Capteur de lumière simple avec une LED (analogique) : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Salut!

Dans ce instructable je vais vous montrer comment faire un simple capteur de lumière avec une LED.

Fondamentalement, ce circuit allume simplement la LED lorsqu'elle est exposée à la lumière. Pour moi, ce circuit est un peu inutile car vous ne pouvez pas faire grand-chose avec cela, mais je pense que quelqu'un pourrait trouver cela utile.

Étape 1: Choix des composants

Liste des composants:

• 2 résistances de 560 ohms
• résistance de 10k ohms

• Une petite cellule solaire (j'ai pris la mienne d'une vieille lampe de jardin à énergie solaire)

  La tension de fonctionnement de ma cellule solaire (selon sa fiche technique) est d'environ 4,0 volts, même si j'ai obtenu 6,0 volts lorsque je l'ai mesurée. C'est pourquoi j'utilise 5,0 volts comme tension de fonctionnement pour mes calculs. (Fiche technique de ma cellule solaire:

• Une LED rouge

  Vous pouvez utiliser différentes couleurs si vous le souhaitez, mais vous devrez recalculer la valeur de la résistance pour une LED différente

• Transistor BC 337-25 (Vous pouvez utiliser un transistor différent s'il a les mêmes propriétés électriques)

• Un transformateur 12 VDC

  J'ai pris mon transformateur d'un vieux chargeur d'ordinateur portable qui me fournit 12 volts et max. 4,5 ampères

• Un protoboard à souder

Edit: j'ai remarqué que mon transformateur sort 20 volts au lieu de 12 volts. Si vous utilisez 20 volts dans votre circuit, veuillez utiliser une résistance de 1k ohm pour votre LED. Je suis vraiment désolé de mon erreur

Calcul des valeurs de résistance

Vous pouvez sauter cette partie si vous ne voulez pas savoir / si vous savez déjà comment calculer les valeurs de résistance des composants.

Nous devons donc d'abord calculer la valeur de la résistance de la LED avec cette formule: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Tension d'entrée (Nous utilisons 12 volts.)
• Ul = tension de fonctionnement de la LED (la LED rouge a une tension de fonctionnement de 1,7 à 2,0 volts.)
• IL = courant de fonctionnement LED (les LED utilisent souvent un courant de fonctionnement de 10 à 15 mA mais j'utilise 20 mA dans mes calculs.)

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

Nous avons donc besoin d'une résistance de 500 ohms. J'utilise des résistances de la série E12 donc je n'ai pas de résistance de 500 ohms. C'est pourquoi j'utilise plutôt un 560 ohms.

Avant de calculer la résistance du transistor, nous devons connaître quelques éléments sur le transistor que nous utilisons:

• Min. hFE = Gain de courant minimum (Vous pouvez rechercher les valeurs de gain actuel dans la fiche technique mais j'utilise 100 dans mes calculs.)
• Ic = Courant du collecteur (La quantité de courant que reçoit le collecteur. Dans ce cas, il obtient environ 20 mA à cause de la LED.)

Nous pouvons maintenant calculer la résistance du transistor. On peut le faire avec cette formule: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Tension d'entrée (Comme je l'ai dit plus tôt, ma cellule solaire fournit environ 5 volts, nous utilisons donc cette valeur.)

Ube = tension collecteur-émetteur (généralement la tension est d'environ 0,5 à 0,7 volt. Nous utilisons 0,7 volt.)

Ib = Courant de base (Nous devons calculer le courant de base pour la valeur hFE minimale.)

Formule pour la valeur minimale de hFE: Ib = Ic / hFE

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

Donc 0,2 mA est la quantité minimale de courant dont nous avons besoin pour que le transistor fonctionne. J'ai doublé la valeur minimale du courant car je veux m'assurer que le transistor s'ouvre quand il le faut. C'est pourquoi j'utilise 0,4 mA dans mes calculs.

(5,0 V - 0,7 V) / 0,0004 A = 10 750 ohms

Nous avons donc besoin d'une résistance de 10,75 ohms. Dans la série E12, la plus proche est de 10 k ohms, mais je voulais plus de résistance au cas où le transistor n'exploserait pas, j'utilise donc une résistance de 10 k ohms et de 560 ohms en série. (10k ohm + 560 ohm = 10,56 k ohm.)

Vous pouvez également utiliser une résistance de 12k ohms si vous le souhaitez.

Étape 2: Souder les composants

Nous devons maintenant souder les composants au protoboard. Ci-dessus se trouve l'arrangement et le schéma de circuit que j'ai utilisé. Vous pouvez modifier l'arrangement si vous le souhaitez.

J'ai soudé le transformateur à la carte en utilisant deux fils plus fins car les fils d'origine étaient trop épais pour la carte. Lorsque vous avez terminé de souder les fils du transformateur, assurez-vous de l'isoler. Veuillez utiliser une gaine thermorétractable pour isoler les fils. Je n'avais plus de tubes, alors j'ai isolé le fil avec du ruban isolant et je l'ai chauffé.

Et assurez-vous de ne pas faire de joints froids pendant la soudure. Les joints froids ne sont pas bons pour votre circuit.

Étape 3: Testez votre circuit

Une fois la soudure terminée, vous pouvez tester votre circuit en le branchant au mur. La LED doit s'éteindre lorsque la cellule solaire est couverte et elle doit s'allumer lorsque la cellule solaire est exposée à la lumière.