Sensor de luz simple con un LED (analógico): 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Hola!

En este instructivo, te mostraré cómo hacer un sensor de luz simple con un LED.

Básicamente, este circuito solo enciende el LED cuando está expuesto a la luz. Para mí, este circuito es algo inútil porque no se puede hacer mucho con esto, pero creo que alguien podría encontrarlo útil.

Paso 1: elegir los componentes

Lista de componentes:

• 2 x resistencia de 560 ohmios
• Resistencia de 10k ohmios

• Una pequeña celda solar (tomé la mía de una vieja luz de jardín que funciona con energía solar)

  El voltaje de funcionamiento en mi celda solar (de acuerdo con su hoja de datos) es de aproximadamente 4.0 voltios, aunque obtuve 6.0 voltios cuando lo medí. Es por eso que utilizo 5.0 voltios como voltaje operativo para mis cálculos. (Hoja de datos de mi celda solar:

• Un LED rojo

  Puede usar diferentes colores si lo desea, pero tendrá que calcular el valor de la resistencia nuevamente para un LED diferente

• Transistor BC 337-25 (puede usar un transistor diferente si tiene las mismas propiedades eléctricas)

• Un transformador de 12 VCC

  Tomé mi transformador de un viejo cargador de computadora portátil que me proporciona 12 voltios como máximo. 4,5 amperios

• Un protoboard de soldadura

Editar: noté que mi transformador produce 20 voltios en lugar de 12 voltios. Si usa 20 voltios en su circuito, use una resistencia de 1k ohmios para su LED. Lamento mucho mi error

Calcular los valores de la resistencia

Puede omitir esta parte si no quiere saber / si ya lo sabe, cómo calcular los valores de resistencia para los componentes.

Entonces, primero debemos calcular el valor de la resistencia para el LED con esta fórmula: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Voltaje de entrada (estamos usando 12 voltios).
• Ul = voltaje de funcionamiento del LED (el LED rojo tiene un voltaje de funcionamiento de 1,7 - 2,0 voltios).
• IL = corriente de funcionamiento del LED (los LED suelen utilizar una corriente de funcionamiento de 10 a 15 mA, pero yo uso 20 mA en mis cálculos).

(12V - 2V) / 0.020 A = 500 ohmios

Entonces necesitamos una resistencia de 500 ohmios. Estoy usando resistencias de la serie E12, por lo que no tengo una resistencia de 500 ohmios. Por eso estoy usando un 560 ohmios en su lugar.

Antes de calcular la resistencia del transistor, necesitamos saber un par de cosas sobre el transistor que estamos usando:

• Min. hFE = ganancia de corriente mínima (puede buscar los valores de ganancia actual en la hoja de datos, pero estoy usando 100 en mis cálculos).
• Ic = Corriente del colector (La cantidad de corriente que recibe el colector. En este caso, obtiene unos 20 mA debido al LED).

Ahora podemos calcular la resistencia del transistor. Podemos hacer eso con esta fórmula: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Voltaje de entrada (como dije antes, mi celda solar proporciona alrededor de 5 voltios, por lo que estamos usando ese valor).

Ube = Voltaje colector-emisor (por lo general, el voltaje es de aproximadamente 0,5 - 0,7 voltios. Estamos usando 0,7 voltios).

Ib = Corriente base (Necesitamos calcular la corriente base para el valor mínimo de hFE).

Fórmula para el valor mínimo de hFE: Ib = Ic / hFE

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

Entonces, 0.2 mA es la cantidad mínima de corriente que necesitamos para que funcione el transistor. Dupliqué el valor de corriente mínimo porque quiero asegurarme de que el transistor se abra cuando sea necesario. Por eso estoy usando 0.4 mA en mis cálculos.

(5,0 V - 0,7 V) / 0,0004 A = 10750 ohmios

Entonces necesitamos una resistencia de 10,75 ohmios. En la serie E12, el más cercano es de 10k ohmios, pero quería un poco más de resistencia en caso de que el transistor no explotara, así que estoy usando una resistencia de 10k ohmios y 560 ohmios en serie. (10 k ohmios + 560 ohmios = 10,56 k ohmios)

También puede usar una resistencia de 12k ohmios si lo desea.

Paso 2: Soldar los componentes

Ahora necesitamos soldar los componentes al protoboard. Arriba está la disposición y el diagrama de circuito que utilicé. Puede cambiar la disposición si lo desea.

Soldé el transformador a la placa usando dos cables más delgados porque los cables originales eran demasiado gruesos para la placa. Cuando haya terminado de soldar los cables del transformador, asegúrese de aislarlo. Utilice tubos termorretráctiles para aislar los cables. No me quedaban tubos, así que aislé el cable con cinta aislante y lo calenté.

Y asegúrese de no hacer juntas frías mientras suelda. Las juntas frías no son buenas para su circuito.

Paso 3: prueba tu circuito

Cuando haya terminado de soldar, puede probar su circuito enchufándolo a la pared. El LED debe apagarse cuando la celda solar está cubierta y debe encenderse cuando la celda solar está expuesta a la luz.