วงจรสวิตซ์แสง เปิดไฟกลางคืน

ใบงาน ที่ได้รับมา  ภาพคำอธิบายและวงจร ในลิงค์จะชัด

https://drive.google.com/file/d/0BzjoxIwEMrM-Q0VXRnZnT3pmSEU/view?usp=sharing

หลังจาก ได้ประกอบวงจรและทดสอบเรียบร้อยแล้ว

จากภาพ ด้านบน( แนะนำเพิ่มเติม ให้หาท่อหดที่พอจะครอบขา photo ได้มาใส่เพื่อไม่ให้แสงเข้ามาด้านล่างก่อนทดลอง และห้ามต่อกับ วงจร test lamp ด้วย watt โหลดกับ หลอดไฟtest lamp ที่เท่ากัน ให้ต่อเข้ากับไฟบ้านโดยตรง)

เริ่มจาก ใช้ไฟเลี้ยงจากไฟบ้าน 220v ผ่าน c1 ลดแรงดัน และ r1 เพื่อลดกระแส และเข้าสู่ ไดโอดบริด ผ่าน c2 100 uf 16 v ถ้าวัดขา c2 ก็จะได้ ไฟ dc ประมาณ 9.8v ไฟก็จะไปรอที่ ที่ ขา c ของ photo และที่ ขา e ของ tr4 และไปรอที่ ขา - ของ คอยรีเลย์ 12v โดยมี หลอดไฟต่อที่ nc และไฟ220v ก็ไปต่อรอที่ขา common  ดังน้น หลอดไฟจะติดก็ต่อเมื่อ ครบวงจร นั่นคือ มีแรงดันไปขับคอยรีเลย์ให้ หน้าสัมผัสแตะ no ของรีเลย์

จะอธิบายได้ 2 สภาวะ คือ ตอน มีแสงสว่าง และ ไม่มีแสงสว่าง

1.มีแสงสว่าง เมื่อ โฟโต้ทรานซิสเตอร์ (photo) ได้รับแสงสว่าง จะยอมให้กระแสไหล จาก ขา c ไป  e ได้ (แสงที่เข้ามา คือ ขาเบส นั่นเอง) จะทำให้ ไบอัส ขา base ของ tr4 (c458 npn) ทำให้ tr4 ทำงาน กระแสไหลจาก c ไป  e ได้ (เมื่อวัดคร่อมที่ c และ e แรงดันจะเท่ากับ 0  ไฟไหลลงกรานด์ไป และถ้าวัดไฟที่ขา  b และ e ของ tr4 จะได้ แรงดัน 0.6 v เนื่องจากมันคือ diode นั่นเอง (แสดงให้เห้นว่ามันทำงาน)  เมื่อ tr4 ทำงาน ทำให้ ขา c ไม่มีแรงดัน  ไป bias ขา base ของ tr3 จึงไม่ทำงาน  ส่งผลให้ tr2 ไม่ทำงานด้วยจึงไม่มีไฟบวก ไปเลี้ยง หลอด led ดับ และ คอยรีเลย์  ทำให้ รีเลย์ไม่ทำงาน หลอดไฟจึงดับ (วงจร tr2 กับ tr1 คือ ชมิตทริกเกอร์  เพื่อทำให้สัญญานเสถียรขึ้น เช่นตอนช่วงพลบค่ำ ถ้าไม่มีวงจรนี้คอยเช็คสถานะแรงไฟจะทำให้ relay ติดๆดับ อาจทำให้ หน้า สัมผัสรีเลย์ร้อนและเสียหายได้) ส่วน d6 ต่อในวงจรเพื่อป้องกันไฟย้อนกลับจาก ขดลวดของรีเลย์ป้องกัน tr3 เสียหาย

2. ไม่มีแสงสว่าง เมื่อโฟโต้ไม่ได้รับแสงจะเกิดความต้านทาน ไม่มีกระแสไหลไปที่ ขา base ของ tr4

วัดแรงดันที่ b กับ e จะแรงดันเป้น 0 และขา c จะมีแรงไฟ ไป bias ขา b ของ tr3  ส่งผลให้ tr2 ทำงาน มีไฟไปเลี้ยง ทำให้ led ติด  มีไฟไปเลี้ยงคอยรีเลย ทำให้ รีเลย์ทำงาน หลอดไฟจึงติด

เมื่อทดสอบที่ ไฟห้อง มีค่าแสง ประมาณ 70-80 lux ทำให้ อุปกรณ์ทำงานผิดพลาดได้ ดังนั้นแสงสว่างต้องสว่างพอระดับ 200-300 lux จึงจะทำงานได้ คือหลอดไฟจะดับ และถ้า ความเข้มแสงที่ 70-80 luxหลอดไฟก็จะติด  ดังนั้นเวลาทดลองหรือนำไปใช้งานควรอยู่ในพื้นที่ที่แยกแสงสว่างกับไม่มีแสงได้จได้ชัดเจน ดังภาพล่าง จะให้เห้นถึง ความเข้มแสงไฟในห้องนอน

แสงไฟในห้อง วัดได้ 61 lux  ไม่เหมาะแก่การทดลอง วงจรจะรวน

ดังนั้นถ้าไฟในห้องวัดได้ 61-80 lux อาจทำให้ วงจรสวิตซ์แสงทำงานผิดพลาดได้เช่น เปิดไฟ 220 เ่ลี้ยงเข้าวงจร ไฟจะติด แต่พอจะครอบ photo ด้วยฝาครอบสีดำ หลอดไฟไม่ติด นี้คือตัวอย่างก็ lux ที่มีผลกับวงจรทำให้ทำงานผิดพลาดได้ และบางที อาจได้ยิน เสียงรีเลย์ดังอยุ่ตลอด

ดังนั้น ความเข้มแสงที่ 40-80 จะทำให้ หลอดติด และที่ ความเข้มแสงที่ 200-300 lux หลอดจะดับ

จากการทดลอง

หลอดจะดับ ถ้ามีความเข้มแสงที่ 287 lux

คลิปบนคือการทดลอง ที่สภาพแสงไฟในห้อง 60-80 lux  สังเกตได้ว่า จะเห้นได้ว่าเมื่อปิดไฟแสงสว่าง หลอดจะยังไม่ติด แต่เมื่อนำเงา(ความมืด)พลาดไปที่ photo หลอดไฟจะติด 

คลิปล่างคือ ทดลองในสภาพที่มีแสงและไม่มีแสงสว่างที่ความเข้มของ lux แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

ปรากฏว่ามันทำงานปรกติ คือ มีแสงสว่างหลอดไฟจะดับ   และ ไม่มีแสงสว่างหลอดไฟจะติด

(จะเห้นว่าในคลิปล่างมี ดีเลย์หน่อย เราสามารถปรับค่ารับความไวแสงได้ที่ vr )