BC547 İLE KARANLIKTA LED YAKAN LDR DEVRESİ

DEVRE ŞEMASI, AÇIKLAMA, ANALİZ


 
 

Bu mini projede, bir adet BC547 NPN tipi BJT transistör ve bir adet 10mm LDR kullanarak, karanlık olduğunda LED yakan ve aydınlık olduğunda LED’i söndüren bir devre yapıyoruz.

BC547 ile karanlıkta LED yakma

KULLANILAN MALZEMELER


 
10mm LDR BC547 Kırmızı LED 200Ω Direnç 100kΩ Direnç 6V Akü Jumper Devre Tahtası
10mm LDR BC547 Kırmızı LED 200 Ohm Direnç 100 kOhm Direnç 6V Akü Jumper Devre Tahtası
 

LDR’nin en önemli özelliği, ortamdaki ışığın şiddetine göre direncinin değişmesidir. Bu sayede, ortam ışığını ölçmede veya tespit etmeye yarayan bir sensör olarak kullanılabilir. Ortamdaki ışık şiddeti arttıkça LDR’nin direnci düşer, ortam karanlıklaştıkça ise direnci artar.

BC547, NPN tarzı bir BJT transistördür. Beyz-emitör arası eşik voltajı 0.6V civarındadır. Maksimum kollektör akımı 100mA olduğu için, projede kullanacağımız LED’i sürmeye yeterlidir.

BC547 bacakları

Devreyi kurarken BC547'nin bacaklarının doğru takıldığına dikkat edilmesi gerekiyor. Yukarıdaki fotoğrafta K kollektörü, B beyzi ve E emitörü temsil etmektedir.

KARANLIKTA LED YAKAN LDR DEVRESİ


LDR devresi

Biz bu projede, voltaj kaynağı olarak 6V'luk küçük bir akü kullanıyoruz. Eğer kendi projenizde, devrenizi 6V akü yerine, farklı bir değerde voltaj üreten bir kaynak (9V pil, 12V akü gibi) ile çalıştıracaksanız, ... ve ... dirençleri için aşağıdaki tabloda verilen değerleri kullanabilirsiniz.

 
Besleme Voltajı ... ...
5V 82kΩ 150Ω
6V 100kΩ 200Ω
9V 160kΩ 360Ω
12V 220kΩ 510Ω
15V 270kΩ 680Ω
24V 470kΩ 1100Ω
 

Bu devrede, LED’i transistörün kollektörüne bağlıyarak sürüyoruz. 200Ω değerindeki direnç, LED üzerinden geçen akımı sınırlandırarak bozulmasını engelliyor. LDR beyz ile toprak arasına, 100kΩ direnç ise güç kaynağı ile beyz arasına bağlanıyor.

Malzemelerin devre tahtasına yerleşimini ve kurulmuş gerçek devreyi aşağıda görebilirsiniz.

LDR devresi
LDR devresi

ÇALIŞMA MANTIĞI VE ANALİZ


Bu devrede LED’in yanabilmesi için, güç kaynağından transistörün kollektör bacağına doğru bir akım geçmesi gerekir. Bir BJT transistör için, kollektörden akım geçmesi ancak beyz-emitör arası bağlantıdan akım geçmesi ile mümkün olur. Bunu sağlayabilmek için ise, beyz-emitör arasındaki voltaj farkının eşik voltajından (VBE(ON)) yüksek olması gerekir. (BC547 için bu eşik değeri yaklaşık olarak 0.6V’tur.) Emitör bu devrede toprağa bağlı olduğu için, bu durum beyzdeki voltajın 0.6V’u geçtiğinde gerçekleşir. Kısacası, bu devrede eğer beyzdeki voltaj 0.6V’u geçerse LED yanar; geçemezse LED söner.

Önce, beyzde 0.6V’tan daha düşük bir voltaj oluştuğunu varsayalım. Böylece, LDR-100kΩ bağlantısından, BC547’nin beyz’ine doğru bir akım akmayacaktır. Bu durumda 100kΩ ve LDR’den oluşan devreyi transistörden bağımsız olarak düşünebiliriz. Böyle düşündüğümüzde, LDR ve 100kΩ’luk direnç bir voltaj bölücü oluşturur.

LDR devresi

Burada bizim için kritik olan şey, B noktasındaki voltajdır. Çünkü bu voltaj 0.6V seviyesinin altında kaldığında transistör çalışmayacak ve LED yanmayacaktır. 0.6V seviyesinin üzerinde ise artık 100kΩ-LDR ikilisi transistörden bağımsız bir voltaj bölücü gibi davranmayacak, akımın bir kısmı transistörün beyzine akacaktır. Bu durumda ise transistör çalışıp LED’in yanmasını sağlayacaktır. Özetle, voltaj bölücü devresinde LDR üzerine düşen voltaj 0.6V’un altında kalırsa LED söner ve 0.6V’un üzerine çıkarsa LED yanar.

LDR’ın direncini ... ile gösterirsek, üzerindeki voltaj,

...

formülüyle bulanabilir. LDR üzerine ışık düştüğü zaman ... değeri düşer ve belli bir ışık seviyesinden sonra LED söner. Karanlık olduğunda ise ... artar ve ... 0.6V’un üzerine çıktığında ( ... için) LED yanar.

Eğer LED’in daha aydınlık ortamlarda yanmaya başlamasını istiyorsak, ... için 100kΩ’dan daha düşük; daha karanlık ortamlarda yanmaya başlamasını istiyorsak, 100kΩ’dan daha yüksek direnç değerleri kullanabiliriz.

IŞIK ŞİDDETİNİ AYARLAMA


Yukarıdaki devrede dirençler sabit olduğu için, LED’in hangi ışık şiddetinde yanmaya başlayacağını ayarlayamayız. Aşağıdaki devrede ise bir trimpot veya potansiyometre yardımı ile ortam ne kadar karanlık olduğunda LED’in yanmasını istiyorsak, ona göre bir ayarlama yapabiliriz.

LDR devresi
LDR devresi

Copyright © 2016 DEVRE OKULUTüm Hakları Saklıdır.