Κύκλωμα αυτόματης νυχτερινής λάμπας χωρίς μετασχηματιστή

Αυτή η αυτόματη νυχτερινή λάμπα στερεάς κατάστασης χωρίς μετασχηματιστή λειτουργεί χωρίς τη χρήση ογκώδους μετασχηματιστή και ανάβει αυτόματα ορισμένα LED κατά τη διάρκεια της νύχτας και τα σβήνει κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Σε αυτήν την ανάρτηση μαθαίνουμε πώς να φτιάχνουμε ένα κύκλωμα λυχνίας LED χωρίς μετασχηματιστή, ενεργοποιημένο με σκοτάδι, χρησιμοποιώντας μερικά τρανζίστορ και τροφοδοτικό με βάση χωρητικό, εξαλείφοντας τη χρήση οποιουδήποτε ογκώδους μετασχηματιστή.

Συμπαγής σχεδιασμός χωρίς μετασχηματιστή

Αν και η ιδέα μπορεί να φαίνεται αρκετά οικεία και κοινή, το κύριο χαρακτηριστικό του κυκλώματος είναι η χαμηλή κατανάλωση ρεύματος και η συμπαγής του.

Το τροφοδοτικό που χρησιμοποιείται εδώ είναι χωρητικού τύπου, επομένως δεν έχει ενσωματωθεί μετασχηματιστής καθιστώντας το κύκλωμα πολύ συμπαγές και στερεώσιμο σε οποιαδήποτε μικρή γωνία της συγκεκριμένης εγκατάστασης.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε LED

Η χρήση των LED στη θέση ενός λαμπτήρα πυράκτωσης καθιστά την εφαρμογή πολύ ισχυρή οικονομική και αποτελεσματική. Το προτεινόμενο διάγραμμα κυκλώματος διακόπτη αυτόματης λυχνίας LED ημέρας δείχνει ότι χρησιμοποιούνται κόκκινα LED, ωστόσο τα λευκά LED ταιριάζουν καλύτερα στην εφαρμογή, καθώς αυτό θα βοηθούσε να φωτίσει την περιοχή καλύτερα από τα κόκκινα LED.

Πώς να εγκαταστήσετε το LDR

Το LDR πρέπει να είναι τοποθετημένο έτσι ώστε το φως από το LED να μην πέφτει πάνω του, απαιτείται μόνο το φως περιβάλλοντος που πρέπει να ανιχνευθεί για να φτάσει στο LDR.

Πώς λειτουργεί ολόκληρο το κύκλωμα

Το προτεινόμενο αυτόματο κύκλωμα λαμπτήρα LED ημέρας χωρίς μετασχηματιστή μπορεί να γίνει κατανοητό μέσω των ακόλουθων σημείων: Η τροφοδοσία τροφοδοσίας 220 V εφαρμόζεται σε όλη την αντίσταση 10 Ohm και το άλλο ουδέτερο σημείο.

Η αντίσταση 10 Ohms συμβάλλει στην ακύρωση της αρχικής αύξησης ή της τάσης που μπορεί διαφορετικά να είναι δυνητικά επιβλαβής για τα περαιτέρω στάδια του κυκλώματος. Το MOV ή το βαρίστορ που τοποθετείται μετά την αντίσταση 10 Ohm ενισχύει τη δυνατότητα προστασίας της μονάδας και στηρίζει όλες τις υπερτάσεις που μπορεί να γλιστρήσουν μετά την αντίσταση των 10 Ohm.

Ο πυκνωτής μειώνει το ρεύμα τάσης δικτύου σε χαμηλότερα επίπεδα και ο ανορθωτής γέφυρας που αποτελείται από τις τέσσερις διόδους διορθώνουν την τάση σε DC.

Ο πυκνωτής 1000uF φιλτράρει την διορθωμένη τάση και το ομαλό DC εφαρμόζεται στο κύκλωμα ελέγχου που αποτελείται από τα δύο τρανζίστορ.

Το πρώτο τρανζίστορ συνδέεται ως συγκριτής, ο οποίος συγκρίνει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ της μεταβλητής αντίστασης και διεξάγει όταν η τάση που διασχίζει αυξάνεται στα επίπεδα κορεσμού.
Η παραπάνω αύξηση στο επίπεδο τάσης λαμβάνει χώρα όταν το σχετικό μέγεθος φωτός πέφτει στην επιφάνεια LDR.

Μόλις η αντίσταση του LDR πέσει κάτω από το καθορισμένο όριο λόγω υψηλότερου φωτισμού περιβάλλοντος, το τρανζίστορ πραγματοποιεί. Ο συλλέκτης του παραπάνω τρανζίστορ γειώνει αμέσως τη βάση του επόμενου τρανζίστορ και το απενεργοποιεί.

Οι σχετικές λυχνίες LED που συνδέονται με τον συλλέκτη του δεύτερου τρανζίστορ απενεργοποιούνται επίσης αμέσως. Η αντίθετη αντίδραση λαμβάνει χώρα όταν το φως πάνω από το LDR πέσει κάτω από το καθορισμένο κατώφλι, πιθανότατα κατά το σούρουπο όταν δύει ο ήλιος.

Οι λυχνίες LED ανάβουν ξανά και παραμένουν αναμμένες έως ότου η μέρα φθάσει και το φως περιβάλλοντος πάνω από το LDR φτάσει στο καθορισμένο υψηλό επίπεδο κατωφλίου. Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα απλό κύκλωμα αυτόματης λυχνίας ημέρας και νύχτας LED.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: ΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΔΕΝ ΑΠΟΜΟΝΩΣΕΤΑΙ ΑΠΟ ΚΥΡΙΕΣ ΚΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΤΙΚΟ, ΕΑΝ ΕΙΝΑΙ ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΣΕ ΣΥΝΘΗΚΗ ΧΩΡΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ.

Τροποποίηση του παραπάνω σχεδιασμού για την ενεργοποίηση μιας λυχνίας 220V με ένα Triac

Ο παραπάνω σχεδιασμός με βάση το triac μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή opamp για την επίτευξη μιας καθαρότερης δράσης αυτόματης εναλλαγής της λάμπας κατά τη διάρκεια του σκότους, όπως φαίνεται παρακάτω: