4 Automatische Tag-Nacht-Schaltkreise erklärt

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Die 4 hier erläuterten 4 einfachen lichtaktivierten Tag-Nacht-Schaltkreise können alle zur Steuerung einer Last, normalerweise einer 220-V-Lampe, als Reaktion auf die unterschiedlichen Pegel des Umgebungslichts verwendet werden.

Die Schaltung kann als kommerzielle Automatik verwendet werden Straßenlaternen-Kontrollsystem Der Haushaltsinhalt beschreibt vier einfache Möglichkeiten, einen lichtaktivierten Schalter mit verschiedenen Methoden herzustellen.



1) Lichtaktivierter Tag-Nacht-Schalter mit Transistoren

Das erste Diagramm zeigt, wie die Schaltung unter Verwendung von Transistoren konfiguriert werden kann, die zweite und die dritte Schaltung demonstrieren das Prinzip unter Verwendung von CMOS-ICs, während die letzte Schaltung das gleiche Konzept erklärt, das unter Verwendung des allgegenwärtigen IC 555 implementiert wird.

Lassen Sie uns die Schaltkreise einzeln mit den folgenden Punkten bewerten:



Die erste Abbildung zeigt die Verwendung einiger Transistoren in Verbindung mit einigen anderen Komponenten wie Widerständen für den Aufbau des vorgeschlagenen Entwurfs.

automatische Tag-Nacht-Straßenlaternenschaltung, die nur Transistoren verwendet

Die Transistoren sind als Wechselrichter montiert, dh wenn T1 schaltet, wird T2 ausgeschaltet und umgekehrt.

Die Transistoren T1 sind als Komparator verdrahtet und bestehen aus einem LDR über seiner Basis und der positiven Versorgung über eine Voreinstellung.

Der LDR wird zum Erfassen der Umgebungslichtbedingungen verwendet und zum Auslösen von T1, wenn der Lichtpegel einen bestimmten eingestellten Schwellenwert überschreitet. Diese Schwelle wird durch die Voreinstellung P1 eingestellt.

Die Verwendung von zwei Transistoren trägt insbesondere dazu bei, die Hysterese der Schaltung zu verringern, die sonst die Schaltung beeinflusst hätte, wenn nur ein einziger Transistor eingebaut worden wäre.

Wenn T1 leitet, wird T2 ausgeschaltet und das Relais und die angeschlossene Last oder das Licht.

Das Gegenteil passiert, wenn das Licht über dem LDR fällt oder wenn Dunkelheit einsetzt.

Liste der Einzelteile:

  • R1, R2, R3 = 4k7 1/4 Watt
  • VR1 = 10k voreingestellt
  • LDR = jeder kleine LDR mit einem Widerstand von etwa 10.000 bis 50.000 bei Tageslicht (im Schatten)
  • C1 = 470 uF / 25 V.
  • C2 = 10 uF / 25 V.
  • Alle Dioden = 1N4007
  • T1, T2 = BC547
  • Relais = 12 V, 400 Ohm, 5 Ampere
  • Transformator = 0-12 V / 500 mA oder 1 Ampere

2) Lichtaktivierter Tagesdunkelschalter unter Verwendung von CMOS-NAND-Gattern und NICHT-Gattern

Die zweite und dritte Figur enthalten CMOS-ICs zum Ausführen der obigen Funktionen, und das Konzept bleibt ziemlich ähnlich. Die erste Schaltung von beiden verwendet den IC 4093, bei dem es sich um einen Quad-NAND-Gate-IC mit zwei Eingängen handelt.

Jedes der Gatter wird durch Kurzschließen seiner beiden Eingänge zu Invertern geformt, so dass der Eingangslogikpegel der Gatter nun an diesen Ausgängen effektiv umgekehrt wird.

Obwohl ein einziges NAND-Gatter für die Implementierung der Aktionen ausreichen würde, wurden drei Gatter als Puffer verwendet, um bessere Ergebnisse zu erzielen und alle zu nutzen, da in jedem Fall drei von ihnen im Leerlauf bleiben würden.

Das Gate, das für die Erfassung verantwortlich ist, kann zusammen mit der Lichterkennungsvorrichtung LDR gesehen werden, die über ihren Eingang und das Plus über einen variablen Widerstand verdrahtet ist.

Dieser variable Widerstand wird zum Einstellen des Triggerpunkts des Gates verwendet, wenn das über den LDR fallende Licht die gewünschte spezifizierte Intensität erreicht.

Wenn dies geschieht, wird der Gate-Eingang hoch, der Ausgang wird folglich niedrig, wodurch die Ausgänge der Puffer-Gates hoch werden. Das Ergebnis ist die Auslösung des Transistors und der Relaisbaugruppe. Die über das Relais angeschlossene Last wechselt nun in die vorgesehenen Aktionen.

Die obigen Aktionen werden genau mit dem IC 4049 repliziert, der ebenfalls mit einer ähnlichen Konfiguration verdrahtet ist und recht erklärend ist.

Liste der Einzelteile

  • R1 = Jeder LDR mit einem Widerstand von etwa 10k bis 50k bei Tageslicht (im Schatten)
  • P1 = 1M voreingestellt
  • C1 = 0,1 uF Keramikscheibe
  • R2 = 10k 1/4 Watt
  • T1 = BC547
  • D1 = 1N4007
  • Relais = 12 V, 400 Ohm, 5 Ampere
  • ICs = IC 4093 wie im ersten Beispiel oder IC 4049 wie im zweiten Beispiel

3) Lichtaktivierter Relaisschalter mit IC 555

Die letzte Abbildung zeigt, wie der IC 555 zum Ausführen der obigen Antworten konfiguriert sein kann.

Videoclip, der den praktischen Betrieb der oben genannten automatischen Tag-Nacht-Lampenschaltung auf IC555-Basis demonstriert

Liste der Einzelteile

  • R1 = 100k
  • R3 = 2 m²
  • C1 = 0,1 uF
  • R11 = 12 V, SPDT,
  • D1 = 1N4007,
  • N1 ---- N6 = IC 4049
  • N1 ---- N4 = IC 4093 IC1 = 555

4) Automatischer nächtlicher LED-Lampenstromkreis

Diese vierte Schaltung ist nicht nur einfach, sondern auch sehr interessant und sehr einfach zu bauen. Vielleicht haben Sie die neuen Taschenlampen gesehen, die mit neuen hochhellen, hocheffizienten LEDs hergestellt wurden.

Die Idee ist, etwas Ähnliches zu erreichen, aber mit einer zusätzlichen Funktion.

Funktionsdetails

Um unsere Schaltung nach Einbruch der Dunkelheit betriebsbereit zu machen, wird ein Fototransistor verwendet, so dass die LED bei Tageslicht leer wird.

Um die Schaltung extrem kompakt zu machen, wird hier ein Batterietyp mit einer Taste bevorzugt, ähnlich wie bei Taschenrechnern, Uhren usw.

Das Diagramm verstehen:

Solange Umgebungslicht den Fototransistor beleuchtet, ist die Spannung an seiner Emitterleitung ausreichend hoch, damit die Basis des PNP-Transistors Q1 ihn ausgeschaltet hält.

Wenn jedoch Dunkelheit einsetzt, verliert der Fototransistor die Leitung und die Spannung an seinem Emitter nimmt ab, wodurch der Fototransistor langsam ausgeschaltet wird.

Dies veranlasst Q1, die Vorspannung über seinen Basis- / Erdungswiderstand R zu erhalten, und es beginnt hell zu leuchten, wenn die Dunkelheit tiefer wird.

Um den Pegel des Umgebungslichts zu steuern, für das die LED eingeschaltet werden soll, können die Widerstands-R-Werte variiert werden, bis der gewünschte Pegel erfüllt ist. Das Aufstellen eines Potentiometers wird möglicherweise nicht empfohlen, nur um eine kompakte und schlanke Abmessung des Geräts zu gewährleisten.

Die Schaltung kann ungefähr 13 mA verbrauchen, wenn die LED leuchtet, und nur einige hundert uA, wenn sie ausgeschaltet ist.

Schaltungsbetrieb

Stückliste für die besprochene automatische nächtliche LED-Lampe.

- 1 PNP BC557A
- Ein kompatibler Fototransistor
- 1 super helle weiße LED
- 1 Batterie 3V Münze
- Ein 1K-Widerstand




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