昼夜に応じてLEDをオンまたはオフに保つ基本回路

基本的な電子機器を使用して、夜間または昼間に応じて、LEDをオンまたはオフ（間にない）にするにはどうすればよいですか？以下の回路を作成しましたが、光るだけで暗闇の中で暗くなります。

フォトレジスタは、光が当たる場合は約3kΩ、暗い場合は約1MΩです。

LEDを夜に照らし、日中はオフにしてほしい。

これを実現する最も簡単な方法は何ですか？

フォトレジスタが高抵抗の場合、LEDを点灯させる必要があります。したがって、フォトレジスタを固定抵抗R3に置き換え、トランジスタをオンにするベース電流を供給します。

次に、ライトが光ったときにLEDをオフにする必要があり、フォトレジスターは低抵抗です。したがって、フォトレジスタをベースからグランドに接続します。

ここで、抵抗が十分に低い場合、R2からグランドに電流を排出し、ベース電圧を0.6V未満に維持してトランジスタをオフにします。

たとえば、3キロオームでは、ベース電圧を0.3 Vに下げることを目指しています。次に0.3V / 3k = I = 0.1maです。次に、R3は残りの電圧を0.1maで4.7V下げる必要があるため、R3は47kになります。

これで、フォトセルの抵抗が6キロオームを超えると、トランジスタがオンになります。それでも明るすぎる場合は、R2を増やします。

回路図で答える

ロジックは回路で反転されます。フォトレジスターは、暗くなると抵抗が高くなるため、暗くなると電流が小さくなり、明になると電流が大きくなります。つまり、暗いときにLEDを点灯させたいので、LDR電流とLED電流を反転させる必要があります。

LEDをフルオンまたはフルオフにしたいので、セットポイントを中心とする高いゲイン、または少し良いヒステリシスが必要です。

つまり、要約すると、反転して少しヒステリシスを持つものが必要になります。オペアンプでそれを行うのはかなり簡単です。あなたがその「基本的な電子機器」を考えているかどうかはわかりません。

今は走り出さなければならないが、今夜遅くか明日の朝サーキットを提供できる。

追加：

私は戻ってきたので、以前は簡単に話す時間しかなかったものの概略図を投稿できます。

この回路は、暗いときにLEDを点灯し、フルオンとフルオフの間でスナップし、LEDを完全な明るさに駆動できます。最後の2つは、他の単一トランジスタソリューションでは実行できないことです。

R1とR2は分圧器を形成します。この電圧は、R2が上がるにつれて上がります。つまり、暗くなると電圧が高くなります。この電圧が約500または600 mVに達すると、Q2のベースに少しの電流が流れます。これにより、コレクタに流れる電流が大幅に増加し、コレクタはQ1のベースにも流れます。これにより、LEDを点灯するQ1のコレクターを流れる電流が大幅に増加します。示されている値を使用すると、LED電流はオンのときに約20 mAになります。これは、ほとんどの通常のディスクリートLEDの制限です。LED電流を減らしたい場合は、R4を大きくします。

R3は、ヒステリシスとも呼ばれる少し正のフィードバックを提供します。Q2のベースからわずかな電流を加算または減算するだけですが、光レベルがオンとオフの間のしきい値にあるときに回路全体を片側または反対側に傾けるのに十分です。LEDに電流が流れているときに、Q2がさらにオンになることに注意してください。これがスナップアクションを提供するものです。

R5は、Q1ベース電流を制限するためだけにあります。暗闇の中でそれがなければ、Q1ベース電流はQ2のゲインによってのみ制限されます。トランジスタの最大ゲインに依存することは良い考えではありません。これが指定されることはめったになく、保証された最小ゲインよりも何倍も大きい場合があります。R5の値は、Q1が最大LED電流20 mAで飽和できるように、十分なQ1ベース電流を許容するように選択されました。

R1は、回路が作動する光レベルを調整します。値を低くするとしきい値が明るくなり、値を高くすると暗くなります。