Javítjuk a világítási rendszert egy csináld magad fotórelé áramkör segítségével. Fototranzisztor egyszerű tranzisztorból Hogyan készítsünk fotodiódát tranzisztorból

A különböző félvezető sugárvevők (fotoellenállások, fotodiódák, fototranzisztorok, fototirisztorok) működése a belső fotoelektromos hatás felhasználásán alapul, ami abból áll, hogy sugárzás hatására töltéshordozó párok - elektronok és lyukak - keletkeznek. félvezetőkben. Ezek a kiegészítő hordozók növelik az elektromos vezetőképességet. Ezt a fotonok működéséből adódó járulékos vezetőképességet fotovezetésnek nevezzük. A fémekben a fotovezetés jelensége gyakorlatilag hiányzik, mivel a vezetési elektronok koncentrációja hatalmas (kb. 1022 cm -3), és sugárzás hatására nem növekedhet észrevehetően. Egyes készülékekben az elektronok és lyukak fotogenerációja miatt emf keletkezik, amit általában foto-emf-nek neveznek, majd ezek az eszközök áramforrásként működnek. A félvezetőkben lévő elektronok és lyukak rekombinációja eredményeként pedig fotonok keletkeznek, és bizonyos körülmények között a félvezető eszközök sugárforrásként működhetnek.

A fototranzisztor egy fényérzékeny félvezető sugárzás vevő, amely szerkezetében hasonló a tranzisztorhoz, és belső jelerősítést biztosít. Feltételezhető, hogy egy fotodiódából és egy tranzisztorból áll. A fotodióda az alap-kollektor átmenet megvilágított része, a tranzisztor a szerkezet közvetlenül az emitter alatt elhelyezkedő része. Mivel a tranzisztor fotodiódája és kollektorátmenete szerkezetileg kombinált, a fotoáramot a kollektorárammal összegzik. A tápfeszültség úgy van táplálva, hogy a kollektor-csatlakozás zárva, az emittercsatlakozás pedig nyitva van. Lehet, hogy az alap le van tiltva.

A bipoláris tranzisztorokkal ellentétben a fototranzisztornak nincs elektromos érintkezése az alappal, és az alapáramot a megvilágítás változtatásával szabályozzák. Emiatt a fototranzisztornak csak két kivezetése van - egy emitter és egy kollektor.

2.1 ábra - a) P-n-p szerkezetű fototranzisztor vázlata;

b) egy fototranzisztor sávdiagramja aktív üzemmódban

ábrán. A 2.1. ábra a fototranzisztor kapcsoló áramkörét és a sávdiagramot mutatja aktív üzemmódban.

Amikor egy fényáram eléri a bázis n-es tartományát, nem egyensúlyi elektronok és lyukak keletkeznek benne. A lyukak kisebbségi hordozók lesznek, koncentrációjuk növekedése az áram bázistól a kollektorig terjedő driftkomponensének növekedéséhez vezet. Az elsődleges „mag” fotoáram nagyságát ugyanolyan arányban fejezzük ki, mint a p-n átmeneten alapuló dióda fotoáramát. Az egyetlen különbség az, hogy a fototranzisztorban a fotoáramban részt vevő nem egyensúlyi hordozók az alaptartományból kerülnek összegyűjtésre, amelynek W szélessége kisebb, mint az L p diffúziós hossz. Ezért az elsődleges „mag” fotoáram sűrűsége a következő lesz:

Tekintettel arra, hogy a nem egyensúlyi lyukak az alapról a kollektorba mozognak, a bázis negatív töltésű az emitterhez képest, ami egyenértékű a fototranzisztor emitter csomópontjának előfeszítésével. Amikor az emitter pn átmenete előre előfeszített, egy befecskendező áramkomponens jelenik meg az emittertől a bázisig. A b emitter áramátviteli együtthatónál (1-b) a beinjektált hordozók rekombinálódnak az alapban, vagy eggyel kevesebb, mint a beinjektált hordozók száma. Álló áramkörülmények között a bázisban lévő rekombinált vivők számának meg kell egyeznie a kezdeti fotoárammal maradt számmal. Ezért a befecskendezési áram többszöröse kell, hogy legyen, mint az elsődleges fotoáram. Az I K kollektoráram három összetevőből áll: az I f primer fotoáramból, az I K0 befecskendezési áramból és az I K0 hőáramból.

I K = I f+v I f =(v+1) I f + I K0 (2.2)

Az alapáram erősítésének kifejezésével a bipoláris tranzisztor tervezési és technológiai paraméterei révén a következőket kapjuk:

Az I Ф primer fotoáram nagyságát a fényáram paraméterei és a félvezető anyag jellemzői a szabványos módon fejezik ki:

Ha a bázist megvilágítják, elektron-lyuk párok jelennek meg benne. Csakúgy, mint a fotodiódában, a diffúzió hatására a kollektor csomópontot elérő párokat a csatlakozási mező választja el, a kisebbségi hordozók a bázisról a kollektorba költöznek, és annak árama megnő. A többségi hordozók az alapban maradnak, csökkentve annak potenciálját az emitterhez képest. Ebben az esetben az emitter csomópontjában további előremenő feszültség jön létre, ami további befecskendezést okoz az emittertől a bázishoz, és ennek megfelelően megnövekszik a kollektoráram.

2.2 ábra - A fototranzisztor energiadiagramja (a) és a fototranzisztor áram-feszültség karakterisztikája különböző megvilágítási szinteken (b).

Fototranzisztor működése közös emitterrel

Vegyük például egy fototranzisztor működését egy közös emitterrel rendelkező áramkörben, kikapcsolt alappal. A kollektor átmenet fotoáramát a fordított kollektorárammal összegezzük, ezért a tranzisztoráram képletében a J K0 helyett a

J K0 + J Ф /J = (J K0 + J Ф)/(1-b).

Amikor J K 0>>J Ф J =J Ф /(1-b) ? inJ Ф, azaz A fototranzisztor fotoárama többszörösen felerősödik a fotodióda áramához képest. Ennek megfelelően az érzékenység többszörösére nő. Az áram 1000-szeresére erősíthető, így a fototranzisztor érzékenysége sokszorosa a fotodiódáénak. Mivel azonban az erősítés és a frekvenciasáv szorzata állandó, a határfrekvencia többszörösére csökken.

2.3 ábra - Egy fototranzisztor ekvivalens áramköre.

A hordozó diffúzió jelenléte jelentős tehetetlenséget okoz az eszközben f = 10-5 -10-6 s. A bázis szűkülésével a diffúziós idő csökken, de az érzékenység is csökken. Germánium fototranzisztoroknál SI = 0,2-0,5 A/lm, V slave = 3 V, I sötét = 300 μA, f = 0,2 ms. A készülék testében egy átlátszó ablak található, amelyen keresztül a fényáram általában a fototranzisztor alapterületére esik. A fényérzékeny terület területe 1-3 mm 2 .

Fotoellenállás
IMHO veszélyeztetett faj. Gyerekkoromban láttam utoljára. Általában ez egy kerek fémdarab üvegablakkal, amelyben ilyesmit láthat. Ha megvilágítják, az ellenállása, bár kissé, de három-négyszeresére csökken.

Fototranzisztor
Az utóbbi időben folyamatosan találkozom velük, a fototranzisztorok kimeríthetetlen forrása az öt hüvelykes lemezmeghajtók. Legutóbb koszos áron kaptam 5 db lemezátalakító sálat egy rádiós bolhapiacon, ahol a floppy lemez felvételét és forgását vezérlő furatokkal szemben vannak a fénytranzisztorok. Van egy kettős fototranzisztor (és talán egy fotodióda is, szerencsétől függően) egy közönséges golyós egérben.
Úgy néz ki, mint egy normál LED, csak a test átlátszó. Azonban a LED-ek is ugyanazok, így nehéz összekeverni, hogy melyik melyik. De nem számít, a partizán könnyen kiszámítható egy normál multiméterrel. Elég, ha bekapcsolja az ohmmérőt az emittere és a kollektora között (nincs alapja), és rávilágít, és az ellenállása egyszerűen katasztrofálisan összeomlik - több tíz kiloohmról néhány ohmra. A robotban lévő fogaskerék forgásérzékelőben lévő ellenállása 100 kOhm-ról 30 Ohm-ra változtatja. A fototranzisztor úgy működik, mint egy hagyományos - áramot tart, de a vezérlés itt nem az alapáram, hanem a fényáram.

Fotodióda
Külsőleg nem különbözik a fototranzisztortól vagy a normál, átlátszó házban lévő LED-től. Néha ősi fotodiódák is vannak fémtokokban. Általában ezek szovjet eszközök, ott FD-cheto márkák. Ez egy fémhenger, a végén ablakkal és hátul kilógó vezetékekkel.

A fototranzisztorral ellentétben két különböző üzemmódban tud működni. Fotovoltaikus és fotodiódában.
Az első, fotovoltaikus változatban a fotodióda úgy viselkedik, mint egy napelem, vagyis ha rávilágítunk, gyenge feszültség jelenik meg a kapcsokon. Erősíthető és alkalmazható =). De sokkal könnyebb a fotodióda módban dolgozni. Itt fordított feszültséget adunk a fotodiódára. Mivel bár fényképről van szó, de diódáról van szó, a feszültség nem megy az ellenkező irányba, ami azt jelenti, hogy az ellenállása közel lesz a töréshez, de ha világít, akkor a dióda nagyon erősen aláásni kezd, és ellenállása erősen csökkenni fog. És élesen, pár nagyságrenddel, mint egy fototranzisztor.

Hatótávolság
A készülék típusa mellett működési spektrummal is rendelkezik. Például az infravörös spektrumra fókuszált fotodetektor (és legtöbbjük ilyen is) gyakorlatilag nem reagál a zöld vagy kék LED fényére. Gyengén reagál a fénycsövekre, de jól reagál az izzólámpára és a piros LED-re, az infravörösről pedig nincs mit mondani. Ezért ne lepődjön meg, ha a fotóérzékelője nem reagál jól a fényre, lehet, hogy hibát vétett a spektrummal.

Kapcsolat
Most itt az ideje, hogy megmutassa, hogyan kell csatlakoztatni a mikrokontrollerhez. A fotoellenállással minden tiszta, nincs itt semmi probléma - fogod és csatlakoztatod a diagram szerint.
A fotodiódával és a fototranzisztorral bonyolultabb. Meg kell határozni, hogy hol van az anódja/katódja vagy az emittere/kollektora. Ez egyszerűen megtörténik. Fogsz egy multimétert, beállítod a dióda tesztelő módba, és az érzékelőhöz csatlakoztatod. A multiméter ebben az üzemmódban mutatja a feszültségesést a diódán/tranzisztoron, és a feszültségesés itt elsősorban az U=I*R ellenállásától függ. Fogod és megvilágítod az érzékelőt, figyeled a leolvasásokat. Ha a szám erősen csökken, akkor jól tippeltél, és a piros vezeték a katódon/kollektoron van, a fekete vezeték pedig az anódon/emitteren. Ha nem változik, cserélje ki a csapokat. Ha nem segít, akkor vagy lemerült az érzékelő, vagy a LED-től próbálsz reagálni (egyébként a LED-ek fényérzékelőként is szolgálhatnak, de nem minden ilyen egyszerű. idővel megmutatom ezt a technológiai perverziót).

Most az áramkör működésével kapcsolatban itt minden elemi. Sötétített állapotban a fotodióda nem engedi át az ellenkező irányú áramot, a fototranzisztor is zárt, és a fotoellenállás nagyon nagy ellenállású. A bemeneti ellenállás közel van a végtelenhez, ami azt jelenti, hogy a bemenet teljes tápfeszültséggel, más néven logikai egységgel rendelkezik. Amint most megvilágítja a diódát/tranzisztort/ellenállást, az ellenállás meredeken csökken, és kiderül, hogy a terminál szilárdan a földön van, vagy nagyon közel van a talajhoz. Mindenesetre az ellenállás sokkal alacsonyabb lesz, mint a 10 kOhm-os ellenállás, ami azt jelenti, hogy a feszültség meredeken csökken, és valahol a logikai nulla szintjén lesz. Az AVR-ben és a PIC-ben még ellenállást sem kell telepíteni, elég egy belső felhúzás. Tehát DDRx=0 PORTx=1 és boldog leszel. Nos, fordítsa meg, mint egy normál gombot. Az egyetlen nehézség, ami a fotoellenállásnál adódhat, hogy az ellenállása nem esik le olyan élesen, így előfordulhat, hogy nem éri el a nullát. De itt lehet játszani a felhúzó ellenállás méretével és megbizonyosodni arról, hogy az ellenállás változása elegendő a logikai szinten való átmenethez.

Ha csak megvilágítást kell mérni, és nem hülyeségből fényt/sötétet fogni, akkor mindent rá kell kötni az ADC-re és a felhúzó ellenállást változóvá tenni a paraméterek beállításához.

Létezik egy fejlett típusú fotóérzékelő is - TSOP van beépített frekvencia detektor és erősítő, de erről majd kicsit később írok.

ZY
Itt vannak gondjaim, így nagyon lassú lesz az oldal a frissítéssel, szerintem a hónap végéig. Aztán remélem, hogy visszatérek az előző ritmushoz.

A fotoellenállások félvezető anyagokból készülnek, amelyek a megvilágítás mértékétől függően változtatják ellenállásukat. Fő különbségük a többi fotoelektromos eszköztől a paraméterek nagy stabilitása és az ellenállás-változások linearitása meglehetősen széles tartományban. Ez utóbbi tulajdonság lehetővé teszi a fotoellenállások használatát nem csak a digitális automatizálásban, hanem az analóg technológiában is, például galvanikusan leválasztott hangerőszabályzóként.

A fotoellenállások a fotodiódákhoz és a fototranzisztorokhoz képest sokkal kisebb (több kilohertz) sebességű inerciális elemek. A megvilágítás hirtelen megváltozása után ellenállásuk nem változik hirtelen, hanem egy ideig „lebeg”. Ezt a gyakorlati munkában figyelembe kell venni, és rövid szüneteket kell tartani a fényhez való alkalmazkodás érdekében. A kísérlet megmutatja, mennyire „kicsiek”.

A spektrális érzékenységtől függően a fotoellenállásokat két nagy csoportra osztják: a spektrum látható és infravörös részén történő munkához. Elektromos áramköreik megegyeznek (3.44. ábra, a...m). Az egyetlen dolog, amit előzetesen meg kell tudni az adatlapról, az a maximálisan megengedett üzemi feszültség. Különösen az SF2-5, SFZ-4A/B, SFZ-5 fotoellenállások nem táplálhatók 1,3...2 V-nál nagyobb teljesítménnyel. A fotoellenállások túlnyomó többsége 5...50 V feszültséggel működik. Sötét ellenállás 1...200 MOhm , és megvilágított állapotban - két-három nagyságrenddel kevesebb.

Rizs. 3.44. A fotoellenállások MK-hoz való csatlakoztatásának diagramjai (eleje) -.

a) az /?U ellenállások feszültségosztót alkotnak. Ha a fotoellenállás világít, az ellenállása csökken. A J ellenállás védelemként szolgál a hangolóellenállás teljes rövidzárlata és az MKV vonal hibás átvitele esetén a MAGAS szintű kimeneti módba. Ha az R2 ellenállás állandó, akkor az R3 ellenállás helyettesíthető jumperrel;

c) egy fotoellenállás /?2k MK csatlakoztatása a közös vezetékre, és nem a tápáramkörre. Ha az R2 fotoellenállás világít, az MK bemenet feszültsége csökken;

Rizs. 3.44. Sémák a fotoellenállások MK-hoz történő csatlakoztatásához (folytatás):

d) gazdaságos „Turchenkov relé”, amely VTI, K72 germánium tranzisztorokon alapul, különböző vezetőképességgel. A működési küszöböt ellenállás segítségével állítják be;

e) az RI fotoellenállás határozza meg az UT1 tranzisztor bázisáramát, mivel az RI, R2 osztó felső karjába lép be. A változtatható ellenállás csúszkáját olyan helyzetbe kell állítani, hogy az UT1 tranzisztor alapárama ne haladja meg a normát, ha a fotoellenállás erősen meg van világítva;

f) kezdeti állapotban a /?2 fotoellenállás világít, az UT1 tranzisztor zárva van, az NI LED ki van kapcsolva. Amikor a fotoellenállás megvilágítási szintje egy bizonyos küszöbértékre csökken (az R3 ellenállás szabályozza), a tranzisztor kinyílik, a LED világít, és az MK bemeneti szint LOW-ra van állítva;

g) rövid fényvillanások rögzítője vagy impulzusmodulált jelek vevője. A VTI tranzisztor levágási módban van. A C/ kondenzátor kiküszöböli a háttérvilágítás lassú változásából adódó téves riasztásokat, például amikor a nappal éjszaka vált;

h) a VTI tranzisztor megnöveli az R2 fotoszenzor érzékenységét, ami lehetővé teszi a normál MK port vonal használatát, és nem csak az ADC bemenetet. Az ellenállás beállítja az UT1 tranzisztor működési pontjának helyzetét\

i) ha mindkét R2 fotoellenállás világít, akkor az MK bemeneten LOW szint van (az R1 ellenállás szabályozza). Ha az egyik (bármelyik) fotoellenállás elsötétül, akkor a teljes „fényellenállás” élesen megnő, és az MK bemeneten HIGH szint jelenik meg. A fotoellenállások logikai „fény ÉS” funkciót látnak el;

Rizs. 3.44. A fotoellenállások MK-hoz való csatlakoztatásának diagramja (vége):

j) az R3 ellenállás szabályozza az op-amp DAI (feszültség-összehasonlító) válaszküszöbét. Az R2 ellenállás ellenállását úgy választjuk meg, hogy megközelítőleg megegyezzen az „inaktív” állapotban lévő RI-vel. Ha a fotoellenállást jelentősen eltávolítják, a csatlakozó vezetékeit árnyékolni kell;

l) a C/, C2 kondenzátorok növelik a mérések stabilitását, kiküszöbölik az impulzuszajt és enyhe hiszterézist hoznak létre a megvilágítás hirtelen ingadozása során;

l) az MK belső analóg komparátorát használják a megvilágítási szint becslésére. Az alkalmazott módszer a mért feszültség összehasonlítása azzal a „fűrésszel”, amelyet maga az MK állít elő a komparátor negatív terminálján (a bemeneti vonal átmenetileg kimenetté válik).

Fotodiódák MK áramkörökben

A fotodiódák a félvezető eszközök osztályába tartoznak, melynek alapja a belső fotoelektromos hatás A /?-A7 átmenet fotonokkal történő besugárzásakor a félvezető belsejében áramhordozók keletkeznek. Az áramerősség változása megegyezik az ellenállás változásával, amelyet könnyű rögzíteni és mérni.

A fotodiódákat széles körben használják a fénykibocsátás rögzítésére. Előnyük a fotoellenállásokhoz és fototranzisztorokhoz képest a nagy sebesség és a jó érzékenység.

A fotodiódáknak két fő működési módja van:

Dióda (fotodióda, fotoellenállás) fordított előfeszítéssel;

Generátor (fotovoltaikus, fotovoltaikus) torzítás nélkül.

A dióda módot gyakrabban használják, és széles tartomány jellemzi

a fordított ellenállás változásai és a jó teljesítmény. A generátor üzemmódnak a következő hátrányai vannak: nagy egyenértékű kapacitás és nagy tehetetlenség. Előnye az alacsony önzajszint.

A fotodiódákat a következő cégek gyártják: Vishay, OSRAM, Hamamatsu Photonics, Quartz, stb. Jellemző paraméterek: hullámhossz 850...950 nm, áramérzékenység 10...80 µA, sugárzási minta szélessége 15...65°, emelkedés /esési idő 2...100 ns , üzemi hőmérséklet -55…+ 100°С. A fotodiódák érzékenysége a hőmérséklet és a feszültség növekedésével csökken. A sötétáram minden 10°C-on 2...2,5-szeresére nő, ezért gyakran hőkompenzációt vezetnek be az áramkörbe.

ábrán. 3.45, a...g a fotodiódák MK-hoz való közvetlen csatlakoztatásának diagramjait mutatja be. ábrán. A 3.46, a...e tranzisztoros erősítőkkel ellátott áramköröket mutat. ábrán. 3.47, a...o - mikroáramkörökön lévő erősítőkkel.

b) a BLI fotodióda csatlakoztatása az áramkörhöz. Az SI kapcsoló megnyomása szimulálja a fotodióda megvilágított állapotát a tesztfutások során;

c) az általános érzékenység növelése több BLI...Bin fotodióda párhuzamos csatlakoztatása miatt. A fotodiódák logikai „fény VAGY” funkciót látnak el;

d) több fotodióda párhuzamos csatlakoztatása közös vezetékre;

e) fotodiódák szekvenciális bekötése a „fény ÉS” áramkör szerint. Lehetővé teszi a szállítószalagon lévő több megvilágított fotodetektor egyikének elsötétülési pillanatának érzékelését;

f) több közös vezetékre csatlakoztatott fotodióda egymás utáni csatlakoztatása;

g) hídáramkör a BLI fotodióda bekapcsolására, amely fokozott érzékenységgel és hiszterézissel rendelkezik (R6). A híd előzetes kiegyensúlyozása az R3 ellenállással szükséges.

a) a BL1 fotodióda helyettesíti a tranzisztoros erősítő alapellenállását;

b) a villogó NI LED... fotodetektorként szolgál. A kezdeti állapotban az NI elektromos (nem fény!) impulzusokat generál körülbelül 2 Hz-es „villogó” frekvenciával. Külső világítás hatására a generálás leáll, amit az MK érzékel a VTI tranzisztoron keresztül\

c) a VT1 tranzisztor bekapcsolása növeli a zajtűrést és növeli a BLL fotoszenzor jeléleinek meredekségét A C/ kondenzátor kiküszöböli a megvilágítás ingadozásából származó interferenciát;

d) optikailag leválasztott frekvenciakeverő. Az MK bemenet „/, -/2” különbségű „fény” modulációs frekvenciájú jelet kap két HL1 (/j) és HL2(f2) LED-ről. Az /1 / áramkört a frekvenciakülönbségre kell hangolni;

e) az érzékenység növekedése két VI, BL2 fotodióda párhuzamos csatlakoztatása miatt. A VTI tranzisztor lekapcsolásban van, és nem reagál a megvilágítás lassú eltolódására;

f) a DAI op-amp helyett használhat egy MK analóg komparátort. A „lézer” fotodióda vételi sebessége 1000…1 km hosszú száloptikai kábelen akár 5 Mbit/s.

a) DA1 (analóg eszközök) precíziós erősítő használata a BLI fotoszenzorból érkező jelek hosszú távú stabilitásának biztosítására\

b) az NI IR LED nem szabványos beépítése infravörös hullámhossz-tartomány fotodetektoraként. Az ellenállás szabályozza a kaszkád erősítését a DAI op-ampon

c) erősítő-alakító a DA1 „televíziós” chipen. Az ellenállás beállítja a BLI fotoszenzor érzékenységét\

d) op-amp DA/ bipoláris tápegysége. A CI kondenzátor kiküszöböli a jel szélein a „csengetést”, amely a megvilágítás hirtelen megváltozása során lép fel. Ez egy szabványos technika más sémákhoz;

e) a külső interferencia csökkentése érdekében a DA 1.2 transzimpedancia-erősítőt (ez egy áram-feszültség átalakító) a DAI.3 integrátoron keresztüli visszacsatolás fedi. Az op-amp tápellátása az MK kimeneti vonaláról történik. A 0,5 V-os referenciafeszültség képezi a DAL követőt /;

Rizs. 3.47. Sémák a fotodiódák MK-hoz történő csatlakoztatására mikroáramkörökön lévő erősítőkön keresztül

(folytatás):

f) a VTs, 5L2 fotodiódákat egyenként meg kell világítani, különben összellenállásuk olyan alacsonynak bizonyulhat, hogy a tápegység túláram keletkezik;

g) a C2 kondenzátor kiküszöböli a „csengetést” a VI fotodióda nagy belső kapacitásával

h) színmérő a BL1 fotodiódán (Advances Photonics), melynek „harang alakú” érzékenysége 150...400 nm tartományban van. A ^S/ jumper beállítja az erősítést;

i) az infravörös tartományban stabil fotovételi paramétereket egy Z)/1/ precíziós mikroáramkör (analóg eszközök), C4, R4...R6 szűrő és egy VDI zener dióda biztosítja.

j) „erősítő-detektor-alakító” kombináció DAI műveleti erősítővel küszöbbeállítással (R6)\O

Rizs. 3.47. Sémák a fotodiódák MK-hoz történő csatlakoztatására mikroáramkörökön lévő erősítőkön keresztül

(befejező):

l) a DA1 chip komparátora nagy érzékenységet és zajmentességet biztosít. A J ellenállás beállítja a „fény” küszöbértéket egy adott típusú BL1 fotodiódához\

l) egy ellenállás beállítja az érzékenységet és beállítja a DDI logikai elem működési pontját (lehetőleg Schmitt trigger karakterisztikával, pl. K561TL2);

m) BL1 - háromszínű RGB érzékelő (Laser Components), DAI - négycsatornás transzimpedancia-erősítő (Promis Electro Optics). Az erősítő négy analóg csatornája közül az egyik nincs használatban. Az MK-kimenetek jelei beállítják a működési módokat és erősítik a DA1\ o) rendkívül érzékeny fotó- vagy sugárzásrögzítőt egy speciális VI-os tűs fotodiódán (hamamatsu Photonics gyártja a hasonlókat). A DA 1.1 elem a transzimpedancia funkcióját látja el, a DA1.2 pedig egy hagyományos jelerősítő.

Fototranzisztorok MK áramkörökben

A fototranzisztor egy fényérzékeny félvezető eszköz, amely szerkezetében hasonló a bipoláris vagy térhatású tranzisztorhoz. A különbség az, hogy testének átlátszó ablaka van, amelyen keresztül a fényáram eléri a kristályt. Külső világítás hiányában a tranzisztor zárt, a kollektoráram elhanyagolható. Amikor fénysugarak érik az alap /?-A7 csomópontját, a tranzisztor kinyílik, és a kollektoráram hirtelen megnő.

A fototranzisztorok a fotoellenállásokkal ellentétben nagy sebességgel rendelkeznek, és a fotodiódákkal ellentétben erősítő tulajdonságokkal rendelkeznek (EVIL táblázat).

Egy fototranzisztor első közelítéssel egy ekvivalens fotodiódaként ábrázolható, amely párhuzamosan van csatlakoztatva egy hagyományos tranzisztor kollektorátmenetével. A fényáram erősítési tényezője egyenesen arányos /7213-mal. ezért a fototranzisztor érzékenysége annyiszor nagyobb, mint a fotodiódáé.

A fő paraméter, amelyet figyelni kell a fototranzisztoros áramkörök fejlesztésekor, a kollektoráram. Annak érdekében, hogy ne lépje túl a normát, kellően nagy ellenállást kell beépíteni a kollektorba/emitterbe.

A fototranzisztorokat a következő cégek gyártják: Vishay, Kingbright, Avago Technologies stb. Jellemző paraméterek: hullámhossz 550...570 vagy 830...930 nm, kollektoráram megvilágított állapotban 0,5...10 mA, fél érzékenységi szög 15...60°, emelkedési/esési idő 2 …6 μs, üzemi hőmérséklet -55…+ 100°С, vezetőképesség p-p-p.

Vannak két- és háromterminális fototranzisztorok. Elsősorban abban különböznek egymástól, hogy nincs-e az alapból egy ág.

A kétpólusú fototranzisztoroknál csak a kollektor és az emitter érhető el kívülről. Ez megnehezíti a működési pont stabilizálását, és függővé teszi a fényképezőgépet a környezeti hőmérséklettől, különösen gyenge fényviszonyok mellett.

A kétterminális fototranzisztorok és a kis méretű fotodiódák vizuálisan hasonlóak, mint az „ikertestvérek”. A sorkapcsok ohmmérővel történő tesztelése segít kideríteni, hogy „mi az”. A kapcsainál a tesztfeszültségnek legalább 0,7 V-nak kell lennie. Ha az egyik irányban lényegesen nagyobb az ellenállás, mint a másikban, akkor fotodiódáról van szó. Ha egy nagy ellenállás két irányban cseng, akkor az egy fototranzisztor (vagy egy meghibásodott fotodióda).

A háromterminális fototranzisztorok kevésbé elterjedtek, mint a kétterminálisok. Csatlakoztatásukhoz hagyományos tranzisztoros áramköröket használnak, nevezetesen az ellenállásokon lévő osztók segítségével stabilizálják a működési pontot, visszacsatolást, hőkompenzációt stb.

ábrán. A 3.48, a...e ábra a fototranzisztorok MK-hoz való közvetlen csatlakoztatását mutatja be. ábrán. A 3.49, a...h ábrán tranzisztoros erősítőkkel ellátott áramkörök láthatók. 3.50, a...g - mikroáramkörökön lévő erősítőkkel.

Rizs. 3.48. Sémák a fototranzisztorok közvetlen csatlakoztatására az MK-hoz:

a) 5L/ fototranzisztor közös emitteres erősítő áramkör szerint van bekötve. Kollektív mikroáram üzemmódban megengedett (az RI ellenállás nagy ellenállása), de ez rontja a hőmérséklet stabilitását. Az ADC bemenet helyett a mikrokontrollerek gyakran egy hagyományos digitális portot használnak, amely a „light on”/“light off” állapot küszöbértékét rögzíti;

b) a BL1, 5L2 fototranzisztorok párhuzamos csatlakoztatása növeli a fényérzékenységet. A fototranzisztorok logikai VAGY funkciót látnak el a különböző fényforrásokból érkező jelek számára. A C/ kondenzátor csökkenti az impulzuszajt. Kettőnél több párhuzamos fototranzisztor lehet;

c) impulzusos és modulált fényjelek fotodetektora. A készülék nem reagál a megvilágítás lassú változásaira a C/ leválasztó kondenzátor miatt. Ellenállás helyett használhatja az MK belső „felhúzó” ellenállását;

d) a BLI fototranzisztor az emitter követő áramkör szerint van bekötve. A C/ kondenzátor csökkenti az impulzusos „fény” interferenciát és az erős elektromos interferenciát, amely „átszivároghat” az MK bemeneten, amikor a fototranzisztor zárt állapotban van;

e) egy háromterminális BLI fototranzisztorban az alapleágazás a VTI tranzisztoron keresztüli visszacsatolás szervezésére szolgál. Az RI, C1 szűrő blokkolja a 100 Hz alatti modulációs frekvenciájú fényáram jeleket (hogy az érzékelő ne indítsa el az izzólámpák „villogását”);

f) a C/ kondenzátor és a VT1 tranzisztor egy „fény-áteresztő szűrőt” szervez a 80 Hz alatti modulációs frekvenciájú fényáram jelek elnyomására. Ez megakadályozza, hogy az 50 Hz-es izzólámpák „villogása” okozta interferencia átjusson az MK bemenetre.

a) a „light gun” bemeneti csomópontja a „Dendy” videojáték-konzolról. A BL1 fototranzisztor a TV képernyőjére van irányítva. A /?2 ellenállás szabályozza a vételi tartományt;

b) VTI térhatású tranzisztor illeszkedik az RI és R2 ellenállásokhoz\

c) különböző vezetőképességű KG/ tranzisztorokra épülő kétfokozatú erősítő, KT’2 biztosítja a VI fotoszenzor fokozott érzékenységét\

d) a „fénypisztoly” fotoszenzorának továbbfejlesztett változata a háttér különböző fényerejének automatikus beállításával. Az R1, R2 VTI elemek dinamikus áramstabilizátort alkotnak;

e) az R2 ellenállást úgy választjuk ki, hogy a VTI tranzisztor nyitva legyen a BLL fototranzisztor megvilágítása nélkül.. A C1 kondenzátor zajszűri;

f) Schmitt trigger a VTI, KT’2 térhatású tranzisztorokon határozza meg a BL1 fotoszenzor válaszküszöbét. A C1 kondenzátor kiküszöböli az impulzusos „fény” interferenciát;

g) A VD1 diódák növelik az erősítő zajtűrését a VTI\0 tranzisztor alapján

h) háromfokozatú erősítő a KG/... tranzisztorokon, a csomagok fogadásának vizuális jelzésével az infravörös érzékelőről ^L/ LED HL1.

Rizs. 3.50. Sémák a fototranzisztorok csatlakoztatására az MK-hoz mikroáramkörökön lévő erősítőkön keresztül:

a) BLI fototranzisztoros érzékelő beépített komparátorral DAI wc széles körű paramétervezérlés két változó R2, R3 ellenállással

b) Schmitt trigger a DZ logikai chipen) / javítja a zajtűrést és növeli a VI fototranzisztorból érkező jelélek meredekségét\

c) A ^L/ fototranzisztor egy külső integrált DA1 komparátorhoz csatlakozik a működés pontosságának növelése érdekében. A C/ kondenzátor növeli a jelélek meredekségét;

d) a DA / tone dekóder chipen (National Semiconductor) található sávszűrő dolgozza fel a BLI fototranzisztor által vett impulzusmodulált fényjeleket. A szűrő központi frekvenciáját a /^„[kHz] = 1 / (/?2[kOhm]-C4[μF]) képlet határozza meg. A szűrő sávszélessége fordítottan arányos a C2 kondenzátor kapacitásával. Az ellenállás /?/ a DAI optimális bemeneti jelszintjét 100…200 mV tartományban állítja be.

Az ember élete minden nap kényelmesebbé válik. Új találmányok jelennek meg, olyan eszközök, amelyek ember nélkül végzik a munkát. Ilyen eszközként a legegyszerűbb fotórelé szolgál. Boltban vásárolják meg, a fotórelé saját kezű készítése gazdaságosabb és érdekesebb. Mindig kéznél lesznek a szükséges szerszámok és alkatrészek.

Készítsünk fotórelét saját kezűleg.

Vettem egy térhatású tranzisztort. Ezt a sémát használtam a garázs megvilágítására. Körülbelül két hónapja működik, semmi probléma. Egy akkumulátorral működik, boost segítségével. Két elemet használok, ráforrasztom a DC konverterre, 12 voltra állítom. A kimenet most 12 volt, rákötjük a LED szalagot, világít.

Térjünk át a fotórelé áramkörére. Tegyük működőképessé a LED szalagot, kapcsoljuk le a villanyt. És ha bekapcsoljuk, kialszik.

Hogyan lehet összeállítani egy működő áramkört? Nem használunk semmilyen elgondolatlan rádióelektronikai áramkört, mivel ezekben semmi sem világos. Saját fotórelé áramkörünket fogjuk használni, ami mindenki számára érthetőbb.

A fotórelé áramkör egy tranzisztorból, egy tápegységből, egy ellenállásból (ellenállásból), egy LED szalagból és egy fotoellenállásból áll. Fogjuk a tranzisztort, és felcímkézzük a lábait. A bal szélső láb a kapu, a jobb szélső a forrás, a középső pedig a lefolyó. Tedd félre a tranzisztort. Fotoellenállásunk a kapuhoz és a forráshoz csatlakozik. A LED szalag negatív vezetéke a forráshoz, a szalag pozitív vezetéke egy ellenálláshoz csatlakozik. A pozitív vezeték is a tápegységről az ellenállásra megy. Vagyis két vezeték csatlakozik az ellenálláshoz: pozitív a LED-szalagból és a tápegységből.

Ezután az ellenállás vezetéke a tranzisztor kapujához megy. Vagyis egy fotoellenállásból, egy ellenállásból (két vezeték) egy huzal megközelíti a tranzisztor kapuját. Csatlakoztatjuk a negatív vezetéket a tápegységtől a forráshoz. Ez egy olyan áramkör, amelyen a háttérvilágítás működik sötétben, és ha felkapcsolják a lámpát, akkor kikapcsol.

Állítsuk össze, és nézzük meg, hogyan működik. Fogunk egy tranzisztort, egy fotoellenállást, és forrasztópákával a lábakhoz forrasztjuk. Vegyünk egy több kiloohmos ellenállást. A mérete nem különösebben fontos, mivel magának kell kiválasztania. Többet-kevesebbet rakhatsz, az érzékelő érzékenysége megváltozik. A megvilágítástól és az ellenállás ellenállásától függően a háttérvilágítás világít. Fogunk egy LED szalagot és a negatív vezetéket a lefolyóhoz, vagyis a középső lábhoz forrasztjuk. Forrassza a pozitív vezetéket az ellenálláshoz a másik végén.

Ez a képrelé áramkör saját kezű összeállításának közbenső eredménye:

A tranzisztor külső lábaira fotoellenállást forrasztottunk. A LED szalag negatív érintkezője a középső lábra volt forrasztva. A pozitív érintkezőt egy ellenálláson keresztül a bal külső lábhoz (kapuhoz) forrasztották.

Fogjuk a tápegységet, a negatív érintkezőt, és a jobb szélső lábhoz (forráshoz) forrasztjuk. A pozitív érintkezőt a tápegységről az ellenállásra forrasztjuk, ugyanott, ahol a LED szalag pozitív érintkezőjét forrasztottuk. Ilyen diagramot kell kapnia, az előzőleg megrajzolt diagram szerint.

Ellenőrizzük saját kezünkkel a fotórelé áramkör működését. Bezárjuk a fotoellenállást, a háttérvilágítás világít. Ez a rendszer alapvető és nagyon olcsó. A rádióalkatrészek mindössze fillérekbe kerülnek.

A fotórelé alkalmazási köre.

Ezt az eszközt a nap különböző szakaszaiban használják a kertben. A redőnyök kinyitására és a ház védelmére szolgál.

Fotó relé áramkör.

A fotorelé áramkör két tranzisztort, egy ellenállást, egy diódát és egy fotoellenállást tartalmaz. A tranzisztor KT315B-t használ, amely alkatrészként szerepel. Terhelése a relé tekercselése. Ez olyan bemeneti erősítést ad, amely jelentős ellenállású kapcsolást tesz lehetővé.

Amikor megnövekszik a fény a fotoellenálláson, amely az 1. tranzisztor alapja közé van csatlakoztatva, az 1. tranzisztor és a 2. tranzisztor kinyílik. Megjelenik a 2. tranzisztor kollektorárama, a relé aktiválódik, az érintkezők záródnak, a terhelés be van kötve. Így működik a készülék működési mechanizmusa.

Az áramkörnek az indukciós elektromotoros erőtől való védelme érdekében, amikor a relé ki van kapcsolva, egy KD522 diódát kell csatlakoztatni. Az 1. tranzisztor kívánt érzékenységének beállításához egy 10 kiloohm névleges ellenállású tranzisztort kell csatlakoztatni.

A fotórelét világításra, helyiségekre, házakra használják. Az áramkör a terhelések sok kivezetésétől függ.

Az elektromos panelbe megszakítók vannak beépítve, hogy megakadályozzák a rövidzárlatot és a túlterhelést.

Az ilyen relé áramforrása 5 és 15 volt közötti egyenáram. Ha a feszültségforrást 6 voltra tervezték, akkor a RES-9 fotórelét használják.

Az áramkör forrasztásához jobb táblát készíteni. Rögzítse a házat és az alkatrészeket a táblához, fúrjon lyukakat, és tegye ezt forrasztással.

A relé konfigurálásához be kell mennie egy sötét helyiségbe, ahol felkapcsolhatja a lámpát. A lámpa bekapcsolásának kívánt küszöbértékét egy változó ellenállás segítségével kell kiválasztani. Ehelyett egy állandó ellenállás van telepítve.

Fotórelé összeszerelési módszer.

A "csináld magad" fotórelék három komponensből összetett eszközökké készülnek. Ilyen eszköz egy beépített eszköz, amelynek áramerőssége 4 amper, feszültsége 600 volt. Az áramkör Q6004LT-ből, egy ellenállásból és egy fotoellenállásból áll. Feszültség - 220 volt. Fényben a fotoellenállás kis ellenállást ad. Kis feszültség van a vezérlőelektródán. Nem folyik áram a terhelésre. Ahogy a fény elhalványul, a fotoellenállás növeli az ellenállását, és az impulzusok növekednek. Amikor a feszültség eléri a 40 voltot, a triac kinyílik és a lámpa kigyullad.

Az áramkör ellenállással van konfigurálva. Az első ellenállás 47 kiloohm. A megvilágítás és a fotoellenállás alapján van kiválasztva. A fotoellenállás márkája bármilyen lehet.

A Q6004LT eszköz lehetővé teszi 0,5 kW vagy nagyobb teljesítmény csatlakoztatását a reléhez, további hűtéssel. Vannak erősebb tulajdonságokkal rendelkező eszközök.

Ennek a relé áramkörnek az az előnye, hogy kis számú rádióalkatrész van, nincs szükség tápegység csatlakoztatására, nagy teljesítményű terhelés használható.

Egy ilyen áramkör telepítése nem nehéz, mivel kevés elemet tartalmaz. A beállítás szintén nem nehéz, és a világítási áramkör bekapcsolásához szükséges indítófokozat beállításából áll.

Következtetések:

1. Sok vezérlőrendszer fotorelét használ.
2. Számos érzékelővel ellátott fotorelé áramkör és rendszer létezik: fototranzisztorok, fotodiódák, fotoellenállások.
3. Saját kezűleg készíthet fotórelé áramköröket a legkisebb elemszámmal.

IEK FR-602 fotórelé javítása.

Először szétszedjük a házat és megjavítjuk a fotórelét. A relé a fényerőtől függően aktiválódik, és a világításnak fel kell kapcsolnia. A fotórelénk nem működik. A tok belsejében a képen látható diagram:

Két vezetéket magam forrasztottam, és megtaláltam a hibás elemet. Ez 24 voltos. Mindkét irányba ököllel ütötték. Ezt egy multiteszterrel lehet ellenőrizni.

Amikor kiforrasztottam a Zener diódát, kezdtem megérteni az áramkört. Megpróbáltam felkapcsolni egy izzót zener dióda nélkül. Van egy érzékelő, ami reagál a fényre. Letakarjuk, kigyullad a lámpa. Továbbá, amikor kinyitjuk a fényérzékelőt, nem történik semmi, mivel a zener dióda elromlott, és a fotórelé nem működik. Cseréljük a zener diódát. Mivel a feszültség nőtt a zener dióda azon pontján, ahol 100 uF-os kondenzátor van 50 volton. Én is úgy döntöttem, hogy kicserélem ezt a kondenzátort. A feszültség több mint 50 volttal nőtt. Ha sötét, akkor a feszültség ezen a ponton 18 V-ra csökken, ha világos, akkor 80-90 V-ra emelkedik. A zener-diódának ezt a feszültséget kellett volna stabilizálnia. Ezért a kondenzátor felmelegedett és megduzzadt.

Hogy a jövőben ne érjen meglepetés, mindent összeforrasztunk. Forrassza be a kondenzátort, ne keverje össze a polaritást. A mínuszt fehér árnyalat jelzi. Beforrasztunk egy új kondenzátort. A fotórelé javításának költsége jelenleg 10 rubel. Ezért érdemes megjavítani. Kicserélték azt a kondenzátort, amelyen a feszültség a névleges feszültség fölé emelkedett. Ezután teszteljük az új zener diódát, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy megfelelően működik. Egy irányba nyílik és ellenállása van. A másik irányba nem nyílik, vagyis diódaszerűen csörög. 24 voltos.

Az ábrán a Zener-dióda Z1-nek van jelölve. A táblán egy enyhén megégett Zener diódapárna látható. Melegítette magát. A zener dióda fekete csíkkal rendelkezik. Forrassza a tábla fehér vonalához. Terhelés helyett egy izzót csatlakoztatunk a fotórelé működőképességének ellenőrzésére. És azt is nézzük meg, hogy mekkora a feszültség a Zener dióda pontján gyenge és jó megvilágítás mellett. Leharapjuk azokat a lábakat, amelyekre nincs szükség. Van egy dugó, ami a konnektorba dugható. Ellenőrizze, hogy a vezetékek megfelelően vannak-e forrasztva. Állítsa a feszültséget 200 V-ra a multiméteren. Lezárjuk az érzékelőt a fénytől, a terhelés (villanykörte) bekapcsol. Kinyitjuk az érzékelőt, világos lesz, a lámpa kialszik. A séma működik.

Most nézzük meg egy teszterrel, hogy mi történik a feszültséggel. Amikor az érzékelő nyitva van, a multiteszter 26 voltot mutat. Amikor az érzékelő zárva van, a feszültség nullára csökken, a lámpa bekapcsol, a feszültség 18 volt. Ha van fény, a feszültség ismét megemelkedik, eléri a 26 voltot, és a zener dióda aktiválódik. Már csak az összes alkatrészt a házba kell összeszerelni, és a fotórelé javítása befejeződött. Az interneten található egy fotórelé diagramja.

Egy egyszerű fotórelé.

Használható DVD-k háttérvilágítására. Kétféle áramkör létezik. Az egyikben a fény, a másikban a sötétség aktiválja az aktiválást. Amikor fény világít a fotodiódán, a tranzisztor kinyílik és a 2. számú LED világít. Ellenállással állítjuk be az érzékenységet. A fotodióda számítógépes egérről is használható. Bármilyen infravöröst vehetsz. Használatának köszönhetően a fény nem zavarja. A 2. számú LED helyett bármely vagy több LED. Akár izzót is használhat. Az alábbiakban két diagram látható:

A DVD-k nem mindig használnak fotodiódát. Mikroáramkört tartalmaz. Ha nincs fotodióda, akkor használhat fotoellenállást. És ha ez nem így van, akkor keresse meg az MP42 vagy MP39 sorozat régi tranzisztorait, csiszolja le a ház felső részét egy reszelővel. Kapsz egy ablakot, amely fotodiódaként fog szolgálni. Elég érzékeny ehhez az alkalmazáshoz. A TV távirányítójáról infravörös diódát is telepíthet.

Írj megjegyzéseket, kiegészítéseket a cikkhez, lehet, hogy kihagytam valamit. Nézz szét, örülök, ha találsz még valami hasznosat az enyémen.

Az utcai világítás automatizálásának egyik fő eleme az időzítőkkel és a mozgásérzékelőkkel együtt a fotórelé vagy a szürkületi relé. Ennek az eszköznek az a célja, hogy sötétedéskor automatikusan, emberi beavatkozás nélkül összekapcsolja a rakományt. Ez az eszköz óriási népszerűségre tett szert alacsony költsége, elérhetősége és egyszerű csatlakoztatása miatt. Ebben a cikkben részletesen elemezzük az alkonykapcsoló működési elvét és csatlakozásának árnyalatait, valamint elmondjuk, hogyan készítsünk fotórelét saját kezűleg. Ez nem sok időt és erőfeszítést igényel, de örömmel fogja használni a saját összeszerelésű készüléket.

Relé kialakítás

A relé fő eleme egy fotoszenzor, az áramkörökben diódák, tranzisztorok, fotoelektromos elemek használhatók. Amikor a fénysorompó megvilágítása megváltozik, ennek megfelelően megváltoznak annak tulajdonságai, például ellenállás, a diódák és tranzisztorok P-N átmenetének állapotai, valamint a fényérzékeny elem érintkezőinek feszültsége. Ezután a jel felerősödik, és megjelenik a terhelést váltó tápelem. Kimeneti vezérlőelemként relék vagy triacok használhatók.

Szinte minden megvásárolt elem hasonló elv szerint van összeszerelve, és két bemenettel és két kimenettel rendelkezik. A bemenetre 220 voltos hálózati feszültség kerül, amely a beállított paraméterek függvényében a kimeneten is megjelenik. Néha egy fotórelének csak 3 vezetéke van. Ekkor a nulla közös, egy fázist vezetnek az egyik vezetékhez, és a szükséges megvilágításnál a fennmaradó vezetékhez csatlakoztatják.

Szükség esetén olvassa el az utasításokat, különös figyelmet fordítson a csatlakoztatott terhelés maximális teljesítményére, a világító lámpák típusára (izzólámpa, gázkisüléses, LED lámpák). Fontos tudni, hogy a tirisztoros kimenetű világítási relék energiatakarékos lámpákkal, valamint egyes típusokkal a tervezési jellemzők miatt nem fognak működni. Ezt az árnyalatot figyelembe kell venni, hogy ne sérüljön meg a berendezés.

Nézzünk meg több sémát az alkonykapcsoló otthoni összeszerelésére. Például nézzük meg, hogyan készítsünk triac éjszakai lámpát fotocellával.

Szerelési útmutató

Ez a legelemibb fotórelé áramkör, amely több részből áll: Quadrac Q60 triac, R1 referencia ellenállás és egy fotó az FSK elemről:

Fény hiányában a triac gomb teljesen kinyílik, és az éjszakai fényben lévő lámpa teljes intenzitással világít. A helyiség megvilágításának növekedésével a vezérlőérintkező feszültsége eltolódik és a lámpa fényereje addig változik, amíg az izzó teljesen ki nem alszik.

Vegye figyelembe, hogy az áramkör veszélyes feszültséget tartalmaz. Különös gondossággal kell csatlakoztatni és tesztelni. És a kész eszköznek dielektromos házban kell lennie.

A következő áramkör relé kimenettel:

A VT1 tranzisztor felerősíti a feszültségosztó jelét, amely a PR1 fotoellenállásból és az R1 ellenállásból áll. A VT2 a K1 elektromágneses relét vezérli, amely rendeltetésétől függően normál nyitott és zárt érintkezőkkel is rendelkezhet. A VD1 dióda söntöli a feszültségimpulzusokat, amikor a tekercs ki van kapcsolva, megvédve a tranzisztorokat a fordított feszültséglökések okozta meghibásodástól. Miután megvizsgálta ezt az áramkört, megállapíthatja, hogy egy része (pirossal kiemelve) funkcionalitásában közel áll az Arduino számára kész relémodul-összeállításokhoz.

Miután kissé megváltoztatta az áramkört, és kiegészítette egy tranzisztorral és egy régi számológép napelemes fotocellával, összeállították az alkonykapcsoló prototípusát - házi készítésű fotórelét egy tranzisztoron. Amikor a PR1 napelem világít, a VT1 tranzisztor kinyílik, és jelet küld a kimeneti relé modulnak, amely átkapcsolja érintkezőit a hasznos terhelés szabályozására.