruppo di LED viene utilizzato per creare un lampione e il il microcontrollore utilizzato nel progetto è preprogrammato con istruzioni che controllano l'intensità della luce in base ai segnali di modulazione della larghezza di impulso generati. L'intensità della luce è mantenuta alta durante la notte e poiché il traffico sulle strade tende a diminuire nelle ore di punta, anche l'intensità diminuisce gradualmente fino al mattino. Infine, le luci LED si spengono la mattina alle 6 del mattino e riprendono alle 18 la sera. Questo processo continuerà.

Inoltre, questo progetto può essere sviluppato mescolandolo con un pannello solare, che cambia l'intensità del solare alla tensione equivalente e l'energia solare viene utilizzata per alimentare le luci sulle autostrade.

Quindi, si tratta del principio di funzionamento del resistore dipendente dalla luce e dello schema del circuito LDR e delle sue applicazioni. Ci auguriamo che tu abbia ottenuto un concetto migliore attraverso questo articolo. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo articolo o progetti elettrici ed elettronici , per favore dai il tuo feedback nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è la funzione di un LDR?

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