Управление освещением и бытовой техникой обычно осуществляется и поддерживается вручную в нескольких случаях. Но процесс управления приборами может вызвать потерю мощности из-за небрежности людей или необычных обстоятельств. Чтобы преодолеть эту проблему, мы можем использовать схему светозависимого резистора для управления нагрузками в зависимости от интенсивности света. LDR или фоторезистор - это устройство, состоящее из полупроводникового материала с высоким сопротивлением. В этой статье дается обзор того, что такое LDR, Схема светозависимого резистора и его работа .

Светозависимый резистор

Строительство LDR

Конструкция LDR включает светочувствительный материал, который помещен на изолирующую подложку, например, керамику. Материал расположен зигзагообразно, чтобы получить необходимую мощность и сопротивление. Зигзагообразная область разделяет металлические области на две области.

Строительство LDR

Где омические контакты сделаны либо по бокам площадки. Сопротивление контактов должно быть как можно меньше, чтобы сопротивление в основном изменялось только из-за светового эффекта. Избегайте использования материалов, содержащих свинец и кадмий, поскольку они вредны для окружающей среды.

Принцип работы светозависимого резистора

Принцип работы LDR - фотопроводимость, то есть не что иное, как оптическое явление. Когда свет поглощается материалом, проводимость материала снижается. Когда свет падает на LDR, электроны в валентной зоне материала стремятся попасть в зону проводимости. Но фотоны в падающем свете должны иметь энергию, превышающую ширину запрещенной зоны материала, чтобы электроны перескакивали из одной зоны в другую (от равновесия к проводимости).

Принцип работы LDR

Следовательно, когда свет обладает достаточной энергией, больше электронов возбуждается в зоне проводимости, которая превращается в большое количество носителей заряда. Когда эффект этого процесса и ток начинает течь больше, сопротивление устройства уменьшается.

Цепь светозависимого резистора

Схема LDR представляет собой электронную схему, построенную с LDR, реле, Пара Дарлингтона , диод и резисторы показаны на схеме ниже. На нагрузку подается напряжение

Требуемое постоянное напряжение цепи LDR подается от мостовой выпрямитель или аккумулятор. Эта схема меняет источник переменного тока на постоянный. Схема мостового выпрямителя использует понижающий трансформатор для понизить напряжение из 230В в 12В. Диоды соединены в виде моста, используемого для преобразования переменного напряжения в постоянное. В регулятор напряжения используется для изменения 12 В постоянного тока на 6 В постоянного тока, а затем это постоянное напряжение подается на всю цепь. Для непрерывной работы цепи светового датчика необходимо поддерживать питание 230 В переменного тока как для мостового выпрямителя, так и для нагрузки.

Принципиальная схема светозависимого резистора

В утреннее время этот датчик имеет низкое сопротивление около 100 Ом. Таким образом, источник питания протекает через LDR и землю через переменный резистор и резистор, как показано в приведенной выше схеме светового датчика. Это связано с сопротивлением, обеспечиваемым светозависимым резистором в дневное время, или когда свет падает на LDR, оно меньше по сравнению с сопротивлением остальной части цепи датчика. Мы учитываем принцип тока, согласно которому ток всегда течет по пути с низким сопротивлением.

Следовательно, катушка реле не получает достаточного питания для усиления. Следовательно, при дневном свете свет выключается. Таким же образом в ночное время сопротивление LDR увеличивается до высокого значения (20 МОм). Таким образом, из-за высокого сопротивления резистор , ток слабый или почти нулевой. Теперь протекание тока через дорожку с низким сопротивлением так, что оно увеличивает базовое напряжение пары Дарлингтона до уровня более 1,4 В. Когда срабатывает транзистор пары Дарлингтона, катушка реле получает достаточно питания, чтобы запитать ее, и, следовательно, свет переключается в ночное время.

Применение LDR

Светозависимые резисторы - простые и недорогие устройства. Эти устройства используются там, где необходимо определить наличие и отсутствие света. Эти резисторы используются в качестве световых датчиков, а применение LDR в основном включает в себя будильники, уличные фонари, измерители интенсивности света, цепи охранной сигнализации. Для лучшего понимания этой концепции здесь мы объяснили один проект, а именно энергосбережение уличных фонарей с регулируемой яркостью с использованием LDR.

Энергосбережение уличных фонарей с регулируемой яркостью с использованием LDR

В настоящее время освещение автомагистралей осуществляется с помощью ламп HID, но потребление энергии этими фонарями велико, а также отсутствует особый механизм включения / выключения света от восхода до заката. Чтобы решить эту проблему, существует альтернативный метод с использованием светодиодов, то есть энергосбережение уличных фонарей с регулируемой яркостью с использованием LDR.

Уличный свет с регулируемой яркостью с использованием LDR от Edgefxkits.com

Предлагаемая система создана для преодоления недостатка современных ламп HID. Предлагаемая система определяет использование светодиодов в качестве источника света и регулируемую регулировку интенсивности в соответствии с требованиями. Эти фонари потребляют меньше энергии, а также имеют больший срок службы по сравнению с обычными HID лампами.

Наиболее важной особенностью этого проекта является то, что интенсивность света можно регулировать по необходимости в ночное время, что невозможно в лампах HID. LDR используется для обнаружения света, а сопротивление LDR резко уменьшается в зависимости от освещения в дневное время, которое формируется как сигнал i / p для контроллера.

Связка светодиодов используется, чтобы сделать уличный фонарь и использование микроконтроллера в проекте заранее запрограммировано с инструкциями, которые управляют интенсивностью света на основе генерируемых сигналов широтно-импульсной модуляции. Интенсивность света поддерживается на высоком уровне в ночное время, и поскольку интенсивность движения на дорогах имеет тенденцию к снижению в часы пик, интенсивность также постепенно снижается до утра. Наконец, светодиодные фонари выключаются утром в 6 часов утра и снова включаются в 18 часов вечера. Этот процесс будет продолжаться.

Кроме того, этот проект можно разработать, смешав его с солнечной панелью, которая изменяет интенсивность солнечного излучения до эквивалентного напряжения, а солнечная энергия используется для питания фонарей на шоссе.

Таким образом, речь идет о принципе работы светозависимого резистора и принципиальной схеме LDR и его применениях. Мы надеемся, что эта статья дала вам более полное представление. Кроме того, любые вопросы относительно этой статьи или электротехнические и электронные проекты , пожалуйста, оставьте свой отзыв в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова функция LDR?

Фото: