BC547 İLE AYDINLIKTA LED YAKAN LDR DEVRESİ

DEVRE ŞEMASI, AÇIKLAMA, ANALİZ


Bu mini projede, aydınlıkta LED yakan, karanlıkta ise söndüren bir devreyi BC547 transistör ve LDR kullanarak yapıyoruz.

BC547 ile aydınlıkta LED yakma

KULLANILAN MALZEMELER


10mm LDR BC547 Kırmızı LED 200Ω Direnç 1.5kΩ Direnç 750Ω Direnç 6V Akü Jumper Devre Tahtası
10mm LDR BC547 Kırmızı LED 200 Ohm Direnç 1.5kOhm Direnç 750 Ohm 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.

AYDINLIKTA 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 150Ω 620Ω 1.8kΩ
6V 200Ω 750Ω 1.5kΩ
9V 360Ω 1.2kΩ 1kΩ
12V 510Ω 1.6kΩ 750Ω
15V 680Ω 2kΩ 620Ω
24V 1100Ω 3.3kΩ 430Ω
 

Devredeki 200Ω’luk direnç, LED üzerinden geçen akımı sınırlandırıp, LED’ın bozulmasını engelliyor. LED transistörün kollektör akımı ile sürülüyor. 6V kaynak ile LDR arasındaki direnç, ışık şiddetinin çok fazla arttığı durumda transistörün üzerinden yüksek akım geçip yanmasını engelliyor. Beyz ile toprak arasına bağlanan 1.5kΩ direnç ise LDR ile bir voltaj bölücü oluşturuyor.

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-1.5kΩ bağlantısından, BC547’nin beyz’ine doğru bir akım akmayacaktır. Bu durumda LDR, ve 750Ω ve 1.5kΩ dirençlerden oluşan devreyi transistörden bağımsız olarak düşünebiliriz. Böyle düşündüğümüzde, 750Ω’luk direnç, LDR ve 1.5kΩ’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 transistör çalışıp LED’in yanmasını sağlayacaktır. Özetle, voltaj bölücü devresinde 1.5kΩ direnç üzerine düşen voltaj 0.6V’un altında kalırsa LED söner ve 0.6V’un üzerine çıkarsa LED yanar.

LDR’ın direncini ... ile gösterirsek, 1.5kΩ üzerindeki voltaj,

...

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

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 aydınlık olduğunda LED’in yanmasını istiyorsak, ona göre bir ayarlama yapabiliriz.

LDR devresi
LDR devresi

Copyright © 2016 DEVRE OKULUTüm Hakları Saklıdır.