MOSFET은 독특한 전계 효과 트랜지스터의 일종입니다. BJT와 비교하여 BJT는 전류 제어 장치이기 때문에 이러한 트랜지스터는 전압 제어 장치입니다. 일반적으로 MOSFET에는 3개의 단자가 포함됩니다. 게이트, 소스 및 드레인 반면 BJT 베이스, 컬렉터, 이미터가 포함됩니다. 게이트 단자에 전압이 가해질 때마다 소스 및 드레인과 같은 나머지 두 단자 사이의 채널 전체에 걸쳐 전류 흐름을 간단히 제어하는 전기장이 생성될 수 있으며 전류는 게이트 단자에서 게이트 단자로 흐르지 않습니다. 트랜지스터. MOSFET은 다음과 같은 다양한 회로를 만드는 데 핵심적인 역할을 합니다. 전압 조정기 , 모터 속도 컨트롤러, 태양광 추적기, 조명 활성화 스위치 등이 있습니다. 이 기사에서는 MOSFET을 사용하여 광 활성화 스위치를 설계하는 방법을 설명합니다.
MOSFET을 갖춘 광 활성화 스위치
이 회로의 주요 개념은 부하를 ON/OFF 하는 간단한 회로를 설계하는 것입니다. 주도의 빛의 강도에 따라. 여기서 회로의 부하는 MOSFET을 통해 제어됩니다.
필수 구성 요소
MOSFET을 사용하여 이 광 활성화 스위치를 만드는 데 필요한 구성 요소는 주로 다음과 같습니다. IRFZ44N MOSFET, LDR, 4.5Mohm 저항기 , 12V LED 스트립 부하 및 9V 배터리 전원 공급 장치.
조명 활성화 스위치 연결
MOSFET과 광 활성화 스위치의 연결은 다음과 같습니다.
- IRFZ44N MOSFET의 드레인 단자는 LED의 음극 단자에 연결됩니다.
- 4.5Mohm 저항기 음극 단자는 MOSFET의 소스 단자에 연결되고 양극 단자는 LED의 양극 단자에 연결됩니다.
- LDR 양극 단자는 MOSFET의 게이트 단자에 연결되고 음극 단자는 MOSFET의 소스 단자에 연결됩니다.
- 저항의 한 단자는 배터리의 양극 단자에 연결되고 게이트 단자는 배터리의 음극 단자 또는 GND에 연결됩니다.
일하고 있는
야간 조명은 어두운 곳이나 긴급 상황이나 밤과 같은 특정 시간에 일부 지역이 어두워지는 곳에서 편의를 제공하는 데 사용되는 매우 작은 전기 조명기구입니다. MOSFET은 직접 만든 광 활성화 스위치를 만드는 데 사용됩니다. 고효율 조명기구는 다음과 같은 여러 요인에 따라 조정될 수 있습니다. 일광 또는 점유의 가용성.
안 LDR 또는 포토레지스터는 빛에 의해 제어되는 가변 저항기입니다. 이 저항기의 기능은 광전도성이므로 빛의 강도에 따라 저항이 변경됩니다. 빛의 강도가 증가하면 LDR의 저항이 감소합니다. 광전도성을 바탕으로 입사광의 세기를 높이면 물질의 전도성을 높일 수 있습니다. 광전도 물질은 이러한 특성을 나타내므로 명암 활성화 및 감광 감지 회로와 같은 스위칭 회로에 사용됩니다.
광의존 저항은 고저항 반도체로 간단히 만들어집니다. 장치에 빛이 떨어지면 충분한 주파수를 가지게 되고, 반도체를 통해 흡수된 광자는 결합된 전자가 전도대로 이동하는 데 충분한 에너지를 제공합니다. 따라서 생성된 전자는 전기를 전도하여 저항을 감소시킵니다. 이 회로의 LDR은 감지 표면이 빛의 수준을 감지해야 하는 주변 영역에 노출되어야 하기 때문에 외부에 연결되어야 합니다.
포토레지스터의 감광성은 주변 온도에 따라 크게 변동될 수 있습니다. 또한 이러한 저항기는 일반적으로 10msec 이하 또는 빛 노출과 저항 내 후속 강하 사이에 약간의 지연을 나타냅니다.
위 회로에서 LDR(light-dependent resistance)은 입사광의 세기를 증가시켜 저항값을 감소시키는 가변저항이다. 빛의 강도에 따라 회로는 LED를 켜거나 끕니다. 즉, LDR이 높은 빛 강도를 감지하면 LED가 자동으로 꺼지고, 낮은 빛 강도에서는 LED가 켜집니다. 여기서 부하형 LED는 MOSFET의 도움으로 제어될 수 있습니다. 이 간단한 조명 활성화 스위치는 밤에 조명을 켜고 낮에 끄는 방식으로 자동으로 작동합니다. 조명 활성화 스위치는 집, 정원 등을 자동화하기 위해 매일 사용할 때 비용이 저렴하고 매우 효과적입니다.
장점 단점
그만큼 광활성 스위치의 장점 다음을 포함합니다.
- 이러한 회로에는 수동 조작이 필요하지 않습니다.
- 이 회로는 전력을 덜 소비합니다.
- 이 회로는 더 적은 수의 부품을 사용하여 설계하기가 매우 간단합니다.
- 회로에서 LDR의 명암 저항 비율이 높습니다.
그만큼 광활성 스위치의 단점 다음을 포함합니다.
- 이 회로를 작동하는 동안 주의를 기울여야 합니다.
- 이 회로에서 LDR의 스펙트럼 응답은 좁습니다.
- 이 회로의 온도 안정성은 낮습니다.
- LDR의 저항값 변화에는 지연이 있습니다. 왜냐하면 그것이 어두운 곳에서 밝은 곳으로 또는 밝은 곳에서 어두운 곳으로 가면 빛의 신호가 빠르게 변할 때마다 LDR 사용이 제한되기 때문입니다.
응용
그만큼 광 활성화 스위치의 응용 다음을 포함합니다.
- 광 활성화 스위치 회로는 광 의존 저항기 위에 어둠이 있으면 조명이 멈추는 보안 애플리케이션에 사용됩니다.
- 이 회로는 광의존 저항기에 불이 들어올 때마다 불을 켜는 데 매우 유용합니다. LDR은 어둠 속에서 최대 저항을 가지며 빛 속에서는 저항이 낮습니다.
- 이 회로는 밤에 자동으로 켜지도록 정원 램프에 사용됩니다.
- 이 회로는 어두운 서랍이 열리면 울리는 서랍 경보에 사용됩니다.
- 이 회로는 다양한 주변 조명 수준에 응답하여 특정 램프(또는) 램프 그룹을 끄는 데 사용됩니다.
- 이 회로는 자동 가로등 제어 시스템으로도 사용할 수 있습니다.
