Wie kann ich eine LED je nach Tag oder Nacht mit Basiselektronik ein- oder ausschalten (nicht dazwischen)? Ich habe die Schaltung unten erstellt, aber sie scheint nur und in der Dunkelheit wird sie dunkler.
Der Fotowiderstand beträgt ungefähr 3 kΩ, wenn Licht scheint, und ungefähr 1 MΩ, wenn es dunkel ist.
Ich möchte, dass meine LED nachts leuchtet und tagsüber ausgeschaltet ist.
Was ist der einfachste Weg, dies zu erreichen?
Antworten:
Die LED muss leuchten, wenn der Fotowiderstand einen hohen Widerstand aufweist. Ersetzen Sie daher den Fotowiderstand durch einen festen Widerstand R3, um den Basisstrom zum Einschalten des Transistors zu liefern.
Dann muss die LED ausgeschaltet werden, wenn das Licht scheint und der Fotowiderstand einen niedrigen Widerstand aufweist. Schließen Sie also den Fotowiderstand von der Basis an Masse an.
Wenn sein Widerstand niedrig genug ist, wird der Strom von R2 nach Masse abgeleitet und die Basisspannung unter 0,6 V gehalten, wodurch der Transistor ausgeschaltet wird.
Angenommen, bei 3 Kilohm wollen wir die Basisspannung auf 0,3 V senken. Dann ist 0,3 V / 3 k = I = 0,1 mA. Dann muss R3 die verbleibende Spannung von 4,7 V bei 0,1 mA senken, sodass R3 47 k betragen sollte.
Jetzt beginnt sich der Transistor einzuschalten, wenn der Fotozellenwiderstand 6 Kiloohm überschreitet. Wenn das noch zu hell ist, erhöhen Sie R2.
Die Logik ist in Ihrer Schaltung invertiert. Fotowiderstände haben im Dunkeln einen höheren Widerstand, sodass der Strom im Dunkeln klein und im Licht größer ist. Das bedeutet, dass Sie eine Inversion zwischen dem LDR-Strom und dem LED-Strom benötigen, da die LED bei Dunkelheit leuchten soll.
Da die LED entweder voll an oder voll aus sein soll, benötigen Sie eine hohe Verstärkung, die um den Sollwert zentriert ist, oder noch besser eine kleine Hysterese.
Zusammenfassend benötigen Sie also etwas, das sich umkehrt und eine kleine Hysterese aufweist. Mit einem Opamp ist das ziemlich einfach. Ich weiß nicht, ob Sie diese "Grundelektronik" in Betracht ziehen oder nicht.
Ich muss jetzt weglaufen, aber später heute Abend oder morgen früh kann ich eine Rennstrecke bereitstellen.
Ich bin zurück und kann jetzt einen Schaltplan veröffentlichen, über den ich zuvor nur kurz gesprochen hatte.
Diese Schaltung leuchtet die LED bei Dunkelheit auf, wechselt zwischen Voll-Ein und Voll-Aus und kann die LED auf volle Helligkeit bringen. Die letzten beiden sind Dinge, die die andere Einzeltransistorlösung nicht kann.
R1 und R2 bilden einen Spannungsteiler. Diese Spannung steigt mit steigendem R2, was bei Dunkelheit eine höhere Spannung bedeutet. Wenn diese Spannung ungefähr 500 oder 600 mV erreicht, fließt ein wenig Strom durch die Basis von Q2. Dadurch fließt viel mehr Strom durch den Kollektor, der dann auch durch die Basis von Q1 fließt. Dadurch kann viel mehr Strom durch den Kollektor von Q1 fließen, der die LED beleuchtet. Bei den angezeigten Werten beträgt der LED-Strom im eingeschalteten Zustand fast 20 mA. Dies ist die Grenze für die meisten normalen diskreten LEDs. Machen Sie R4 größer, wenn Sie weniger LED-Strom wünschen.
R3 liefert ein wenig positives Feedback, auch Hysterese genannt . Es addiert oder subtrahiert nur einen kleinen Strom von der Basis von Q2, aber genug, um den gesamten Stromkreis auf die eine oder andere Seite zu kippen, wenn der Lichtpegel gerade an der Schwelle zwischen Ein und Aus liegt. Beachten Sie, wie Q2 mehr eingeschaltet wird, wenn Strom durch die LED fließt. Dies ist, was die Fangaktion bereitstellt.
Der R5 dient nur zur Begrenzung des Q1-Basisstroms. Ohne es in der Dunkelheit wäre der Basisstrom von Q1 nur durch die Verstärkung von Q2 begrenzt. Es ist keine gute Idee, sich auf die maximale Verstärkung eines Transistors zu verlassen. Es wird selten angegeben und kann um ein Vielfaches über dem garantierten Mindestgewinn liegen. Der Wert von R5 wurde gewählt, um immer noch genügend Q1-Basisstrom zuzulassen, so dass Q1 bei dem maximalen LED-Strom von 20 mA gesättigt werden kann.
R1 stellt den Lichtpegel ein, bei dem der Stromkreis auslöst. Niedrigere Werte verschieben den Schwellenwert in Richtung Licht und höhere Werte in Richtung Dunkelheit.