Sensor Cahaya Sederhana Dengan LED (Analog): 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Halo!

Dalam instruksi ini saya akan menunjukkan cara membuat sensor cahaya sederhana dengan LED.

Pada dasarnya rangkaian ini hanya menyalakan LED, ketika terkena cahaya. Bagi saya sirkuit ini agak tidak berguna karena Anda tidak dapat berbuat banyak dengan ini, tetapi saya pikir seseorang dapat menganggap ini berguna.

Langkah 1: Memilih Komponen

Daftar komponen:

• 2x560 ohm resistor
• resistor 10k ohm

• Sel surya kecil (saya mengambil milik saya dari lampu taman tua bertenaga surya)

  Tegangan operasi pada sel surya saya (menurut datasheet-nya) adalah sekitar 4,0 volt, meskipun saya mendapat 6,0 volt ketika saya mengukurnya. Itu sebabnya saya menggunakan 5,0 volt sebagai tegangan operasi untuk perhitungan saya. (Lembar data sel surya saya:

• LED merah

  Anda dapat menggunakan warna yang berbeda jika Anda mau, tetapi Anda harus menghitung nilai resistor lagi untuk LED yang berbeda

• Transistor BC 337-25 (Anda dapat menggunakan transistor yang berbeda jika memiliki sifat listrik yang sama)

• Sebuah transformator 12 VDC

  Saya mengambil transformator saya dari pengisi daya laptop lama yang memberi saya 12 volt dan maks. 4,5 ampere

• Protoboard solder

Sunting: Saya perhatikan bahwa transformator saya menghasilkan 20 volt, bukan 12 volt. Jika Anda menggunakan 20 volt sirkuit Anda, silakan gunakan resistor 1k ohm untuk LED Anda. Saya benar-benar minta maaf atas kesalahan saya

Menghitung nilai resistor

Anda bisa melewatkan bagian ini jika tidak ingin tahu / jika sudah mengetahui cara menghitung nilai resistor untuk komponen tersebut.

Jadi pertama-tama kita perlu menghitung nilai resistor untuk LED dengan rumus ini: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Tegangan input (Kami menggunakan 12 volt.)
• Ul = Tegangan operasi LED (LED merah memiliki tegangan operasi 1,7 - 2,0 volt.)
• IL = Arus operasi LED (LED sering menggunakan arus operasi 10 - 15 mA tetapi saya menggunakan 20 mA dalam perhitungan saya.)

(12V - 2V) / 0,020 A = 500 ohm

Jadi kita membutuhkan resistor 500 ohm. Saya menggunakan resistor seri E12 jadi saya tidak memiliki resistor 500 ohm. Itu sebabnya saya menggunakan 560 ohm sebagai gantinya.

Sebelum kita menghitung resistor untuk transistor, kita perlu mengetahui beberapa hal tentang transistor yang kita gunakan:

• min. hFE = Penguatan arus minimum (Anda dapat mencari nilai penguatan saat ini dari lembar data tetapi saya menggunakan 100 dalam perhitungan saya.)
• Ic = Arus kolektor (Jumlah arus yang didapat kolektor. Dalam hal ini, arus tersebut mendapat sekitar 20 mA karena LED.)

Sekarang kita bisa menghitung resistor untuk transistor. Kita bisa melakukannya dengan rumus ini: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Tegangan input (Seperti yang saya katakan sebelumnya, sel surya saya menyediakan sekitar 5 volt, jadi kami menggunakan nilai itu.)

Ube = Tegangan kolektor-emitor (Biasanya tegangan sekitar 0,5 - 0,7 volt. Kami menggunakan 0,7 volt.)

Ib = Arus basis (Kita perlu menghitung arus basis untuk nilai hFE minimum.)

Rumus untuk nilai hFE minimum: Ib = Ic / hFE

0,020 A / 100 = 0,0002 A = 0,2 mA

Jadi 0,2 mA adalah jumlah arus minimum yang kita perlukan agar transistor dapat beroperasi. Saya menggandakan nilai arus minimum karena saya ingin memastikan bahwa transistor terbuka saat diperlukan. Itu sebabnya saya menggunakan 0,4 mA dalam perhitungan saya.

(5.0V - 0.7V) / 0,0004 A = 10 750 ohm

Jadi kita membutuhkan resistor 10,75 ohm. Dalam E12-series yang paling dekat adalah 10k ohm tapi saya ingin beberapa perlawanan lagi kalau-kalau transistor tidak meledak, jadi saya menggunakan resistor 10k ohm dan 560 ohm secara seri. (10k ohm + 560 ohm = 10,56k ohm.)

Anda juga dapat menggunakan resistor 12k ohm jika Anda mau.

Langkah 2: Menyolder Komponen

Sekarang kita perlu menyolder komponen ke protoboard. Di atas adalah susunan dan diagram rangkaian yang saya gunakan. Anda dapat mengubah pengaturannya jika Anda mau.

Saya menyolder transformator ke papan menggunakan dua kabel yang lebih tipis karena kabel aslinya terlalu tebal untuk papan. Setelah selesai menyolder kabel transformator, pastikan untuk mengisolasinya. Silakan gunakan tabung heat-shrink untuk mengisolasi kabel. Saya tidak punya tabung yang tersisa, jadi saya menyekat kawat dengan pita listrik dan memanaskannya.

Dan pastikan Anda tidak membuat sambungan dingin saat menyolder. Sambungan dingin tidak baik untuk sirkuit Anda.

Langkah 3: Uji Sirkuit Anda

Ketika Anda selesai menyolder, Anda dapat menguji sirkuit Anda dengan mencolokkannya ke dinding. LED harus mati ketika sel surya tertutup dan harus menyala ketika sel surya terkena cahaya.