MOSFET é um tipo de transistor de efeito de campo exclusivo. Em comparação com os BJTs, esses transistores são dispositivos controlados por tensão porque os BJTs são dispositivos controlados por corrente. Geralmente, o MOSFET inclui três terminais; portão, fonte e dreno enquanto BJT inclui base, coletor e emissor. Sempre que a tensão é aplicada ao terminal da porta, pode ser criado um campo elétrico que simplesmente controla o fluxo de corrente através do canal entre os dois terminais restantes, como fonte e dreno, e a corrente não flui do terminal da porta para o transistor. Os MOSFETs desempenham um papel fundamental na criação de diferentes circuitos como reguladores de tensão , controladores de velocidade de motor, rastreadores solares, interruptores ativados por luz e muito mais. Este artigo discute como projetar um switch ativado por luz com MOSFET.
Interruptor ativado por luz com MOSFET
O conceito principal deste circuito é projetar um circuito simples para ligar/desligar uma carga como um LIDERADO dependendo da intensidade da luz. Aqui a carga no circuito é controlada através de um MOSFET.
Componentes necessários
Os componentes necessários para fazer este interruptor ativado por luz com MOSFET incluem principalmente; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5Mohm Resistor , carga de faixa de LED de 12V e fonte de alimentação de bateria de 9V.
Conexões de interruptores ativados por luz
As conexões do interruptor acionado por luz com MOSFET seguem como;
- O terminal de drenagem do MOSFET IRFZ44N é conectado ao terminal negativo do LED.
- O terminal negativo do resistor de 4,5Mohm é conectado ao terminal de origem do MOSFET e o terminal positivo é conectado ao terminal positivo do LED.
- O terminal positivo do LDR está conectado ao terminal de porta do MOSFET e o terminal negativo está ao terminal de origem do MOSFET.
- O terminal do resistor um é conectado ao terminal positivo da bateria e o terminal da porta é dado ao terminal negativo da bateria ou GND.
Trabalhando
Uma luz noturna é uma luminária elétrica muito pequena, usada para dar comodidade em áreas escuras ou onde algumas áreas ficam escuras em horários específicos, como em uma emergência ou à noite. O MOSFET é usado para fazer um interruptor ativado por luz caseiro. As luminárias de alta eficiência podem ser ajustadas com base em diversos fatores como; disponibilidade de luz natural ou ocupação.
Um LDR ou fotorresistor é um resistor variável controlado pela luz. A função deste resistor é fotocondutora, o que significa que a resistência mudará com base na intensidade da luz. Quando a intensidade da luz aumenta, a resistência do LDR diminui. Com base na fotocondutividade, a condutividade do material pode ser melhorada uma vez que a intensidade da luz incidente é aumentada. Os materiais fotocondutores exibem esse tipo de propriedade, portanto, são usados em circuitos de comutação como ativados por luz e escuridão e também em circuitos detectores sensíveis à luz.
Um resistor dependente de luz é simplesmente feito com um semicondutor de alta resistência. Quando as gotas de luz no dispositivo têm uma frequência alta o suficiente, os fótons que são absorvidos pelo semicondutor fornecem energia suficiente para que os elétrons ligados se movam para a banda de condução. Portanto, os elétrons resultantes conduzirão eletricidade para diminuir a resistência. O LDR neste circuito deve ser conectado externamente porque sua superfície de detecção deve ser exposta à região ambiente de onde o nível de luz é necessário para ser detectado.
A fotossensibilidade do fotorresistor pode variar muito com base na temperatura ambiente. Além disso, esses resistores mostrarão algum atraso normalmente de 10 ms ou menos ou entre a exposição à luz e a queda subsequente na resistência.
No circuito acima, um LDR (resistor dependente de luz) é um resistor variável cujo valor de resistência é reduzido aumentando a intensidade da luz incidente. Com base na intensidade da luz, o circuito LIGA ou DESLIGA um LED, o que significa que quando o LDR detecta alta intensidade de luz, o LED desligará automaticamente e com uma intensidade de luz baixa, o LED acenderá. Aqui o LED tipo carga pode ser controlado com a ajuda de um MOSFET. Este simples interruptor ativado por luz funciona automaticamente ligando a luz à noite e desligando durante o dia. O interruptor ativado por luz é mais barato e muito eficaz quando usado diariamente para automatizar sua casa, jardim, etc.
Vantagens desvantagens
O vantagens do interruptor ativado por luz inclui o seguinte.
- Esses circuitos não precisam de operação manual.
- Este circuito consome menos energia.
- Este circuito é muito simples de projetar usando menos componentes.
- A relação de resistência claro-escuro do LDR no circuito é alta.
O desvantagens do interruptor ativado por luz inclui o seguinte.
- Ao operar este circuito, deve-se tomar cuidado.
- A resposta espectral do LDR neste circuito é estreita.
- A estabilidade de temperatura deste circuito é baixa.
- A variação do valor da resistência do LDR tem atraso, pois se passar de escuro para claro ou de claro para escuro restringe o uso do LDR sempre que o sinal de luz muda rapidamente.
Formulários
O aplicações de interruptor ativado por luz inclui o seguinte.
- O circuito de interruptor ativado por luz é usado em aplicações de segurança onde há escuridão acima do resistor dependente de luz e então ele interrompe a iluminação.
- Este circuito é muito útil para acender a luz sempre que o resistor dependente de luz estiver aceso. O LDR terá resistência máxima na escuridão e na luz terá resistência baixa.
- Esses circuitos são usados em lâmpadas de jardim para ligar automaticamente à noite.
- Esses circuitos são usados em alarmes de gaveta que soam quando uma gaveta escura é aberta.
- Este circuito é usado para desligar uma lâmpada específica (ou) grupo de lâmpadas em resposta aos diferentes níveis de luz ambiente.
- Este circuito também pode ser usado como um sistema controlador automático de iluminação pública.
