MOSFET là một loại bóng bán dẫn hiệu ứng trường độc đáo. So với BJT, các bóng bán dẫn này là thiết bị được điều khiển bằng điện áp vì BJT là thiết bị được điều khiển bằng dòng điện. Nói chung, MOSFET bao gồm ba thiết bị đầu cuối; cổng, nguồn và cống trong khi BJT bao gồm cơ sở, bộ thu và bộ phát. Bất cứ khi nào điện áp được đặt vào cực cổng, thì một điện trường có thể được tạo ra để điều khiển dòng điện một cách đơn giản trong kênh ở giữa hai cực còn lại như nguồn và cống và dòng điện không chạy từ cực cổng vào cực cổng. bóng bán dẫn. MOSFET đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các mạch khác nhau như bộ điều chỉnh điện áp , bộ điều khiển tốc độ động cơ, bộ theo dõi năng lượng mặt trời, công tắc kích hoạt bằng ánh sáng, v.v. Bài viết này thảo luận về cách thiết kế một công tắc kích hoạt bằng ánh sáng với MOSFET.

Công tắc kích hoạt bằng ánh sáng với MOSFET

Ý tưởng chính của mạch này là thiết kế một mạch đơn giản để BẬT/TẮT một tải giống như một DẪN ĐẾN tùy thuộc vào cường độ ánh sáng. Ở đây tải trong mạch được điều khiển thông qua MOSFET.

Thành phần bắt buộc

Các thành phần cần thiết để tạo ra công tắc kích hoạt bằng ánh sáng với MOSFET này chủ yếu bao gồm; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5Mohm Điện trở , Tải dải đèn LED 12V và nguồn điện pin 9V.

Kết nối công tắc kích hoạt bằng ánh sáng

Các kết nối của công tắc kích hoạt bằng ánh sáng với MOSFET như sau:

“radar làm gì ”

Mạch chuyển mạch kích hoạt bằng ánh sáng với MOSFET

Đầu cực xả của MOSFET IRFZ44N được kết nối với cực âm của đèn LED.
Cực âm của Điện trở 4,5Mohm được kết nối với cực nguồn của MOSFET và cực dương được kết nối với cực dương của đèn LED.
Cực dương LDR được kết nối với cực cổng của MOSFET và cực âm được kết nối với cực nguồn của MOSFET.
Một điện trở được nối với cực dương của pin và cực cổng được nối với cực âm của pin hoặc GND.

Đang làm việc

Đèn ngủ là một thiết bị chiếu sáng điện rất nhỏ, được sử dụng để mang lại sự thuận tiện trong các khu vực tối hoặc nơi một số khu vực trở nên tối trong một số thời điểm cụ thể như trong trường hợp khẩn cấp hoặc vào ban đêm. MOSFET được sử dụng để chế tạo một công tắc kích hoạt bằng ánh sáng tự chế. Các thiết bị chiếu sáng có hiệu suất cao có thể được điều chỉnh dựa trên nhiều yếu tố như; sự sẵn có của ánh sáng ban ngày hoặc sức chứa.

MỘT LDR hoặc quang điện trở là một điện trở thay đổi được điều khiển bởi ánh sáng. Chức năng của điện trở này là quang dẫn, nghĩa là điện trở sẽ thay đổi dựa trên cường độ ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng tăng thì điện trở của LDR sẽ giảm. Dựa trên khả năng quang dẫn, độ dẫn điện của vật liệu có thể được tăng cường khi cường độ ánh sáng tới được tăng cường. Vật liệu quang dẫn thể hiện loại đặc tính như vậy, vì vậy nó được sử dụng trong các mạch chuyển mạch như mạch dò tìm ánh sáng và bóng tối cũng như nhạy cảm với ánh sáng.

“máy phát âm là gì ”

Một điện trở phụ thuộc vào ánh sáng được chế tạo đơn giản bằng chất bán dẫn có điện trở cao. Khi ánh sáng rơi vào thiết bị có tần số đủ cao thì các photon được hấp thụ qua chất bán dẫn sẽ cung cấp đủ năng lượng cho các electron liên kết di chuyển vào vùng dẫn. Vì vậy các electron thu được sẽ dẫn điện để giảm điện trở. LDR trong mạch này phải được kết nối bên ngoài vì bề mặt cảm biến của nó phải tiếp xúc với vùng xung quanh nơi cần phát hiện mức ánh sáng.

Độ nhạy quang của điện trở quang có thể dao động rất nhiều dựa trên nhiệt độ xung quanh. Ngoài ra, các điện trở này sẽ hiển thị một số độ trễ thường là 10 mili giây trở xuống hoặc ở giữa thời điểm tiếp xúc với ánh sáng với mức giảm tiếp theo trong điện trở.

Trong mạch trên, LDR (điện trở phụ thuộc vào ánh sáng) là một điện trở thay đổi có giá trị điện trở giảm bằng cách tăng cường độ ánh sáng tới. Dựa vào cường độ ánh sáng, mạch sẽ BẬT hoặc TẮT một đèn LED nghĩa là khi LDR phát hiện cường độ ánh sáng cao thì đèn LED sẽ tự động tắt & ở cường độ ánh sáng yếu thì đèn LED sẽ bật. Ở đây, đèn LED giống tải có thể được điều khiển với sự trợ giúp của MOSFET. Công tắc kích hoạt bằng ánh sáng đơn giản này tự động hoạt động bằng cách BẬT đèn vào ban đêm và TẮT vào ban ngày. Công tắc kích hoạt bằng ánh sáng ít tốn kém hơn và rất hiệu quả khi được sử dụng hàng ngày để tự động hóa ngôi nhà, khu vườn của bạn, v.v.

Ưu điểm và nhược điểm

Các Ưu điểm của công tắc kích hoạt bằng ánh sáng bao gồm những điều sau đây.

Các mạch này không cần thao tác thủ công.
Mạch này tiêu thụ ít năng lượng hơn.
Mạch này được thiết kế rất đơn giản, sử dụng ít linh kiện hơn.
Tỷ lệ điện trở sáng tối của LDR trong mạch cao.

Các Nhược điểm của công tắc kích hoạt bằng ánh sáng bao gồm những điều sau đây.

Trong khi vận hành mạch này, phải thận trọng.
Đáp ứng phổ của LDR trong mạch này hẹp.
Độ ổn định nhiệt độ của mạch này thấp.
Sự thay đổi giá trị điện trở của LDR có độ trễ, vì nếu nó chuyển từ tối sang sáng hoặc từ sáng sang tối thì nó sẽ hạn chế việc sử dụng LDR ở bất cứ nơi nào tín hiệu ánh sáng thay đổi nhanh chóng.

Các ứng dụng

Các ứng dụng của công tắc kích hoạt bằng ánh sáng bao gồm những điều sau đây.

Mạch chuyển mạch kích hoạt bằng ánh sáng được sử dụng trong các ứng dụng bảo mật khi có bóng tối phía trên điện trở phụ thuộc vào ánh sáng thì nó sẽ ngừng chiếu sáng.
Mạch này rất hữu ích trong việc BẬT đèn bất cứ khi nào điện trở phụ thuộc vào ánh sáng sáng lên. LDR sẽ có điện trở tối đa trong bóng tối và trong ánh sáng, nó sẽ có điện trở thấp.
Các mạch này được sử dụng trong đèn sân vườn để tự động BẬT vào ban đêm.
Các mạch này được sử dụng trong hệ thống báo động ngăn kéo phát ra âm thanh khi ngăn kéo tối màu được mở.
Mạch này được sử dụng để TẮT một (hoặc) nhóm đèn cụ thể để đáp ứng với các mức ánh sáng xung quanh khác nhau.
Mạch này cũng có thể được sử dụng như một hệ thống điều khiển đèn đường tự động.