MOSFET on teatud tüüpi unikaalne väljatransistor. Võrreldes BJT-dega on need transistorid pingega juhitavad seadmed, kuna BJT-d on vooluga juhitavad seadmed. Üldiselt sisaldab MOSFET kolme terminali; värav, allikas ja äravool, kusjuures BJT sisaldab baasi, kollektorit ja emitterit. Iga kord, kui väravaklemmile rakendatakse pinget, saab luua elektrivälja, mis lihtsalt juhib voolu voolu kogu kanalis kahe ülejäänud klemmi, näiteks allika ja äravoolu vahel ning vool ei voola väravaklemmist transistor. MOSFET-id mängivad võtmerolli erinevate vooluahelate loomisel pinge regulaatorid , mootori kiiruse regulaatorid, päikesejälgijad, valgusega aktiveeritavad lülitid ja palju muud. Selles artiklis käsitletakse valgusega aktiveeritava lüliti kujundamist MOSFETiga.
Valgusega aktiveeritav lüliti MOSFET-iga
Selle vooluringi põhikontseptsioon on kujundada lihtne vooluahel, et lülitada SISSE/VÄLJA selline koormus nagu an LED sõltuvalt valguse intensiivsusest. Siin juhitakse ahela koormust MOSFET-i kaudu.
Nõutavad komponendid
Selle MOSFET-iga valgusega aktiveeritava lüliti valmistamiseks vajalikud komponendid hõlmavad peamiselt: IRFZ44N MOSFET, LDR, 4,5 Mohm Takisti , 12V LED-riba Koormus ja 9V aku Toide.
Valgusaktiveeritud lüliti ühendused
Valgusaktiveeritud lüliti ühendused MOSFETiga on järgmised;
- IRFZ44N MOSFETi äravooluklemm on ühendatud LED-i negatiivse klemmiga.
- 4,5 Mohm takisti negatiivne klemm on ühendatud MOSFETi lähteklemmiga ja positiivne klemm on ühendatud LED-i positiivse klemmiga.
- LDR-i positiivne klemm on ühendatud MOSFET-i paisklemmiga ja negatiivne klemm on ühendatud MOSFET-i lähteklemmiga.
- Takisti üks klemm on ühendatud aku positiivse klemmiga ja paisu klemm on antud aku või GND negatiivse klemmiga.
Töötab
Öövalgusti on väga väike elektriline valgusti, mida kasutatakse mugavuse tagamiseks pimedates kohtades või seal, kus teatud alad muutuvad teatud ajahetkedel (nt hädaolukorras või öösel) pimedaks. MOSFET-i kasutatakse omatehtud valgusega aktiveeritava lüliti valmistamiseks. Kõrge efektiivsusega valgusteid saab reguleerida paljude tegurite alusel, näiteks; päevavalguse olemasolu või täituvus.
An LDR ehk fototakisti on muutuv takisti, mida juhib valgus. Selle takisti funktsioon on fotojuhtiv, mis tähendab, et takistus muutub sõltuvalt valguse intensiivsusest. Kui valguse intensiivsus suureneb, väheneb LDR-i takistus. Fotojuhtivuse põhjal saab materjali juhtivust suurendada, kui langeva valguse intensiivsust suurendatakse. Fotojuhtivatel materjalidel on selline omadus, nii et seda kasutatakse lülitusahelates, nagu valguse ja pimeduse aktiveeritud ning ka valgustundlikud detektoriahelad.
Valgussõltuv takisti tehakse lihtsalt suure takistusega pooljuhiga. Kui valgustilkadel seadmel on piisavalt kõrge sagedus, annavad pooljuhi kaudu neelduvad footonid piisavalt energiat, et seotud elektronid saaksid liikuda juhtivusriba. Seega juhivad saadud elektronid takistuse vähendamiseks elektrit. Selle vooluringi LDR peab olema ühendatud väljastpoolt, kuna selle tundlik pind peab olema avatud ümbritsevale piirkonnale, kust valguse taseme tuvastamiseks on vaja.
Fototakisti valgustundlikkus võib sõltuvalt ümbritsevast temperatuurist väga palju kõikuda. Lisaks näitavad need takistid mõningast viivitust, mis on tavaliselt 10 ms või alla selle või valgusega kokkupuute ja järgneva takistuse languse vahel.
Ülaltoodud ahelas on LDR (valgusest sõltuv takisti) muutuv takisti, mille takistuse väärtust vähendatakse langeva valguse intensiivsuse suurendamisega. Sõltuvalt valguse intensiivsusest lülitab vooluahel SISSE või VÄLJA LED-i, mis tähendab, et kui LDR tuvastab suure valgustugevuse, lülitub LED automaatselt välja ja madala valgustugevuse korral lülitub LED sisse. Siin saab koormusetaolist LED-i juhtida MOSFETi abil. See lihtne valgusega aktiveeritav lüliti töötab automaatselt, lülitades valguse öösel sisse ja välja päeval. Valgusega aktiveeritav lüliti on odavam ja väga tõhus, kui seda kasutatakse igapäevaselt teie kodu, aia jne automatiseerimiseks.
Eelised & Puudused
The valgusega aktiveeritava lüliti eelised sisaldama järgmist.
- Need ahelad ei vaja käsitsi töötamist.
- See ahel tarbib vähem energiat.
- Seda vooluringi on väga lihtne kujundada, kasutades vähem komponente.
- LDR-i valguse ja pimeduse takistuse suhe vooluringis on kõrge.
The valgusega aktiveeritava lüliti puudused sisaldama järgmist.
- Selle vooluringi kasutamisel tuleb olla ettevaatlik.
- LDR-i spektraalreaktsioon selles vooluringis on kitsas.
- Selle ahela temperatuuristabiilsus on madal.
- LDR-i takistuse väärtuse muutumisel on viivitus, sest kui see läheb pimedast heledaks või heledast tumedaks, siis see piirab LDR-i kasutamist kõikjal, kus valgussignaal muutub kiiresti.
Rakendused
The valgusega aktiveeritava lüliti rakendused sisaldama järgmist.
- Valgusega aktiveeritavat lülitiahelat kasutatakse turvarakendustes, kus valgusest sõltuva takisti kohal on pimedus ja see peatab valgustuse.
- See ahel on väga kasulik valguse SISSE lülitamisel, kui valgusest sõltuv takisti süttib. LDR-il on maksimaalne takistus pimeduses ja valguses on sellel madal takistus.
- Neid vooluahelaid kasutatakse aialampides öösel automaatselt sisselülitamiseks.
- Neid ahelaid kasutatakse sahtlite alarmides, mis kõlavad pärast tumeda sahtli avamist.
- Seda vooluringi kasutatakse teatud lambi (või lampide rühma) väljalülitamiseks vastuseks ümbritseva valguse erinevale tasemele.
- Seda vooluringi saab kasutada ka automaatse tänavavalgustuse kontrollerisüsteemina.
