Light-Activated Switch na may MOSFET

Ang MOSFET ay isang uri ng natatanging field-effect transistor. Kung ikukumpara sa mga BJT, ang mga transistor na ito ay mga device na kinokontrol ng boltahe dahil ang mga BJT ay mga device na kasalukuyang kinokontrol. Sa pangkalahatan, ang MOSFET ay may kasamang tatlong terminal; gate, source & drain samantalang BJT kabilang ang base, collector, at emitter. Sa tuwing ang boltahe ay inilapat sa terminal ng gate, pagkatapos ay maaaring lumikha ng isang electrical field na kumokontrol lamang sa daloy ng kasalukuyang sa buong channel sa pagitan ng dalawang natitirang mga terminal tulad ng source at drain at ang kasalukuyang ay hindi dumadaloy mula sa gate terminal papunta sa transistor. Ang mga MOSFET ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggawa ng iba't ibang mga circuit tulad ng mga regulator ng boltahe , motor speed controllers, solar tracker, light-activated switch, at marami pa. Tinatalakay ng artikulong ito kung paano magdisenyo ng light-activated switch gamit ang MOSFET.

Light-activated switch na may MOSFET

Ang pangunahing konsepto ng circuit na ito ay ang disenyo ng isang simpleng circuit upang i-ON/OFF ang isang load tulad ng isang LED depende sa intensity ng liwanag. Dito ang pagkarga sa circuit ay kinokontrol sa pamamagitan ng isang MOSFET.

Mga Kinakailangang Bahagi

Ang mga kinakailangang sangkap para gawin itong light-activated switch na may MOSFET ay pangunahing kasama; IRFZ44N MOSFET, LDR, 4.5Mohm Resistor , 12V LED strip Load, at 9V na power supply ng baterya.

Light-Activated Switch Connections

Ang mga koneksyon ng light-activated switch na may MOSFET ay sumusunod bilang;

• Ang drain terminal ng IRFZ44N MOSFET ay konektado sa negatibong terminal ng LED.
• Ang 4.5Mohm Resistor negative terminal ay konektado sa source terminal ng MOSFET at ang positive terminal ay konektado sa positive terminal ng LED.
• Ang LDR positive terminal ay konektado sa gate terminal ng MOSFET at ang negatibong terminal ay sa source terminal ng MOSFET.
• Ang resistor one terminal ay konektado sa positibong terminal ng baterya at ang gate terminal ay ibinibigay sa negatibong terminal ng baterya o GND.

Nagtatrabaho

Ang nightlight ay isang napakaliit na electrical light fixture, na ginagamit upang magbigay ng kaginhawahan sa mga madilim na lugar o kung saan ang ilang lugar ay nagiging madilim sa ilang partikular na oras tulad ng sa isang emergency o sa gabi. Ginagamit ang MOSFET para gumawa ng homemade light-activated switch. Ang mga fixture ng ilaw na may mataas na kahusayan ay maaaring iakma batay sa maraming mga kadahilanan tulad ng; pagkakaroon ng liwanag ng araw o occupancy.

An LDR o photoresistor ay isang variable na risistor na kinokontrol ng liwanag. Ang pag-andar ng risistor na ito ay photoconductive na nangangahulugang magbabago ang resistensya batay sa intensity ng liwanag. Kapag tumaas ang intensity ng liwanag, bababa ang resistensya ng LDR. Batay sa photoconductivity, ang isang materyal na conductivity ay maaaring mapahusay kapag ang insidente light intensity ay pinahusay. Ang mga photoconductive na materyales ay nagpapakita ng ganitong uri ng pag-aari, kaya ginagamit ito sa mga switching circuit tulad ng light & dark-activated at light-sensitive detector circuit.

Ang isang light-dependent na risistor ay ginawa lamang gamit ang isang high-resistance semiconductor. Kapag ang liwanag ay bumaba sa aparato ay may mataas na sapat na dalas, pagkatapos ay ang mga photon na nasisipsip sa pamamagitan ng semiconductor ay nagbibigay ng sapat na enerhiya sa mga nakagapos na mga electron upang lumipat sa conduction band. Kaya ang mga nagreresultang electron ay magdadala ng kuryente upang bawasan ang paglaban. Ang LDR sa circuit na ito ay dapat na konektado sa labas dahil ang sensing surface nito ay dapat na nakalantad sa ambient region kung saan ang antas ng liwanag ay kinakailangan upang matukoy.

Ang photosensitivity ng photoresistor ay maaaring magbago nang malaki batay sa nakapalibot na temperatura. Bilang karagdagan, ang mga resistor na ito ay magpapakita ng ilang pagkaantala na karaniwang 10 msec o mas mababa o sa pagitan ng liwanag na pagkakalantad sa kasunod na pagbaba sa loob ng resistensya.

Sa circuit sa itaas, ang isang LDR (light-dependent resistor) ay isang variable na risistor na ang halaga ng paglaban ay nababawasan sa pamamagitan ng pagtaas ng intensity ng liwanag ng insidente. Batay sa intensity ng ilaw, ang circuit ay mag-ON o OFF ng isang LED ibig sabihin kapag ang LDR ay na-detect ang mataas na intensity ng liwanag pagkatapos ay ang LED ay awtomatikong mag-o-off at sa isang mababang intensity ng liwanag, ang LED ay mag-on. Dito makokontrol ang mala-load na LED sa tulong ng isang MOSFET. Ang simpleng light-activated switch na ito ay awtomatikong gumagana sa pamamagitan ng pag-ON ng ilaw sa gabi at pag-OFF sa araw. Ang light-activated switch ay mas mura at napaka-epektibo kapag ginagamit araw-araw upang i-automate ang iyong tahanan, hardin, atbp.

Mga Kalamangan at Kahinaan

Ang mga pakinabang ng light-activated switch isama ang mga sumusunod.

• Ang mga circuit na ito ay hindi nangangailangan ng manu-manong operasyon.
• Ang circuit na ito ay gumagamit ng mas kaunting kapangyarihan.
• Ang circuit na ito ay napaka-simple sa disenyo gamit ang mas kaunting mga bahagi.
• Mataas ang light-dark resistance ratio ng LDR sa circuit.

Ang disadvantages ng light-activated switch isama ang mga sumusunod.

• Habang pinapatakbo ang circuit na ito, dapat mag-ingat.
• Ang parang multo na tugon ng LDR sa circuit na ito ay makitid.
• Ang katatagan ng temperatura ng circuit na ito ay mababa.
• Ang pagkakaiba-iba ng halaga ng paglaban ng LDR ay may pagkaantala, dahil kung ito ay napupunta mula sa dilim patungo sa liwanag o mula sa liwanag patungo sa dilim, ito ay naghihigpit sa paggamit ng LDR saanman ang signal ng liwanag ay mabilis na nagbabago.

Mga aplikasyon

Ang mga application ng light-activated switch isama ang mga sumusunod.

• Ang light-activated switch circuit ay ginagamit sa mga security application kung saan may kadiliman sa itaas ng light-dependent na risistor pagkatapos ay huminto ito sa pag-iilaw.
• Ang circuit na ito ay lubhang nakakatulong sa pag-ON ng ilaw sa tuwing umiilaw ang risistor na umaasa sa ilaw. Ang LDR ay magkakaroon ng maximum resistance sa loob ng dilim at sa loob ng liwanag, ito ay magkakaroon ng mababang resistensya.
• Ang mga circuit na ito ay ginagamit sa mga garden lamp upang awtomatikong i-ON sa gabi.
• Ang mga circuit na ito ay ginagamit sa mga alarma ng drawer na tumutunog kapag nabuksan ang isang madilim na drawer.
• Ginagamit ang circuit na ito upang I-OFF ang isang partikular na lamp (o) pangkat ng mga lamp bilang tugon sa magkakaibang antas ng ilaw sa paligid.
• Ang circuit na ito ay maaari ding gamitin bilang isang awtomatikong street light controller system.