Iluminare nocturna ceas de perete

[trinitty]

Buna ziua,As dori sa iluminez un ceas de perete, cu leduri, (montate in dreptul diviziunilor ore), astfel incat sa functioneze numai noaptea. Sigur, as putea monta un intrerupator actionat manual, dar ma gandesc ca este mai spectaculos si confortabil, daca as putea automatiza procesul. Totusi ma intereseaza ca proiectul sa ramana simplu si usor de realizat. Am gasit o schema electronica (in atasament), care ma gandesc ca s-ar putea sa fie ce caut eu. Am cateva nelamuriri. Lampa H si intrerupatorul K, nu imi trebuiesc. Pot fi scoase din circuit ? In locul led-ului din schema, vor fi 12 leduri (de 3mm), in serii de cate 4, legate in paralel (solutia initiala, cu intrerupator mecanic, alimentate la o baterie de 9v) si alimentate la 9v.Se poate realiza in conditiile date ? Exista modificari in valorile componentelor, fata de schema prezentata ?FD trebuie sa fie de vreun tip anume, avand in vedere ca va fi expusa la lumina dintr-o camera de zi ?Multumesc anticipat tuturor pentru eventualele raspunsuri.

[Ticu]

Doua observatii:- ledul din schema se aprinde la lumina (ziua); tie iti trebuie situatia inversa- consumul a 12 leduri, chiar redus la 2 mA/led, nu este neglijabil (24mA). O baterie de 9V si 500 mAh asigura functionarea doar pentru 21 ore.

[trinitty]

Asa este, ai dreptate. Eram convins ca e aproape ce-mi trebuie. O sa merg pe alimentarea de la un traf conectat la retea. Consumul pe led e de fapt chiar mai mare (20 mA). O sa incerc sa gasesc o alta schema de circuit.Multumesc.

[Ticu]

Poti incearca montajul asta modificat de mine. Foloseste o fotorezistenta, un tranzistor npn si unul pnp. Merge de la 5 la 9V si consuma putin in repaus (ziua).

[trinitty]

Multam fain inca odata. Ma poti indruma catre un link unde pot invata cum calculez valoarea rezistentelor intr-un circuit, in curent continuu desigur (nu circuite simple formate numai din rezistente), circuite care contin componente complexe, de pilda in schema oferita de tine. Ma gandesc sa recalculez valoarea rezistentelor din schema ta, pt. o tensiune de 12V de la un traf alimentat la retea.

[Ticu]

Asta e mai complicat. Trebuie sa cunosti fiecare componenta (modul de functionare in general, caracteristicile concrete ale piesei tale, tipul de montaj in care poate fi folosita). De exemplu in cazul schemei noastre: tranzistorul bipolar in monaj cu emitor comun, dioda cu siliciu, fotorezistenta, dioda electroluminescenta, rezistenta. Orice carte sau site pentru incepatori poate fi util, dar e nevoie de rabdare si timp.Sper ca "transformatorul" tau (piesa care prin definitie furnizeaza tensiune alternativa) are si un redresor ca sa dea tensiune continua de 12V.Mai jos ai o varianta pe12V. Fotorezistenta nu trebuie sa primeasca lumina de la leduri; se va monta intr-un mic tub opac ca sa "vada" doar lumina ambianta din camera, nu si lumina laterala de la ledurile pe care le comanda.

[trinitty]

Transformatorul este un alimentator incapsulat de la un modem de cablu TV, cu U 12V si A 1A, deci cred ca face fata la montajul meu/tau. Multumesc pt. ajutor. Am gasit un site unde pot sa incep sa-mi bat capul cu calcule valori componente. Sper sa ma descurc. Nu sunt total afon, dar e un domeniu sensibil, complicat si frumos in acelasi timp si nu-mi place sa fac multe greseli. Prefer sa caut, studiez, invat, bat pe altii la cap, pana la a face prima incercare.P.S. Sper ca pot folosi leduri verzi, care vor 15 mA si 2,1 V, in montajul tau.Multam inca odata.

[leoncris]

Dece nu'ti cumperi un ceas cu ... proiectie ?Avantaje :- nu'ti mai sucesti gatul incercant sa vezi ora in momentele de insomnie, ora ce va fi afisata pe tavan;- nu mai stai cu trafuri , cabluri ...;- nu'ti mai bati capul cu ... calcule;comod si practic doar la ... 30 lei.

[trinitty]

Pentru ca gasesc mult mai interesant si provocator sa realizez ceva cu mainile si mintea mea. Si apoi neuronii tot mor cu stiva/zi. De ce sa nu-i pun la treaba ? Altfel e posibil sa o dau mai de timpuriu in dementa senila.

[Ticu]

Caderea de tensiune pe 3 leduri verzi este 2,1x3=6,3V. Cei 12-6,3=5,7V ramasi pe rezistenta de 300 ohm determina un curent de 5,7/300=0,019 A, adica la limita pt. ledurile obisnuite. Daca nu au terminalele lungi originale (pt. racire) se pot chiar arde. Mai bine pui cate 4 in serie si vei avea 12 mA. Fa o proba pe intuneric cu un astfel de grup si vei constata ca e aproape suparator de luminos. Cand am timp o sa fac o descriere a functionarii montajului.

[trinitty]

Pai de aici am pornit, in primul post (3 serii de 4 leduri grupate in paralel), si din considerente practice (mai putine conexiuni catre leduri), dar nestiind deocamdata sa jonglez cu valorile componentelor, informatia primita de la useri experimentati (si care au si timp si amabilitatea sa ma bage in seama), e litera de lege. Intre timp am mai gasit un montaj dragut si simplu dar care merge la 3 V si pana la 6 leduri.

http://www.evilmadscientist.com/article.php/nightlight

Multumesc Ticu pt. toata rabdarea.

 

P.S. Astea sunt ledurile pe care as vrea sa le folosesc:

http://www.zexstar.com/product_info.php ... -2-1V.html

Pot suporta un curent de pana la 30mA, dar vor straluci ca "farurile", ori nu este cazul, asa ca de aceea ma gandisem sa le hranesc cu 15mA.

[Ticu]

Fa schema care-ti place mai mult.Vezi mai jos descrierea pe care am promis-o. Cu ocazia asta vezi si de ce nu e simplu de explicat chiar un montaj cu cateva piese si esti trimis la "documentare pe net".Toate tensiunile indicate se masoara in raport cu masa montajului.Se considera sensul conventional al curentului (de la + la masa).Pentru inceput facem abstractie de rezistenta de 3,3 ohm (o consideram zero ohm).Detectorul de lumina este o fotorezistenta. Rezistenta ei creste odata cu micsorarea iluminarii. Valori tipice sunt: la lumina intensa sub 1 kohm, iar la intuneric peste 100 kohmi. Sa urmarim cum se aprind ledurile cand se micsoreaza lumina ambianta (seara).Apreciez din experienta ca o valoare de 10 kohmi corespunde nivelului de iluminare la care este indicat sa se produca aprinderea ledurilor.La intrarea montajului exista un divizor de tensiune format dintr-o rezistenta de 82 k in serie cu fotorezistenta ajunsa la 10 k. In punctul de legatura al celor doua piese exista o tensiune y calculata astfel: La 82+10=92k corespund 12 Volt La 10k corespund y VoltAplic regula de trei simpla: y = (10x12)/92 = 1,3VoltCand aceasta tensiune este aplicata pe baza tranzistorului cu siliciu T1, se produce deschiderea acestui tranzistor, adica este permisa trecerea unui curent important dinspre colectorul spre emitorul sau. Faptul de datoreaza depasirii tensiunii de 0,6 + 0,6 = 1,2 V necesare pentru deschiderea a doua jonctiuni cu siliciu inseriate (dioda 1N4148 si jonctiunea baza-emitor a lui T1).Odata deschis T1, intre colectorul si emitorul sau trece un curent limitat numai de rezistentele de 5,1k si 1k. Rolul cel mai important il are 1k. Curentul prin aceasta rezistenta este: I=U/R=(12-1,2-0,1)/1000= 0,01A. In aceasta relatie din tensiunea de alimentare de 12V s-a scazut valoarea 1,2V corespunzand la 2 jonctiuni cu siliciu care au 0,6V cand sunt deschise (emitor-baza T2 si anod-catodul diodei) si caderea de tensiune de aprox. 0,1V intre colectorul si emitorul lui T1. Curentul prin 5,1K nu este prea important; rolul acestei rezistente este de a asigura o blocare buna a lui T2 la lumina puternica, prin mentinerea bazei sale la o tensiune apropiata de a emitorului, adica +12V.Odata deschisa joctiunea emitor-baza a lui T2 apare un curent important de la emitorul spre colectorul sau (T2 deschis). Acest curent este limitat doar de sarcina conectata in colector, adica de grupurile de leduri si rezistente de 300 ohm. Sunt legate in paralel 4 grupuri de cate 3 leduri in serie. Pe fiecare led albastru sau alb aprins exista o tensiune de aproximativ 3V, deci pe grupul de 3 leduri avem 9V. Diferenta fata de alimentarea de 12V este 12-9=3 Volt. Pentru un curent de 10mA dorit prin circuit, rezulta ca este necesara o rezistenta de limitare a curentului R=U/I=3/0,01=300 ohm. Prin cele 4 grupuri de leduri legate in paralel va circula un curent total de 4x10=40mA.Cand intensitatea luminii ambiante creste, fotorezistenta isi micsoreaza valoarea, tensiunea pe baza lui T1 scade, tranzistorul se blocheaza si curentul colector-emitor scade. Acest curent devine insuficient pentru a mentine deschisa jonctiunea emitor-baza a lui T2 si ca urmare si T2 se blocheaza, adica scade curentul sau emitor-colector. Acesta este curentul prin leduri, care incep sa se stinga. Trecerea ledurilor de la starea aprins la stins si invers se produce lent asa cuma fost descrisa mai sus.Pentru a face ca procesul sa se produca rapid (basculare brusca dintr-o stare in alta) s-a aplicat o reactie pozitiva prin introducerea rezistentei de 3,3 ohm. Sa urmarim cum functioneaza ea cand se insereaza.Rezistenta de reactie este parcursa de intreg curentul consumat de montaj din sursa. La lumina acest curent este foarte mic (determinat de rezistenta 82k inseriata cu fotorezistenta), adica aproximativ 0,15mA. Drept urmare caderea de tensiune pe rezistenta de reactie este de asemenea neglijabila (0,5mV).In momentul cand scaderea iluminarii face ca tensiunea pe baza lui T1 sa se apropie de pragul de deschidere de 1,2V asa cum am descris mai sus, curentii prin cele doua tranzistoare cresc. Suma lor parcurge rezistenta de reactie si tensiunea pe aceasta creste odata cu curentul ce o parcurge (U=IR). In consecinta tensiunea pe capatul dinspre masa al fotorezistentei nu mai este foarte aproape de zero (0,5mV), ci urca spre plus. Apar doua efecte contradictorii care se inteleg mai usor pe un exemplu numeric.Exagerand, sa presupunem ca tensiunea capatului dinspre masa al fotorezistentei ajunge la +1V.Ca urmare tensiunea totala aplicata divizorului de la intrare este acum 11V (fata de valoarea initiala de 12V). La 82+10=92k corespund 11 Volt La 10k corespund y VoltRezulta: y = (10x11)/92 = 1,2V fata de capatul de jos al divizorului.La prima vedere tensiunea pare mai mica decat 1,3V in cazul analizat la inceput.Dar exista un al doilea efect, care predomina: sa nu uitam ca la acesti 1,2 V se adauga 1V de pe rezistenta de reactie, deci baza lui T1 "vede" o tensiune 1+1,2=2,2V, mult mai mult decat este necesar pentru deschidere. Deci o mica tendinta de deschidere a tranzistorului este mult amplificata si conduce la o deschidere brusca si completa.In practica am determinat o rezistenta de 3,3 ohmi suficienta pentru a produce bascularea brusca cu o sarcina de 50mA. Caderea de tensiune pe rezistenta de sarcina este 50x3,3=165mV si nu 1V cum am exemplificat.Datorita reactiei pozitive bascularea inversa se produce la o valoare diferita a iluminarii (introduce un histerezis al nivelului de iluminare la care are loc bascularea). De aceea rezistenta de reactie nu poate fi prea mare. Prin tatonari experimentale se ajunge la o valoare optima pentru o sarcina data.

[trinitty]

Nici nu stiu ce sa raspund/comentez. Imi va trebui timp si rabdare sa diger si sa inteleg toata informatia din lectia ta. Mi se pare, oricum incredibil ca cineva instruit si-a rapit din timp sa dea un astfel de raspuns, la care n-as fi sperat. Brava tie si un urias multumesc. Acest forum, din acest moment, mi se pare si mai valoros.Respecte.

[Ticu]

Pentru sensibilitate mai mare la lumina poti sa maresti rezistenta de 82k, de exemplu la dublu.

[trinitty]

Gata s-a rezolvat. Functioneaza perfect, asa cum imi doream. Am pus o rez de 150k si acum merge si la lumina ambientala din camera. De curiozitate, cat de sensibila este o astfel de fotorezistenta ? Cu alte cuvinte, cat de mult poate fi scazut pragul de sensibilitate (prin marirea valorii rez de 82k) a.i. sa inchida/deschida circuitul la intensitati luminoase mici/f.mici ?