BC557 İLE AYDINLIKTA LED YAKAN LDR DEVRESİ

DEVRE ŞEMASI, AÇIKLAMA, ANALİZ

Bu mini projede, aydınlıkta LED yakan, karanlıkta ise söndüren bir devreyi BC557 transistör ve LDR kullanarak yapıyoruz.

KULLANILAN MALZEMELER

10mm LDR	BC557	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.

BC557, PNP tarzı bir BJT transistördür. Emitör-beyz arası eşik voltajı 0.6 V civarındadır. Maksimum kollektör akımı 100 mA olduğu için, projede kullanacağımız LED’i sürmeye yeterlidir.

Devreyi kurarken BC557'nin bacaklarının doğru takıldığına dikkat edilmesi gerekiyor. Yukarıdaki fotoğrafta K kollektörü, B beyzi ve E emitörü temsil etmektedir.

AYDINLIKTA LED YAKAN LDR DEVRESİ

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 kaynak 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, transistörün kollektör bacağından toprağa doğru bir akım geçmesi gerekir. PNP türü bir BJT transistör için, kollektörden akım geçmesi ancak emitör-beyz arası bağlantıdan akım geçmesi ile mümkün olur. Bunu sağlayabilmek için ise, emitör-beyz arasındaki voltaj farkının eşik voltajından (V_EB(ON)) yüksek olması gerekir. (BC557 için bu eşik değeri yaklaşık olarak 0.6 V’tur.) Emitör direk olarak 6 V'a bağlı olduğu için, bu durum beyzdeki voltajın 5.4 V’tan düşük olduğunda gerçekleşir. Kısacası, bu devrede eğer beyzdeki voltaj 5.4 V’u geçerse LED söner; daha düşük kalırsa LED yanar.

Önce, beyzde 5.4 V’tan daha yüksek bir voltaj oluştuğunu varsayalım. Böylece, LDR-1.5 kΩ bağlantısından, BC557’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 5.4 V seviyesinin üzerinde çıktığında transistör çalışmayacak ve LED yanmayacaktır. 5.4 V seviyesinin altında ise transistör çalışıp LED’in yanmasını sağlayacaktır.

LDR’ın direncini ... ile gösterirsek, B noktasındaki voltaj,

...

formülüyle bulanabilir. LDR üzerine ışık düştüğü zaman ... değeri düşer ve belli bir ışık seviyesinden sonra LED yanar. Karanlık olduğunda ise ... artar ve ... 5.4 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.