Nachtlicht mit Fotowiderstand funktioniert nicht

Ich bin völlig neu in diesem Stack-Austausch und in der Elektronik und im Allgemeinen, also denken Sie bitte daran, wenn meine Frage für diese Site nicht den Anforderungen entspricht.

Ich habe versucht, ein Nachtlicht mit einem Steckbrett, einer 3-V-Batterie (zwei 1,5-Doppel-AA-Batterien), einer LED, einem Fotowiderstand, einem 2N2222-Transistor (nicht sicher, welche Seite Emitter oder Kollektor ist), einem 220-Ohm-Widerstand und einigen Drähten herzustellen. Die LED leuchtet auf. Das Problem ist, dass es nicht wie ein Nachtlicht funktioniert, sondern wie eine normale LED, die direkt an eine Batterie angeschlossen ist. Ich konnte nicht herausfinden, wie ich die Werte im Schaltplan ändern kann, daher unterscheiden sie sich geringfügig von den von mir angegebenen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Was ich also erwartet hatte, war, dass, wenn Licht in der Nähe des Fotowiderstands war, es weniger Widerstand geben würde und der Strom daher diesen Weg wählen würde, anstatt durch den Transistor zu gehen. Dann würde die Led aus bleiben. Wenn dann mehr Licht in der Nähe des Fotowiderstands ist, würde der Widerstand zunehmen und der Strom würde durch den Transistor fließen und die LED einschalten. Dies ist eindeutig nicht geschehen. Jede Hilfe wird sehr geschätzt.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zwischen Basis und Kollektor muss ein weiterer Widerstand sein (wo jetzt ein 'kurzer' Draht ist). So wie Sie es gemacht haben, wird Ihr VCC von der Batterie direkt an die Basis angelegt, unabhängig vom Wert von LDR1. Siehe etwa so: google.co.il/… :
Warum allerdings? Wird die Ladung nicht den Weg des geringsten Widerstands gehen?
Der Strom folgt allen möglichen Pfaden, wobei der meiste Strom auf dem Pfad mit dem geringsten Widerstand fließt. Die Ströme in anderen Pfaden sind umgekehrt proportional zu ihren Widerständen.
Da Sie die Basis mit dem Kollektor und der positiven Versorgung verbunden haben, haben Sie den Transistor effektiv in eine Diode verwandelt, indem Sie nur den Basis-Emitter-Übergang verwenden. Es kann nicht mehr als Transistor fungieren.
Wenn ich einen 100-kOhm-Widerstand wie im folgenden Schema hinzufüge, warum würde das funktionieren? Für mich sieht es einfach so aus, als würde weniger Strom durch den gewählten Pfad fließen.

Antworten (1)

Sie haben die Basis des Transistors direkt mit dem positiven Ende der Batterie verbunden. So ziemlich die einzige Möglichkeit für den Fotowiderstand, die Spannung an der Basis zu ändern, wäre, wenn der Fotowiderstand einen toten Kurzschluss zum negativen Ende der Batterie hätte - was die LED definitiv abschalten, aber auch den Stromkreis und die Batterie zerstören würde.

Dieses Tutorial enthält eine Beschreibung, wie eine solche Schaltung funktioniert.

Hier ist die Schaltung aus dem Tutorial:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es ähnelt Ihrer Idee, hat aber einen wirklich entscheidenden Unterschied: Es hat einen 100-kOhm-Widerstand vom Batterie-+-Anschluss zur Basis des Transistors. Dadurch kann der Fotowiderstand die Spannung an der Basis des Transistors steuern, der wiederum den Strom durch die LED steuert.


Damit der Transistor einschaltet, muss die Basis 0,7 V über dem Emitter liegen.

Damit der Transistor abschaltet, muss die Basis auf oder unter der Emitterspannung liegen.

In Ihrer Schaltung liegt die Basis immer über der Emitterspannung. Es kann nicht anders sein, da es direkt mit der höchsten Spannung im Stromkreis verbunden ist.

Egal, was der Fotowiderstand tut, er kann nicht mit diesem Draht von der Batterie konkurrieren.

Nehmen Sie nun die Schaltung, die ich gepostet habe, aber entfernen Sie den Fotowiderstand.

Die Basis des Transistors wird in Richtung Batteriespannung gezogen, damit der Transistor leiten kann - die LED leuchtet.

Schließen Sie nun die Verbindungsstelle des 100k und der Transistorbasis gegen Masse kurz. Die Basisspannung ist Null, also hört der Transistor auf zu leiten - die LED erlischt.

Setzen Sie nun den Fotowiderstand wieder ein.

Es bildet mit dem 100k-Widerstand einen Spannungsteiler.

Wenn es dunkel ist, ist der Widerstand des Fotowiderstands sehr hoch - viel höher als die 100k. Die Basisspannung wird daher hochgezogen. Der Transistor leitet und die LED leuchtet.

Wenn bereits Licht vorhanden ist, sinkt der Widerstand des Fotowiderstands stark ab. Im Vergleich zu den 100k sieht der Fotowiderstand wie eine Kurzschlussmasse aus. Die Basisspannung geht auf Null, der Transistor hört auf zu leiten und die LED erlischt.


Der 100k reduziert den Strom durch die Basis. Der Strom beträgt nur 3V/100k= 0,3milliAmpere. Das ist ok. Transistoren haben eine Stromverstärkung. Der Strom durch den Kollektor zum Emitter kann das Hundertfache des Stroms von der Basis zum Emitter betragen. Das ist sozusagen der Punkt, überhaupt einen Transistor zu haben. Ein kleiner Strom kann einen größeren Strom steuern.


Bauen Sie die komplette Schaltung wie in dem Diagramm gezeigt, das ich gepostet habe.

Damit die LED leuchtet, muss die Basisspannung über der Emitterspannung liegen. Da Sie die LED zwischen Emitter und Masse haben, muss die Basis auf 0,7 V + die Durchlassspannung der LED kommen, bevor der Transistor leiten kann. Der Fotowiderstand erreicht keinen ausreichend hohen Widerstand, sodass die Basisspannung nicht weit genug ansteigen kann, damit der Transistor leitet.

Die Schaltung, die ich gepostet habe, hat die LED über dem Transistor. Die Basis muss nur auf 0,7 V über Masse ansteigen, damit der Transistor leitet.

Außerdem muss Ihr Transistor über eine ausreichende Stromverstärkung verfügen. Die Verstärkung hängt vom Transistortyp ab und variiert auch für den Typ. Verwenden Sie den gleichen Transistortyp wie in der Schaltung erwähnt.

Ich habe den 100-kOhm-Widerstand hinzugefügt und jetzt schaltet er sich überhaupt nicht mehr ein, lol. Wahrscheinlich habe ich etwas falsch verkabelt.
@Jonathan Haben Sie die Position der LED und des Widerstands relativ zum Transistor richtig eingestellt?
Alles scheint richtig angeschlossen zu sein. Ich habe die obige Schaltung gebaut, außer mit der LED unter dem Transistor. Diese wirklich seltsame Sache passierte, wo der Widerstand vor der LED heiß wurde, aber die LED nicht leuchtete. Ich fand das komisch, weil ich mir ziemlich sicher bin, dass Hitze ein guter Hinweis auf fließenden Strom ist.
Ich werde versuchen, heute ein Multimeter zu kaufen, um weitere eingehende Untersuchungen durchzuführen.