Die Steuerung von Lichtern und Haushaltsgeräten wird in der Regel mehrmals manuell bedient und gewartet. Der Prozess der Gerätekontrolle kann jedoch aufgrund von Nachlässigkeit des Menschen oder ungewöhnlichen Umständen zu Energieverschwendung führen. Um dieses Problem zu lösen, können wir die lichtabhängige Widerstandsschaltung verwenden, um die Lasten basierend auf der Lichtintensität zu steuern. Ein LDR oder ein Fotowiderstand ist eine Vorrichtung, die aus hochohmigem Halbleitermaterial besteht. Dieser Artikel gibt einen Überblick über LDR, lichtabhängige Widerstandsschaltung und ihre Funktionsweise .

Lichtabhängiger Widerstand

Bau eines LDR

Die Konstruktion eines LDR umfasst ein lichtempfindliches Material, das wie Keramik auf einem isolierenden Substrat angeordnet ist. Das Material wird in einer Zickzackform angeordnet, um die erforderliche Nennleistung und Beständigkeit zu erhalten. Der Zickzackbereich trennt die metallisch platzierten Bereiche in zwei Bereiche.

Bau eines LDR

Wo die ohmschen Kontakte entweder an den Seiten des Bereichs hergestellt werden. Die Widerstände der Kontakte müssen so gering wie möglich sein, um sicherzustellen, dass der Widerstand hauptsächlich nur aufgrund des Lichteffekts variiert. Die Verwendung von Blei und Cadmium wird vermieden, da diese umweltschädlich sind.

Funktionsprinzip des lichtabhängigen Widerstands

Das Arbeitsprinzip eines LDR ist die Photoleitfähigkeit, das ist nichts anderes als ein optisches Phänomen. Wenn das Licht vom Material absorbiert wird, verringert sich die Leitfähigkeit des Materials. Wenn das Licht auf den LDR fällt, sind die Elektronen im Valenzband des Materials gespannt auf das Leitungsband. Die Photonen im einfallenden Licht müssen jedoch eine Energie haben, die der Bandlücke des Materials überlegen ist, damit die Elektronen von einem Band zum anderen springen (Valenz zur Leitung).

LDR-Arbeitsprinzip

Wenn also Licht mit reichlich Energie vorhanden ist, werden mehr Elektronen zu dem Leitungsband angeregt, das eine große Anzahl von Ladungsträgern aufweist. Wenn die Wirkung dieses Prozesses und der Stromfluss stärker zu fließen beginnen, nimmt der Widerstand des Geräts ab.

Lichtabhängige Widerstandsschaltung

Die Schaltung von LDR ist eine elektronische Schaltung, die mit LDR, Relais, Darlington Paar , Diode und Widerstände im folgenden Schaltplan dargestellt. Die Last wird mit Spannung versorgt

Die erforderliche Gleichspannung des LDR-Stromkreises wird von a geliefert Brückengleichrichterschaltung oder eine Batterie. Diese Schaltung wandelt die Wechselstromversorgung in einen Gleichstrom um. Die Brückengleichrichterschaltung verwendet einen Abwärtstransformator, um Spannung herabsetzen von 230V bis 12V. Die Dioden sind in Form einer Brücke angeschlossen, mit der die Wechselspannung in Gleichspannung umgewandelt wird. Das Spannungsregler wird verwendet, um die 12 V DC-6 V DC zu ändern, und dann wird diese DC-Spannung dem gesamten Stromkreis zugeführt. Eine 230-V-Wechselstromversorgung sowohl für den Brückengleichrichter als auch für die Last ist für den Dauerbetrieb des Lichtsensorkreises kontinuierlich aufrechtzuerhalten.

Lichtabhängiger Widerstandsschaltplan

In der Morgenzeit hat dieser Sensor einen niedrigen Widerstand um 100 Ω. Somit fließt die Stromversorgung durch den LDR und Masse durch den variablen Widerstand und den Widerstand, wie in der obigen Lichtsensorschaltung gezeigt. Dies ist auf den Widerstand zurückzuführen, den der lichtabhängige Widerstand tagsüber bietet, oder wenn das Licht auf den LDR fällt, ist er im Vergleich zum Widerstand des verbleibenden Teils der Sensorschaltung geringer. Wir sind uns des Stromprinzips bewusst, dass der Stromfluss immer auf dem Weg des niedrigen Widerstands fließt.

Daher erhält die Relaisspule nicht genügend Versorgung, um verstärkt zu werden. Daher wird das Licht bei Tageslicht ausgeschaltet. In gleicher Weise steigt der Widerstand des LDR während der Nacht auf einen hohen Wert (20 MΩ). Aufgrund des hohen Widerstands von der Widerstand ist der Stromfluss gering oder nahezu Null. Nun fließt der Strom durch die niederohmige Spur, so dass er die Basisspannung des Darlington-Paares erhöht, um mehr als 1,4 V zu erreichen. Wenn der Darlington-Paartransistor ausgelöst wird, erhält die Relaisspule genügend Versorgung, um erregt zu werden, und daher schaltet das Licht in der Nachtzeit.

Anwendungen von LDR

Lichtabhängige Widerstände sind einfache und kostengünstige Geräte. Diese Geräte werden dort eingesetzt, wo das Vorhandensein und Nichtvorhandensein von Licht erfasst werden muss. Diese Widerstände werden als Lichtsensoren verwendet und die Anwendungen von LDR umfassen hauptsächlich Wecker, Straßenlaternen, Lichtintensitätsmesser und Einbruchalarmkreise. Zum besseren Verständnis dieses Konzepts haben wir hier ein Projekt erläutert, nämlich die Energieeinsparung von intensitätsgesteuerten Straßenlaternen mithilfe von LDR.

Energieeinsparung von intensitätsgesteuerten Straßenlaternen mit LDR

Heutzutage erfolgt die Aufhellung von Autobahnen über HID-Lampen. Der Energieverbrauch dieser Leuchten ist jedoch hoch, und es gibt keinen besonderen Mechanismus zum Ein- und Ausschalten der Leuchten von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang. Um dieses Problem zu überwinden, gibt es hier ein alternatives Verfahren unter Verwendung von LEDs, d. H. Energieeinsparung von intensitätsgesteuerten Straßenlaternen unter Verwendung von LDR.

Intensitätsgesteuerte Straßenlaterne mit LDR von Edgefxkits.com

Das vorgeschlagene System wurde entwickelt, um den Nachteil der heutigen HID-Lampen zu überwinden. Das vorgeschlagene System bestimmt die Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquelle und deren einstellbare Intensitätsregelung entsprechend der Anforderung. Diese Leuchten verbrauchen weniger Strom sowie die Lebensdauer dieser Leuchten, was im Vergleich zu herkömmlichen HID-Lampen höher ist.

Das wichtigste Merkmal dieses Projekts ist, dass die Lichtintensität je nach Bedarf während der Nacht gesteuert werden kann, was bei HID-Lampen nicht möglich ist. Ein LDR wird verwendet, um das Licht zu erfassen, und der Widerstand des LDR verringert sich drastisch entsprechend dem Licht in der Tageszeit, das sich als ein I / P-Signal an die Steuerung bildet.

Eine Reihe von LEDs wird verwendet, um eine Straßenlaterne und die Der im Projekt verwendete Mikrocontroller ist vorprogrammiert mit Anweisungen, die die Lichtintensität basierend auf den erzeugten Pulsweitenmodulationssignalen steuern. Die Lichtintensität wird während der Nachtzeit hoch gehalten, und da der Verkehr auf den Straßen in Spitzenzeiten tendenziell abnimmt, nimmt die Intensität auch allmählich bis zum Morgen ab. Schließlich werden die LED-Lichter morgens um 6 Uhr ausgeschaltet und abends um 18 Uhr wieder fortgesetzt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt.

Darüber hinaus kann dieses Projekt durch Mischen mit einem Solarpanel entwickelt werden, das die Intensität des Solars auf die äquivalente Spannung ändert und Sonnenenergie verwendet, um das Licht auf Autobahnen zu speisen.

Hier geht es also um das Funktionsprinzip des lichtabhängigen Widerstands und des LDR-Schaltplans und seiner Anwendungen. Wir hoffen, dass Sie durch diesen Artikel ein besseres Konzept erhalten haben. Darüber hinaus alle Fragen zu diesem Artikel oder Elektro- und Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihr Feedback im Kommentarbereich unten. Hier ist eine Frage an Sie, welche Funktion hat ein LDR?

Bildnachweis: