Υπέρυθρη λάμπα: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το έργο δείχνει μια λάμπα υπερύθρων που ανάβει για μισό λεπτό αφού λάβει σήμα από τηλεχειριστήριο υπέρυθρης τηλεόρασης. Μπορείτε να δείτε το κύκλωμα που λειτουργεί στο βίντεο.

Σχεδίασα ένα κύκλωμα με τρανζίστορ BJT αφού διάβασα αυτό το άρθρο:

Τροποποίησα το κύκλωμα για να οδηγήσω υψηλότερα φορτία ρεύματος και να διατηρήσω το φως αναμμένο για μικρή χρονική διάρκεια.

Ο δέκτης IR (υπέρυθρο) έχει μέγιστη εμβέλεια περίπου 20 μέτρα. Ωστόσο, αυτό το εύρος θα μπορούσε να είναι πολύ μικρότερο έξω εξαιτίας του συμπεράσματος από το ηλιακό φως. Δεν έχω δοκιμάσει αυτό το IC στη ζέστη του καλοκαιριού 40 βαθμών.

Ωστόσο, αυτό το κύκλωμα μπορεί να σχεδιαστεί με ένα μόνο MOSFET:

www.instructables.com/MOSFET-Touch-Lamp/

Ωστόσο, τα MOSFET κοστίζουν πολύ περισσότερα χρήματα. Ένα αξιόπιστο MOSFET ισχύος θα μπορούσε να φτάσει τα 3 $ ΗΠΑ. Είναι καλύτερο να παραγγείλετε μερικά MOSFET, διότι μπορεί να είναι πολύ απογοητευτικό εάν κάψετε ένα από αυτά και πρέπει να περιμένετε για εβδομάδες μέχρι να έρθει ένα άλλο.

Αυτοί οι σύνδεσμοι εμφανίζουν άρθρα με οδηγίες για τον αισθητήρα υπερύθρων που κατασκευάζονται από τρανζίστορ:

www.instructables.com/Transistor-Sensor-Amplifier/

www.instructables.com/Recycled-Transistor-Amplifier/

Προμήθειες

Συστατικά: Τρανζίστορ γενικής χρήσης NPN - 5, τρανζίστορ γενικής χρήσης PNP - 5, τρανζίστορ ισχύος - 4, 1 αντίσταση kohm - 1, αντίσταση 100 kohm - 1, 1 αντίσταση Megohm - 1, αντιστάσεις υψηλής ισχύος 100 ohm - 10, δίοδοι - 5, 470 πυκνωτές uF - 10, πίνακας μήτρας - 2, Νιπτήρες θερμότητας TO220 ή TO3 - 2, συγκόλληση, λαμπτήρας 6 V ή λαμπτήρας LED 6 V.

Προαιρετικά εξαρτήματα: περίβλημα/κουτί.

Εργαλεία: κολλητήρι.

Προαιρετικά εργαλεία: πολύμετρο, παλμογράφος USB.

Βήμα 1: Σχεδιάστε το κύκλωμα

Σχεδίασα το τροφοδοτικό 5 V για την τάση TTL του δέκτη IR. Ωστόσο, στις μέρες μας οι περισσότεροι δέκτες IR μπορούν να λειτουργούν σε τάσεις από περίπου 2,5 V έως περίπου 9 V ή ακόμη και 20 V. Πρέπει να ελέγξετε τις προδιαγραφές/φύλλα δεδομένων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το κύκλωμα τροφοδοσίας TTL είναι προαιρετικό. Θα πρέπει να μπορείτε να συνδέσετε την τροφοδοσία δέκτη IR απευθείας στον πυκνωτή Cs2 ή να δημιουργήσετε ένα άλλο κύκλωμα φίλτρου χαμηλής διέλευσης τροφοδοσίας RC, διαδοχικά/συνδέοντας τον πυκνωτή Cs1 και την αντίσταση Rs1 στο Cs2.

Το κύκλωμα που σχεδίασα δεν είναι η βέλτιστη λύση επειδή ορισμένα τρανζίστορ δεν κορεστούν. Έπρεπε να χρησιμοποιήσω αυτό που είχα στο απόθεμα, εφαρμόζοντας έτσι την τάση που ακολουθεί τη διαμόρφωση στο τρανζίστορ Q2.

Μπορείτε να κάνετε κλικ στους δύο τελευταίους συνδέσμους στην προηγούμενη σελίδα αυτού του άρθρου και να διαπιστώσετε μόνοι σας:

www.instructables.com/Transistor-Sensor-Amplifier/

www.instructables.com/Recycled-Transistor-Amplifier/

Υπολογίστε τη σταθερά χρόνου εκφόρτισης:

Tdc = (Rb1 || Rdc) * Cdc = 470 uF = 156.666666667 δευτερόλεπτα

Χρειάζονται 5 φορές σταθερές για να εκφορτιστεί ο πυκνωτής. Ωστόσο, μετά από περίπου ένα τέταρτο σταθερού χρόνου, ο λαμπτήρας πρέπει να σβήσει. Τα υψηλότερα κέρδη ρεύματος τρανζίστορ θα διατηρήσουν το φως αναμμένο περισσότερο. Μπορείτε να αυξήσετε τον χρόνο εκφόρτισης συνδέοντας έναν άλλο πυκνωτή 470 uF παράλληλα με το Cdc.

Βήμα 2: Προσομοιώσεις

Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι:

1. Η τάση TTL του δέκτη IR είναι περίπου 5 V.

2. Ο πυκνωτής εκφορτίζεται αργά.

3. Ο λαμπτήρας 6 V θα λάβει το ρεύμα 300 mA που χρειάζεται για να ενεργοποιηθεί σε πλήρη φωτεινότητα. Ο λαμπτήρας σβήνει μετά από 90 δευτερόλεπτα και όχι 30 δευτερόλεπτα που εμφανίζονται στο βίντεο. Αυτό οφείλεται στη διαφορά μεταξύ των μοντέλων προσομοίωσης και των πρακτικών κερδών τρανζίστορ.

Βήμα 3: Κάντε το κύκλωμα

Πρόσθεσα επιπλέον 470 πυκνωτές uF για καλύτερο φιλτράρισμα θορύβου τροφοδοσίας (για αυτό σημείωσα δέκα πυκνωτές 470 uF στη λίστα εξαρτημάτων).

Χρησιμοποίησα πέντε κανονικά τρανζίστορ παράλληλα και ένα τρανζίστορ ισχύος για να οδηγήσω τον λαμπτήρα. Εάν χρησιμοποιείτε λαμπτήρα LED 6 V τότε πρέπει να λάβετε υπόψη την πολικότητα αυτού του εξαρτήματος επειδή το LED οδηγεί μόνο προς μία κατεύθυνση. Ο λαμπτήρας LED καταναλώνει πολύ λιγότερο ρεύμα από τον παραδοσιακό λαμπτήρα πυρακτώσεως. Ωστόσο, υπάρχουν λαμπερές λάμπες LED που καταναλώνουν περισσότερο ρεύμα.

Μπορείτε να δείτε την πλακέτα μήτρας με τη λάμπα προσαρτημένη. Αυτός ο πίνακας μήτρας είναι το τροφοδοτικό 5 V TTL. Χρησιμοποίησα δύο αντιστάσεις 100 ohm παράλληλα και έδωσα 50 ohm για να μειώσω τη διάχυση ισχύος για κάθε αντίσταση και να διασφαλίσω ότι η τάση τροφοδοσίας TTL δεν θα πέσει πολύ λόγω των υψηλών τιμών των αντιστάσεων τροφοδοσίας.

Βήμα 4: Περίληψη και δοκιμή

Χρησιμοποίησα το πλαστικό δοχείο ντομάτας για να εξοικονομήσω χρήματα από την αγορά ενός κουτιού.