MOSFET es un tipo de transistor de efecto de campo único. En comparación con los BJT, estos transistores son dispositivos controlados por voltaje porque los BJT son dispositivos controlados por corriente. Generalmente, MOSFET incluye tres terminales; compuerta, fuente y drenaje, mientras que bjt Incluye base, colector y emisor. Siempre que se aplica voltaje al terminal de la puerta, se puede crear un campo eléctrico que simplemente controla el flujo de corriente a lo largo del canal entre los dos terminales restantes, como la fuente y el drenaje, y la corriente no fluye desde el terminal de la puerta hacia el transistor. Los MOSFET desempeñan un papel clave en la creación de diferentes circuitos como reguladores de voltaje , controladores de velocidad de motores, seguidores solares, interruptores activados por luz y muchos más. Este artículo analiza cómo diseñar un interruptor activado por luz con MOSFET.
Interruptor activado por luz con MOSFET
El concepto principal de este circuito es diseñar un circuito simple para encender/apagar una carga como un CONDUJO dependiendo de la intensidad de la luz. Aquí la carga en el circuito se controla a través de un MOSFET.
Componentes requeridos
Los componentes necesarios para fabricar este interruptor activado por luz con MOSFET incluyen principalmente; MOSFET IRFZ44N, LDR, 4,5 Mohm Resistor , Carga de tira LED de 12V y fuente de alimentación de batería de 9V.
Conexiones de interruptores activados por luz
Las conexiones del interruptor activado por luz con MOSFET son las siguientes;
- El terminal de drenaje del MOSFET IRFZ44N está conectado al terminal negativo del LED.
- El terminal negativo de la resistencia de 4,5 Mohm está conectado al terminal fuente del MOSFET y el terminal positivo está conectado al terminal positivo del LED.
- El terminal positivo LDR está conectado al terminal de puerta del MOSFET y el terminal negativo está al terminal fuente del MOSFET.
- El terminal uno de la resistencia está conectado al terminal positivo de la batería y el terminal de la puerta está conectado al terminal negativo de la batería o GND.
Laboral
Una luz nocturna es un dispositivo de iluminación eléctrica muy pequeño, que se utiliza para brindar comodidad en áreas oscuras o donde algunas áreas se oscurecen en momentos específicos, como en una emergencia o por la noche. El MOSFET se utiliza para fabricar un interruptor casero activado por luz. Los accesorios de iluminación de alta eficiencia se pueden ajustar en función de muchos factores, como; disponibilidad de luz natural u ocupación.
Un LDR o fotorresistor es una resistencia variable que se controla mediante luz. La función de esta resistencia es fotoconductora, lo que significa que la resistencia cambiará según la intensidad de la luz. Cuando la intensidad de la luz aumenta, la resistencia de LDR disminuirá. Sobre la base de la fotoconductividad, se puede mejorar la conductividad del material una vez que se mejora la intensidad de la luz incidente. Los materiales fotoconductores exhiben este tipo de propiedad, por lo que se utilizan en circuitos de conmutación como circuitos detectores activados por luz y oscuridad y también en circuitos detectores sensibles a la luz.
Una resistencia dependiente de la luz se fabrica simplemente con un semiconductor de alta resistencia. Cuando las gotas de luz sobre el dispositivo tienen una frecuencia suficientemente alta, los fotones que son absorbidos a través del semiconductor proporcionan suficiente energía para que los electrones unidos se muevan hacia la banda de conducción. Entonces los electrones resultantes conducirán la electricidad para disminuir la resistencia. El LDR en este circuito debe conectarse al exterior porque su superficie de detección debe estar expuesta a la región ambiental desde donde es necesario detectar el nivel de luz.
La fotosensibilidad del fotorresistor puede fluctuar mucho según la temperatura ambiente. Además, estas resistencias mostrarán un retraso normalmente de 10 ms o menos o entre la exposición a la luz y la posterior caída dentro de la resistencia.
En el circuito anterior, una LDR (resistencia dependiente de la luz) es una resistencia variable cuyo valor de resistencia se reduce al aumentar la intensidad de la luz incidente. Según la intensidad de la luz, el circuito encenderá o apagará un LED, lo que significa que cuando el LDR detecta una intensidad de luz alta, el LED se apagará automáticamente y, con una intensidad de luz baja, el LED se encenderá. Aquí el LED tipo carga se puede controlar con la ayuda de un MOSFET. Este sencillo interruptor activado por luz funciona automáticamente encendiendo la luz por la noche y apagándola durante el día. El interruptor activado por luz es menos costoso y muy eficaz cuando se utiliza a diario para automatizar su hogar, jardín, etc.
Ventajas desventajas
El ventajas del interruptor activado por luz Incluya lo siguiente.
- Estos circuitos no necesitan operación manual.
- Este circuito consume menos energía.
- Este circuito es muy sencillo de diseñar utilizando menos componentes.
- La relación de resistencia claro-oscuro de LDR en el circuito es alta.
El desventajas del interruptor activado por luz Incluya lo siguiente.
- Mientras se opera este circuito, se debe tener precaución.
- La respuesta espectral de LDR en este circuito es estrecha.
- La estabilidad de la temperatura de este circuito es baja.
- La variación del valor de resistencia de LDR tiene retraso, porque si pasa de oscuro a claro o de claro a oscuro, restringe el uso del LDR dondequiera que la señal de luz cambie rápidamente.
Aplicaciones
El Aplicaciones del interruptor activado por luz. Incluya lo siguiente.
- El circuito de interruptor activado por luz se utiliza en aplicaciones de seguridad donde hay oscuridad por encima de la resistencia dependiente de la luz y luego deja de encenderse.
- Este circuito es muy útil para encender la luz siempre que la resistencia dependiente de la luz esté encendida. El LDR tendrá máxima resistencia en la oscuridad y dentro de la luz tendrá baja resistencia.
- Estos circuitos se utilizan en lámparas de jardín para encenderse automáticamente por la noche.
- Estos circuitos se utilizan en alarmas de cajones que suenan una vez que se abre un cajón oscuro.
- Este circuito se utiliza para apagar una lámpara (o) un grupo de lámparas en particular en respuesta a los diferentes niveles de luz ambiental.
- Este circuito también se puede utilizar como sistema de control automático de alumbrado público.
