El control de llums i electrodomèstics generalment es fa funcionar i es manté manualment en diverses ocasions. Però el procés de control d’aparells pot causar un malbaratament d’energia a causa de la negligència dels éssers humans o de circumstàncies inusuals. Per superar aquest problema, podem utilitzar el circuit de resistència dependent de la llum per controlar les càrregues en funció de la intensitat de la llum. Un LDR o un fotoresistor és un dispositiu format per material semiconductor d’alta resistència. Aquest article dóna una visió general del que és LDR, circuit de resistència dependent de la llum i el seu funcionament .

Resistència dependent de la llum

Construcció d’un LDR

La construcció d’un LDR inclou un material sensible a la llum que es col·loca sobre un substrat aïllant com la ceràmica. El material es col·loca en forma de ziga-zaga per obtenir la potència i la resistència requerides. La zona de ziga-zaga separa les zones metàl·liques col·locades en dues regions.

Construcció d’un LDR

On es fan els contactes òhmics als costats de la zona. Les resistències dels contactes han de ser el mínimes possibles per assegurar-se que la resistència varia principalment només a causa de l’efecte de llum. S'evita l'ús de materials de plom i cadmi, ja que són nocius per al medi ambient.

Principi de funcionament de la resistència dependent de la llum

El principi de funcionament d’un LDR és la fotoconductivitat, que no és res més que un fenomen òptic. Quan la llum és absorbida pel material, la conductivitat del material es redueix. Quan la llum cau sobre el LDR, els electrons de la banda de valència del material desitgen la banda de conducció. Però, els fotons de la llum incident han de tenir una energia superior a la bretxa del material per fer saltar els electrons d’una banda a una altra (valance a conducció).

Principi de treball LDR

Per tant, quan la llum té molta energia, s’exciten més electrons a la banda de conducció que es classifica en un gran nombre de portadors de càrrega. Quan l’efecte d’aquest procés i el flux de corrent comencen a fluir més, la resistència del dispositiu disminueix.

Circuit de resistència dependent de la llum

El circuit de LDR és un circuit electrònic construït amb LDR, relé, Parella Darlington , díodes i resistències que es mostren al diagrama de circuits següent. Es dóna una alimentació de tensió a la càrrega

La tensió CC necessària del circuit LDR es subministra des de circuit rectificador de pont o una bateria. Aquest circuit canvia l'alimentació de CA en una CC. El circuit de rectificació de pont utilitza un transformador reductor per a reduir el voltatge de 230v a 12v. Els díodes es connecten en forma de pont utilitzat per alterar la tensió de corrent altern en CC. El regulador de voltatge s’utilitza per canviar el corrent continu de 12v-6v i, a continuació, aquesta tensió de corrent continu es subministra a tot el circuit. Es mantindrà un subministrament de 230 V CA tant per al rectificador de pont com per la càrrega per a un funcionament continu del circuit del sensor de llum.

Diagrama de circuits de resistències dependents de la llum

Al matí, aquest sensor té una resistència baixa al voltant de 100Ω. Per tant, la font d'alimentació flueix a través de la LDR i la terra a través de la resistència variable i la resistència tal com es mostra al circuit del sensor de llum anterior. Això es deu a la resistència que ofereix la resistència que depèn de la llum durant el dia o quan la llum cau sobre el LDR, llavors és menys comparada amb la resistència de la part restant del circuit del sensor. Estem alerta del principi de corrent, que el flux de corrent sempre flueix pel camí de la baixa resistència.

Per tant, la bobina del relé no obté subministraments suficients per reforçar-se. Per tant, la llum s’apaga a la llum del dia. De la mateixa manera, durant la nit, la resistència del LDR augmenta fins a un valor elevat (20MΩ). Per tant, a causa de l 'alta resistència de la resistència , el flux de corrent és baix o gairebé nul. Ara, el flux de corrent a través del carril de baixa resistència de manera que augmenta la tensió base del parell de Darlington fins a arribar a més d’1,4 v. A mesura que s’activa el transistor de parells de Darlington, la bobina del relé adquireix prou subministrament per energitzar-se i, per tant, la llum canvia de nit.

Aplicacions de LDR

Les resistències que depenen de la llum són dispositius simples i de baix cost. Aquests dispositius s’utilitzen allà on és necessari percebre la presència i l’absència de llum. Aquestes resistències s’utilitzen com a sensors de llum i les aplicacions de LDR inclouen principalment rellotges despertadors, llums de carrer, mesuradors d’intensitat de llum, circuits d’alarma antirobatori. Per a una millor comprensió d’aquest concepte, aquí hem explicat un projecte, és a dir, la conservació de la potència dels llums públics controlats per intensitat mitjançant LDR.

Conservació d'energia dels fanals controlats per intensitat mitjançant LDR

Avui en dia, la il·luminació de les autopistes es fa mitjançant làmpades HID, però el consum energètic d’aquestes llums és elevat i no hi ha cap mecanisme particular per encendre / apagar els llums des de la sortida del sol fins al capvespre. Per superar aquest problema, aquí hi ha un mètode alternatiu que utilitza LEDs, és a dir, la conservació de l'energia dels llums de carrer amb intensitat controlada mitjançant LDR

f Llum de carrer controlat per intensitat mitjançant LDR de Edgefxkits.com

Far urbà controlat per intensitat mitjançant LDR de Edgefxkits.com

El sistema proposat està construït per superar l’inconvenient actual de les làmpades HID. El sistema proposat determina l'ús de díodes emissors de llum com a font de llum i el seu control d'intensitat ajustable segons el requisit. Aquestes llums consumeixen menys energia, així com la vida útil d’aquestes llums, que es compara més amb les làmpades HID convencionals.

La característica més important d’aquest projecte és que la intensitat de la llum es pot controlar segons la necessitat durant la nit, cosa que no és possible a les làmpades HID. S'utilitza un LDR per detectar la llum i la resistència del LDR es redueix dràsticament segons la llum del dia, que es forma com a senyal i / p al controlador.

Un munt de LEDs s'utilitzen per fer un llum de carrer i el el microcontrolador que s’utilitza al projecte està preprogramat amb instruccions que controlen la intensitat de la llum en funció dels senyals de modulació de l'amplada del pols generats. La intensitat de la llum es manté alta durant la nit i, com que el trànsit a les carreteres tendeix a caure en hores punta, la intensitat també disminueix gradualment fins al matí. Finalment, els llums LED s’apaguen al matí a les 6 del matí i continuen de nou a les 6 de la tarda. Aquest procés continuarà.

A més, aquest projecte es pot desenvolupar barrejant-lo amb un panell solar, que canvia la intensitat del solar al voltatge equivalent i s’utilitza energia solar per alimentar els llums de les autopistes.

Per tant, es tracta del principi de funcionament de la resistència dependent de la llum i del diagrama del circuit LDR i les seves aplicacions. Esperem que tingueu un concepte millor a través d’aquest article. A més, qualsevol consulta sobre aquest article o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres comentaris a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció d’un LDR?

Crèdits fotogràfics: