Απλός Φωτοδιακόπτης

Απλός φωτοδιακόπτης
4.5 5 2 Product


Εδώ παρουσιάζουμε έναν απλό φωτοδιακόπτη. Ο φωτοδιακόπτης είναι ένα κύκλωμα που ανιχνεύει την ύπαρξη φωτός ή σκότους και ενεργοποιεί έναν ηλεκτρονόμο (ρελέ) είτε στο φως είτε στο σκοτάδι. 

Το κύκλωμα χρησιμοποιεί δύο τρανζίστορ και μία φωτοαντίσταση. Υπάρχει επίσης ένα ρυθμιστικό ποτενσιόμετρο για να ρυθμίζουμε την ευαισθησία του κυκλώματος. Ο ηλεκτρονόμος απενεργοποιείται όταν η φωτοαντίσταση εκτίθεται στο φως (στο σκοτάδι ο ηλεκτρονόμος είναι ενεργοποιημένος). Επειδή ο ηλεκτρονόμος που χρησιμοποιούμε διαθέτει δύο ανεξάρτητους μεταγωγούς, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ενεργοποιεί ή να απενεργοποιεί οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή είτε στο φως είτε στο σκοτάδι και αυτό εξαρτάται από το πως θα συνδέσετε την εξωτερική συσκευή που επιθυμείτε να ελέγξετε. Αν τη συνδέσετε σε σειρά με την normally-on επαφή, θα τροφοδοτείται στο φως ενώ αν τη συνδέσετε σε σειρά με τη normally-off επαφή, θα ενεργοποιείται στο σκοτάδι. Μία προφανής χρήση του φωτοδιακόπτη είναι το αυτόματο άναμμα ή σβήσιμο φώτων.    

Για να ρυθμίσετε το κύκλωμα θα πρέπει μόλις το τροφοδοτήσετε να καλύψετε τη φωτοαντίσταση με ένα μαύρο χαρτί (ή με το χέρι σας) και να ρυθμίσετε την R5 έως ότου μόλις να ενεργοποιηθεί ο ηλεκτρονόμος και να ανάψει το ενδεικτικό LED. Αν έπειτα αφαιρέσετε το κάλυμμα από τη φωτοαντίσταση, το ρελέ θα πρέπει αυτομάτως να απενεργοποιηθεί. Αν δεν συμβεί αυτό τότε επαναλάβετε τη διαδικασία της ρύθμισης. Σε κάθε περίπτωση, φροντίστε ο ηλεκτρονόμος να είναι απενεργοποιημένος όταν η φωτοαντίσταση εκτίθεται στο φως. Μετά από δοκιμές θα μπορέσετε να καθορίσετε το επιθυμητό σημείο λειτουργίας και να ρυθμίσετε την ευαισθησία του κυκλώματος. Σε αυτό το σημείο ίσως αξίζει να σας πω μία ιστορία γι αυτό το κύκλωμα:

Το κύκλωμα αρχικά κατασκευάστηκε για να λειτουργεί ως ηλιακό ξυπνητήρι ενεργοποιώντας ένα ραδιόφωνο κατά την ανατολή του ηλίου. Το κύκλωμα ρυθμίστηκε και τέθηκε σε λειτουργία και όλα έδειχναν ότι λειτουργούσε άψογα ξυπνώντας τον κατασκευαστή με την ανατολή του ηλίου. Κάποια στιγμή,  μία παράλειψη στη ρύθμιση (το κύκλωμα ρυθμίστηκε έτσι ώστε να είναι αρκετά ευαίσθητο στο φως) είχε ως αποτέλεσμα το ξυπνητήρι να ενεργοποιείται με...την πανσέληνο. Αν πρόκειται λοιπόν να χρησιμοποιήσετε το κύκλωμα για αυτόματο άναμμα φώτων, καλύτερα να κάνετε τη ρύθμιση μία νύχτα με φεγγάρι!  

Το κύκλωμα είναι πολύ απλό. Λειτουργεί καλά, αλλά λόγω της απλότητάς του παρουσιάζει και κάποια μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, η ευαισθησία του κυκλώματος μπορεί να επηρεαστεί από τη θερμοκρασία και επίσης κατά τη διάρκεια μετάβασης από το φως στο σκοτάδι (κι αντίστροφα) είναι δυνατό να υπάρξουν "αναπηδήσεις"  καθώς η φωτεινότητα διέρχεται από  την περιοχή μετάβασης του κυκλώματος.

Κατασκευαστής: Γ. Αδαμίδης

Αρχή λειτουργίας

Η φωτοαντίσταση παρουσιάζει μικρή αντίσταση στο φως (μερικά Ωμ) και μεγάλη αντίσταση στο σκοτάδι (αρκετά KΩ). Επομένως, στο φως το τρανζίστορ Q2 πολώνεται στον κόρο και στο σκοτάδι, το ίδιο τρανζίστορ, πολώνεται στην αποκοπή. Από το συλλέκτη του Q2 οδηγούμε το Q1 που λειτουργεί αντίστροφα (στο φως είναι στην αποκοπή και στο σκοτάδι είναι στον κόρο). Όταν το Q1 είναι στον κόρο, λειτουργεί ως κλειστός διακόπτης και ενεργοποιεί τον ηλεκτρονόμο και το ενδεικτικό LED (αυτό συμβαίνει στο σκοτάδι).

Το κύκλωμα επιδέχεται βελτιώσεις. Μία προφανής βελτίωση θα ήταν η σύνδεση ενός πυκνωτή γύρω στα 100μF, ανάμεσα στη βάση του Q2 και τη γη για δημιουργία κάποιας καθυστέρησης στην απόκριση. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα την αποφυγή "αναπήδησης" ή στιγμιαίας απόκρισης σε κάποια σύντομη αναλαμπή φωτός. 

 Creative Commons License

Simple Photo Switch on CircuitLib.com by G. Adamidis is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License.

Συνημμένα

Το ηλεκτρονικό σχέδιο και το τυπωμένο κύκλωμα του απλού φωτοδιακόπτη