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.

KULLANILAN MALZEMELER

10mm LDR	BC547	Kırmızı LED	200Ω Direnç	1.5kΩ Direnç	750Ω 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 0.6 V civarındadır. Maksimum kollektör akımı 100 mA olduğu için, projede kullanacağımız LED’i sürmeye yeterlidir.

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

Aydınlıkta LED yakan LDR devresi-Transistör

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

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

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

Malzemelerin devre tahtasına yerleşimini ve kurulmuş gerçek devreyi aşağıda görebilirsiniz.

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 (V_BE(ON)) yüksek olması gerekir. (BC547 için bu eşik değeri yaklaşık olarak 0.6 V’tur.) Emitör bu devrede toprağa bağlı olduğu için, bu durum beyzdeki voltajın 0.6 V’u geçtiğinde gerçekleşir. Kısacası, bu devrede eğer beyzdeki voltaj 0.6 V’u geçerse LED yanar; geçemezse LED söner.

Önce, beyzde 0.6 V’tan daha düşük bir voltaj oluştuğunu varsayalım. Böylece, LDR-1.5 kΩ bağlantısından, BC547’nin beyz’ine doğru bir akım akmayacaktır. Bu durumda LDR, ve 750 Ω ve 1.5 kΩ dirençlerden oluşan devreyi transistörden bağımsız olarak düşünebiliriz. Böyle düşündüğümüzde, 750 Ω’luk direnç, LDR ve 1.5 kΩ’luk direnç bir voltaj bölücü oluşturur.

Burada bizim için kritik olan şey, B noktasındaki voltajdır. Çünkü bu voltaj 0.6 V seviyesinin altında kaldığında transistör çalışmayacak ve LED yanmayacaktır. 0.6 V seviyesinin üzerinde ise transistör çalışıp LED’in yanmasını sağlayacaktır. Özetle, voltaj bölücü devresinde 1.5 kΩ direnç üzerine düşen voltaj 0.6 V’un altında kalırsa LED söner ve 0.6 V’un üzerine çıkarsa LED yanar.

LDR’ın direncini ... ile gösterirsek, 1.5 kΩ 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 ... 0.6 V’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.