MOSFET benzersiz bir alan etkili transistör türüdür. BJT'lerle karşılaştırıldığında bu transistörler voltaj kontrollü cihazlardır çünkü BJT'ler akım kontrollü cihazlardır. MOSFET genel olarak üç terminal içerir; kapı, kaynak ve drenaj ise BJT Baz, toplayıcı ve emitörden oluşur. Geçit terminaline voltaj uygulandığında, kaynak ve drenaj gibi kalan iki terminal arasındaki kanal boyunca akımın akışını kontrol eden bir elektrik alanı oluşturulabilir ve akım geçit terminalinden içeri akmaz. transistör. MOSFET'ler aşağıdaki gibi farklı devrelerin yapımında önemli bir rol oynar: voltaj regülatörleri , motor hız kontrolörleri, güneş takip cihazları, ışıkla etkinleştirilen anahtarlar ve çok daha fazlası. Bu makalede MOSFET ile ışıkla etkinleştirilen bir anahtarın nasıl tasarlanacağı anlatılmaktadır.
MOSFET'li ışıkla etkinleştirilen anahtar
Bu devrenin ana konsepti, bir yükü açmak/kapatmak için basit bir devre tasarlamaktır. NEDEN OLMUŞ ışık yoğunluğuna bağlı olarak. Burada devredeki yük bir MOSFET aracılığıyla kontrol edilir.
Gerekli Bileşenler
MOSFET'li bu ışıkla aktifleşen anahtarın yapılabilmesi için gerekli olan bileşenler temel olarak; IRFZ44N MOSFET, LDR, 4.5Mohm Direnç , 12V LED şerit Yük ve 9V pil Güç kaynağı.
Işıkla Etkinleşen Anahtar Bağlantıları
Işıkla çalışan anahtarın MOSFET ile bağlantıları şu şekildedir;
- IRFZ44N MOSFET'in drenaj terminali LED'in negatif terminaline bağlanır.
- 4.5Mohm Direnç negatif terminali MOSFET'in kaynak terminaline ve pozitif terminali LED'in pozitif terminaline bağlanır.
- LDR'nin pozitif terminali MOSFET'in kapı terminaline, negatif terminal ise MOSFET'in kaynak terminaline bağlanır.
- Direncin bir terminali akünün pozitif terminaline bağlanır ve geçit terminali akünün veya GND'nin negatif terminaline verilir.
Çalışma
Gece lambası, karanlık alanlarda veya acil durumlarda veya gece gibi belirli zamanlarda bazı alanların karanlık olduğu durumlarda kolaylık sağlamak için kullanılan çok küçük bir elektrikli aydınlatma armatürüdür. MOSFET, ev yapımı ışıkla etkinleştirilen bir anahtar yapmak için kullanılır. Verimliliği yüksek aydınlatma armatürleri; gün ışığı veya doluluk durumu.
Bir LDR veya fotodirenç, ışıkla kontrol edilen değişken bir dirençtir. Bu direncin işlevi fotoiletkendir, yani direnç ışık yoğunluğuna göre değişecektir. Işık şiddeti arttığında LDR'nin direnci azalacaktır. Fotoiletkenliğe bağlı olarak, gelen ışık yoğunluğu artırıldığında malzeme iletkenliği artırılabilir. Fotoiletken malzemeler bu tür bir özellik gösterdiğinden, ışık ve karanlıkla etkinleşen anahtarlama devrelerinde ve ayrıca ışığa duyarlı dedektör devrelerinde kullanılır.
Işığa bağımlı bir direnç, yüksek dirençli bir yarı iletkenden yapılır. Cihaz üzerindeki ışık damlaları yeterince yüksek bir frekansa sahip olduğunda, yarı iletken tarafından emilen fotonlar, bağlı elektronların iletim bandına geçmesi için yeterli enerjiyi sağlar. Böylece ortaya çıkan elektronlar direnci azaltmak için elektriği iletecektir. Bu devredeki LDR'nin dışarıya bağlanması gerekir çünkü algılama yüzeyinin, ışık seviyesinin tespit edilmesinin gerekli olduğu ortam bölgesine maruz kalması gerekir.
Fotorezistörün ışığa duyarlılığı çevre sıcaklığına bağlı olarak çok fazla dalgalanabilir. Ek olarak, bu dirençler direnç içindeki sonraki düşüşe karşı normalde 10 msn veya altında veya ışığa maruz kalma arasında bir miktar gecikme gösterecektir.
Yukarıdaki devrede, bir LDR (ışığa bağımlı direnç), gelen ışığın yoğunluğunun arttırılmasıyla direnç değeri azaltılan değişken bir dirençtir. Işığın yoğunluğuna bağlı olarak devre bir LED'i AÇIK veya KAPALI duruma getirecektir; bu, LDR'nin yüksek ışık yoğunluğunu tespit etmesi durumunda LED'in otomatik olarak kapanacağı ve düşük ışık yoğunluğunda LED'in açılacağı anlamına gelir. Burada yük benzeri LED bir MOSFET yardımıyla kontrol edilebilmektedir. Işıkla etkinleştirilen bu basit anahtar, geceleri ışığı AÇIK konuma getirerek ve gündüzleri KAPALI konuma getirerek otomatik olarak çalışır. Işıkla etkinleştirilen anahtar, evinizi, bahçenizi vb. otomatikleştirmek için günlük olarak kullanıldığında daha az maliyetli ve çok etkilidir.
Avantajlar dezavantajlar
ışıkla etkinleştirilen anahtarın avantajları aşağıdakileri içerir.
- Bu devrelerin manuel çalışmaya ihtiyacı yoktur.
- Bu devre daha az güç tüketir.
- Bu devrenin daha az bileşen kullanılarak tasarlanması çok basittir.
- LDR'nin devredeki aydınlık-karanlık direnç oranı yüksektir.
ışıkla etkinleştirilen anahtarın dezavantajları aşağıdakileri içerir.
- Bu devreyi çalıştırırken dikkatli olunmalıdır.
- Bu devrede LDR'nin spektral tepkisi dardır.
- Bu devrenin sıcaklık kararlılığı düşüktür.
- LDR'nin direnç değerinin değişimi gecikmelidir, çünkü karanlıktan aydınlığa veya aydınlıktan karanlığa giderse ışık sinyalinin hızlı değiştiği her yerde LDR kullanımını kısıtlar.
Uygulamalar
ışıkla etkinleştirilen anahtarın uygulamaları aşağıdakileri içerir.
- Işıkla aktifleşen anahtar devresi, ışığa bağlı direncin üzerinde karanlığın olduğu ve ardından aydınlatmayı durdurduğu güvenlik uygulamalarında kullanılır.
- Bu devre, ışığa bağımlı direnç yandığında ışığın açılmasına çok yardımcı olur. LDR karanlıkta maksimum dirence sahip olacak, ışıkta ise düşük dirence sahip olacaktır.
- Bu devreler bahçe lambalarında geceleri otomatik olarak AÇILMASI için kullanılır.
- Bu devreler, karanlık bir çekmece açıldığında çalan çekmece alarmlarında kullanılır.
- Bu devre, farklı ortam ışığı seviyelerine yanıt olarak belirli bir lambayı (veya) lamba grubunu KAPATMAK için kullanılır.
- Bu devre aynı zamanda otomatik sokak aydınlatma kontrol sistemi olarak da kullanılabilir.
