MOSFET एक प्रकार का अद्वितीय क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर है। BJTs की तुलना में, ये ट्रांजिस्टर वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण हैं क्योंकि BJTs वर्तमान-नियंत्रित उपकरण हैं। आम तौर पर, MOSFET में तीन टर्मिनल शामिल होते हैं; जबकि गेट, स्रोत और नाली बी.जे.टी इसमें आधार, संग्राहक और उत्सर्जक शामिल हैं। जब भी वोल्टेज को गेट टर्मिनल पर लागू किया जाता है, तो एक विद्युत क्षेत्र बनाया जा सकता है जो स्रोत और नाली जैसे दो शेष टर्मिनलों के बीच पूरे चैनल में करंट के प्रवाह को नियंत्रित करता है और गेट टर्मिनल से करंट प्रवाहित नहीं होता है। ट्रांजिस्टर. MOSFETs विभिन्न सर्किट बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं वोल्टेज नियामक , मोटर गति नियंत्रक, सौर ट्रैकर, प्रकाश-सक्रिय स्विच, और भी बहुत कुछ। यह आलेख चर्चा करता है कि MOSFET के साथ प्रकाश-सक्रिय स्विच को कैसे डिज़ाइन किया जाए।
MOSFET के साथ प्रकाश-सक्रिय स्विच
इस सर्किट की मुख्य अवधारणा एक लोड की तरह चालू/बंद करने के लिए एक सरल सर्किट डिजाइन करना है नेतृत्व किया प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करता है. यहां सर्किट में लोड को MOSFET के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।
आवश्यक घटक
MOSFET के साथ इस प्रकाश-सक्रिय स्विच को बनाने के लिए आवश्यक घटकों में मुख्य रूप से शामिल हैं; IRFZ44N MOSFET, LDR, 4.5Mohm अवरोध , 12V LED स्ट्रिप लोड, और 9V बैटरी पावर सप्लाई।
प्रकाश-सक्रिय स्विच कनेक्शन
MOSFET के साथ प्रकाश-सक्रिय स्विच का कनेक्शन इस प्रकार है;
- IRFZ44N MOSFET का ड्रेन टर्मिनल एलईडी के नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा है।
- 4.5Mohm रेसिस्टर नेगेटिव टर्मिनल MOSFET के सोर्स टर्मिनल से जुड़ा है और पॉजिटिव टर्मिनल LED के पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ा है।
- LDR पॉजिटिव टर्मिनल MOSFET के गेट टर्मिनल से जुड़ा है और नेगेटिव टर्मिनल MOSFET के सोर्स टर्मिनल से जुड़ा है।
- रेसिस्टर एक टर्मिनल बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ा होता है और गेट टर्मिनल बैटरी या जीएनडी के नेगेटिव टर्मिनल को दिया जाता है।
कार्यरत
नाइटलाइट एक बहुत छोटा विद्युत प्रकाश उपकरण है, जिसका उपयोग अंधेरे क्षेत्रों में सुविधा प्रदान करने के लिए किया जाता है या जहां कुछ क्षेत्रों में कुछ विशिष्ट समय में अंधेरा हो जाता है जैसे आपातकालीन स्थिति में या रात में। MOSFET का उपयोग घरेलू प्रकाश-सक्रिय स्विच बनाने के लिए किया जाता है। उच्च दक्षता वाले प्रकाश जुड़नार को कई कारकों के आधार पर समायोजित किया जा सकता है जैसे; दिन के उजाले की उपलब्धता या अधिभोग.
एक लीडर या फोटोरेसिस्टर एक वैरिएबल रेसिस्टर है जो प्रकाश द्वारा नियंत्रित होता है। इस अवरोधक का कार्य फोटोकंडक्टिव है जिसका अर्थ है कि प्रकाश की तीव्रता के आधार पर प्रतिरोध बदल जाएगा। जब प्रकाश की तीव्रता बढ़ेगी तो LDR का प्रतिरोध कम हो जाएगा। फोटोकंडक्टिविटी के आधार पर, आपतित प्रकाश की तीव्रता बढ़ने पर सामग्री की चालकता को बढ़ाया जा सकता है। फोटोकंडक्टिव सामग्री इस प्रकार की संपत्ति प्रदर्शित करती है, इसलिए इसका उपयोग प्रकाश और अंधेरे-सक्रिय और प्रकाश-संवेदनशील डिटेक्टर सर्किट जैसे स्विचिंग सर्किट में किया जाता है।
एक प्रकाश-निर्भर अवरोधक बस एक उच्च-प्रतिरोध अर्धचालक के साथ बनाया जाता है। जब उपकरण पर प्रकाश की बूंदों की आवृत्ति उच्च होती है, तो अर्धचालक के माध्यम से अवशोषित होने वाले फोटॉन बाध्य इलेक्ट्रॉनों को चालन बैंड में जाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करते हैं। तो परिणामी इलेक्ट्रॉन प्रतिरोध को कम करने के लिए बिजली का संचालन करेंगे। इस सर्किट में एलडीआर को बाहर से जोड़ा जाना चाहिए क्योंकि इसकी संवेदन सतह परिवेश क्षेत्र के संपर्क में होनी चाहिए जहां से प्रकाश के स्तर का पता लगाना आवश्यक है।
आसपास के तापमान के आधार पर फोटोरेसिस्टर की प्रकाश संवेदनशीलता में बहुत अधिक उतार-चढ़ाव हो सकता है। इसके अलावा, ये प्रतिरोधक आमतौर पर 10 मिसे या उससे कम या हल्के संपर्क के बीच प्रतिरोध के भीतर बाद की गिरावट के बीच कुछ देरी दिखाएंगे।
उपरोक्त सर्किट में, एक LDR (प्रकाश-निर्भर अवरोधक) एक परिवर्तनीय अवरोधक है जिसका प्रतिरोध मान आपतित प्रकाश की तीव्रता बढ़ने से कम हो जाता है। प्रकाश की तीव्रता के आधार पर, सर्किट एक एलईडी को चालू या बंद कर देगा, जिसका अर्थ है कि जब एलडीआर उच्च प्रकाश तीव्रता का पता लगाता है तो एलईडी स्वचालित रूप से बंद हो जाएगी और कम रोशनी की तीव्रता पर, एलईडी चालू हो जाएगी। यहां लोड जैसी एलईडी को MOSFET की मदद से नियंत्रित किया जा सकता है। यह साधारण प्रकाश-सक्रिय स्विच स्वचालित रूप से रात में प्रकाश चालू करके और दिन में बंद करके काम करता है। जब आपके घर, बगीचे आदि को स्वचालित करने के लिए दैनिक उपयोग किया जाता है तो प्रकाश-सक्रिय स्विच कम महंगा और बहुत प्रभावी होता है।
फायदे नुकसान
प्रकाश-सक्रिय स्विच के लाभ निम्नलिखित को शामिल कीजिए।
- इन सर्किटों को मैन्युअल ऑपरेशन की आवश्यकता नहीं है।
- यह सर्किट कम बिजली की खपत करता है।
- कम घटकों का उपयोग करके इस सर्किट को डिज़ाइन करना बहुत आसान है।
- सर्किट में एलडीआर का प्रकाश-अंधेरा प्रतिरोध अनुपात अधिक है।
प्रकाश-सक्रिय स्विच के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।
- इस सर्किट को संचालित करते समय सावधानी बरतनी चाहिए।
- इस सर्किट में एलडीआर की वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया संकीर्ण है।
- इस सर्किट की तापमान स्थिरता कम है।
- एलडीआर के प्रतिरोध मान में बदलाव में देरी होती है, क्योंकि यदि यह अंधेरे से प्रकाश की ओर या प्रकाश से अंधेरे की ओर जाता है तो यह एलडीआर के उपयोग को प्रतिबंधित कर देता है जहां प्रकाश का संकेत तेजी से बदलता है।
अनुप्रयोग
प्रकाश-सक्रिय स्विच के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।
- प्रकाश-सक्रिय स्विच सर्किट का उपयोग सुरक्षा अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां प्रकाश-निर्भर अवरोधक के ऊपर अंधेरा होता है तो यह प्रकाश बंद कर देता है।
- जब भी प्रकाश पर निर्भर अवरोधक जलता है तो यह सर्किट प्रकाश को चालू करने में बहुत सहायक होता है। एलडीआर का अंधेरे के भीतर अधिकतम प्रतिरोध होगा और प्रकाश के भीतर इसका प्रतिरोध कम होगा।
- इन सर्किटों का उपयोग बगीचे के लैंप में रात में स्वचालित रूप से चालू करने के लिए किया जाता है।
- इन सर्किटों का उपयोग दराज अलार्म में किया जाता है जो अंधेरे दराज खोलने पर बजते हैं।
- इस सर्किट का उपयोग परिवेश प्रकाश के विभिन्न स्तरों के जवाब में किसी विशेष लैंप (या) लैंप के समूह को बंद करने के लिए किया जाता है।
- इस सर्किट का उपयोग स्वचालित स्ट्रीट लाइट नियंत्रक प्रणाली के रूप में भी किया जा सकता है।
