Qual é a corrente sobre o LDR?

[rmlazzari58]

Amigos, montei o circuito abaixo

 

https://imgur.com/AdHG1x3

 

A ideia é diminuir o brilho do LED quando o ambiente estiver escuro. Está funcionando mas... por favor, se puderem, me ajude com uma dúvidas:

 

O LED é desses comuns, vermelhos, 2,2v / 20mA, e o datasheet do LDR (aqui) diz que ele dissipa até 100mW. Como estou usando 5v, isso significa 20mA, a mesma corrente que o LED usa, será que é isso mesmo?

 

Coloquei essa R de 2k em série com o LDR e o LED para evitar que o LED brilhe muito forte quando a luz ambiente estiver no máximo (Sol do meio-dia incidindo sobre LDR) e para proteger o LED, de forma que a R mínima sobre ele seja de uns 2.050ohm...

 

Pensei em colocar uma R bem alta, de 2M por exemplo, em paralelo com o LDR, mas será que isso seria uma boa? E será que deveria aumentar a R de 2k fixa para não sobrecarregar o LDR? Será que deveria diminuí-la?

 

 

[.if]

14 horas atrás, rmlazzari58 disse:

uma R bem alta, de 2M por exemplo, em paralelo com o LDR, mas será que isso seria uma boa?

O que é ou o que você acha que é 'boa'? O que você acha que ia acontecer?

14 horas atrás, rmlazzari58 disse:

aumentar a R de 2k fixa para não sobrecarregar o LDR? Será que deveria diminuí-la?

Qual ou melhor, quais as R do ldr e qual sua potência? Que tal isso...

 

Agora 'sério' ... você vive numa caverna escura, fica com preguiça de sair e quer saber se lá fora é dia ou noite?

[rmlazzari58]

1 hora atrás, .if disse:

Agora 'sério' ... você vive numa caverna escura, fica com preguiça de sair e quer saber se lá fora é dia ou noite?

hehe... todos nós vivemos, caro @.if. E como a gente se acorrenta dentro da caverna pelos grilhões da razão, a gente usa essa mesma razão para inventar instrumentos que mostrem o que tem lá fora, rs... segundo um grego aí, Platão, claro.

 

Mas sério mesmo... montei uma luminária e coloquei um led para indicar que ela está ligada na tomada mas que está em stand-by. Acontece que esse led, no escuro do quarto à noite vira um holofote. Então coloquei esse LDR para que quando o ambiente estiver escuro, ele brilhe menos.

 

Tocando esse led, ela acende porque embaixo dele tem um sensor...

 

Só que no escuro, agora com o LDR, o led acabou brilhando bem pouquinho mesmo, insuficiente até para enxergar onde é que se acende ela.

 

1 hora atrás, .if disse:

O que é ou o que você acha que é 'boa'?

 

Uma boa seria o led brilhar menos mas não tão pouco quanto ficou. Medi a R do LDR no escuro e deu algo entre 1M e 1M2. Então botei 1Mohm em paralelo com o LDR e melhorou um pouquinho. Além desse R tem um outro, só que em série, só para garantir que mesmo que a luz sobre o LDR seja muito forte, jamais o led fique com R muito baixo para polarizar.

 

1 hora atrás, .if disse:

Qual ou melhor, quais as R do ldr e qual sua potência?

 

Mas estou encafifado: o datasheet do LDR diz que ele suporta até 100mW. Mas e com todos esses resistores juntos?

 

Se você quiser dar uma olhada no esquema, está aqui.

Aqui o circuito da caixinha de controle.

Aqui, o LDR, resistores e sensor de toque.

E aqui, uma demo, tampando o LDR com o dedo e ligando e desligando no toque, rs...

 

(Um dia ainda aprendo a colar não o link do Imgur mas, como você faz, a imagem, mesmo...)

[Renato.88]

17 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

Mas estou encafifado: o datasheet do LDR diz que ele suporta até 100mW. Mas e com todos esses resistores juntos?

Com os resistores juntos, a corrente e a tensão se divide entre eles. 

Diminuindo o que passa sobre o ldr. Logo a potência dissipada nele será bem menor. 

[rmlazzari58]

Esse negócio de corrente, nem sempre é fácil de entender para quem, como eu, é mero chutador...

 

Que diferença faz se a fonte oferece 1A ou 100A? Não é o componente que toma para si o que necessita e o resto nem sairia da fonte? Se o LDR precisa de 20mA ou 100mW em 5v para funcionar, a fonte (que nesse caso é um 317 limitado a 1A), não teria nem como torrar o LDR, será que é isso?

 

Bem... na verdade minha dúvida é se nesse circuitinho aí que montei, o LDR vai durar mais que umas poucas horas ou se estaria melhor com outros resistores, que absorvessem mais corrente, para não ir toda ela para o LDR. Ou mesmo para o sensor de toque, que segundo o datasheet (clique), na modalidade "source" oferece 4mA mas como "sink" consegue engolir até 8mA... se é que entendi esse datasheet...

 

O modo "source" é quando o pino de I/O do TTP fica 1 (+5v, mais ou menos), que é quando a lâmpada se acende. Quando ela se apaga, vale o modo "sink" e aí esse pino fica com 0v ou quase isso...

 

Será que desse jeito - 1M em paralelo e 1k em série - não tem nada sendo forçado?

[caolne]

Em 15/01/2022 às 19:43, rmlazzari58 disse:

datasheet do LDR (aqui) diz que ele dissipa até 100mW

o LDR é um simples resistor que varia seu valor de acordo com a luz, uma dica é medir sua resistência na condição totalmente escuro (envolvendo com fita isolante) e totalmente claro( com uma fonte de luz diretamente sobre ele), calcular a média e considerar esse valor nos cálculos para resistor em série com LED.

 

Editado: pensando bem, deverá ser considerado o valor mais baixo do LDR, pois se for considerar a média, quando a resistência cair a corrente do LED vai subir acima do suportado.

[rmlazzari58]

Pessoal, peço desculpas mas cometi um erro crasso no esquema que postei acima (post #3).

 

O correto está aqui: clique.

 

 

1 hora atrás, caolne disse:

deverá ser considerado o valor mais baixo do LDR

Chegou a aproximadamente 100ohm, @caolne, ontem, sob Sol intenso do meio dia.

 

E ontem, no mais escuro da noite, a resistência era de mais ou menos 1M, 1M2.

 

Mas uma curiosidade, talvez possa vir a ser útil para alguém: segundo o datasheet, num gráfico em que o X seja intensidade de luz em lux e o Y seja resistência, a curva é logarítmica. Não conheço muito de ótica nem de matemática mas tenho a impressão de que há uma fórmula para o comportamento desse LDR. Até onde entendi, diz lá para anotar a resistência resultante da exposição do LDR a 10lux e a 100lux. A curva seria expressa como log(R em 10lux / R em 100lux). Vale a pena dar uma olhada nesse datasheet, quem tiver curiosidade...

 

 

[rmlazzari58]

Completando...

 

O que usei como base para o resistor em série foi o resistor para o LED. Para esse led (vermelho, 2,2v / 20mA)) em 5v o resistor recomendado é de 150ohm. Mas tenho o hábito de usar 1k, por segurança. Como esse led muda pouco o brilho com resistores entre 1ke 1k5 - fica bem intenso - adotei esse 1k em série.

 

Para o resistor em paralelo com o LDR, fiz a seguinte conta: na mais completa escuridão, estava mostrando 1M, 1M2... não fica estável mas é mais ou menos por aí. Como nessa escuridão total o led ficou apagado demais, dividi por 2 e coloquei, em paralelo, um resistor fixo de 1M. De fato na escuridão total, o brilho melhorou um pouquinho, dá para ver que há um led aceso (e até encontrar a luminária) de uns 2m de distância...

[.if]

11 horas atrás, rmlazzari58 disse:

colar não o link do Imgur mas, como você faz, a imagem, mesmo...

Vendo a imagem no imgur, clique com a direita e copiar link da imagem (ou do gênero) e cole no post

 

Pra não forçar a corrente do led pelo ldr, que tal isso...

ou do gênero com o R no emissor

[Sérgio Lembo]

O desenho da @.if é dependente do ganho do transistor que é dependente da temperatura. Difícil de controlar. Na proposta abaixo tento fazer um seguidor de tensão. O ajuste do potenciometro deve ser feito no escuro para se ter a ilumunação mínima desejada. Que a luz do led vai aumentar em função do aumento da luz ambiente não tenho dúvidas mas não sei dizer se será na "linearidade" pretendida. O resistor em série como led tem que ser recalculado, desconheço a Vf do led utilizado.

[.if]

não achei desenho na configuração seguidor + ldr mas o amigo @Sérgio Lembo achou ou desenhou e de fato o dele é o + correto.

[Renato.88]

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Chegou a aproximadamente 100ohm

Ou seja, se aplicar 5V diretamente terá uma corrente de 50mA. 

Aí a potência dissipada será de 250mW, se no tal datasheet diz que é 100mW o máximo, adeus LDR! 

 

Mas vi ali no esquema que tem um resistor de 1k em série, nesse caso a coisa muda completamente:

A corrente passa a ser de 4,5mA, então a potência dissipada será de aproximadamente 22mV. 

Ainda tem o led em série, a corrente/tensão diminui ainda mais só que não vou colocá-lo na conta, pois o resistor já basta. 

 

[rmlazzari58]

8 horas atrás, Renato.88 disse:

A corrente passa a ser de 4,5mA, então a potência dissipada será de aproximadamente 22mV. 

Ainda tem o led em série, a corrente/tensão diminui ainda mais só que não vou colocá-lo na conta, pois o resistor já basta.

 

Maravilha! Mas falei que melhorou com 1M em paralelo com o LDR mas... sabe aquela história que o olho do dono engorda o cavalo? Sendo realista, no escuro o LED ainda está muito apagado. No claro está bom.

 

Vou tentar montar um transistorizado, ajustar com trimpot e, na hora de colocar na caixinha, substituir o trimpot por um resistor fixo. Inclusive porque, a rigor, o sensor de toque TTP223 é feito para se usado em eletrônica digital. Os tais 5v quando ele tem "1" lógico na saída, e os zero quando tem esse "0" lógico suportam pouca corrente, coisa de 4mA quando "1" e 8mA quando "0".

 

Tomando o que os amigos @.if e @Sérgio Lembo postaram, fiquei com uma dúvida: se o circuito for ajustado para um brilho mínimo mas ainda assim visível quando na escuridão, quando bater o Sol, o circuito não vai extrapolar a potência sobre o LED?

 

Sobre o transistor, tenho aqui uns BC517 (datasheet), darlingtons que comprei como curiosidade e porque é pequeno (to92) e baratinho, nunca usei mas que diz que tem ganho de 30.000! Será que não é o caso de botar um desses ali?

 

Para o Sérgio:

9 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Vf do led utilizado

2,2v. Pelos cálculos, o R é algo como 140ohm, 150ohm. Mas geralmente boto um pouco mais, até uns 1k, que é para garantir vida longa ao LED e porque atrapalha pouquinho o brilho máximo dele. Mas fico em dúvida se agora, num circuito, dá para ficar aumentando assim esse R.

 

Um coisa que estranhei mas por falta de experiência e conhecimento da minha parte: a carga (esse LED) não deveria ficar no coletor do transistor?

[.if]

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

a carga (esse LED) não deveria ficar no coletor do transistor?

Pro seu caso é bom no emissor mesmo. A configuração seguidor de emissor controla a tensão com capacidade alta de corrente com uma baixa corrente de controle na base.

[Sérgio Lembo]

Quando a luz ambiente bater forte no LDR a tensão sobre a base do primeiro transistor será a da fonte, no seu caso 5V. Com o darlington teremos 1,3V entre a primeira base e o segundo emissor. Somando com 2,2V do led resulta em 3,5V. Nos 1,5V que ficarão no resistor calculamos o valor para o brilho máximo pretendido respeitando a corrente máxima do led.

Sobre usar o darlington que tem no estoque dá na mesma. Observe bem a potência a ser dissipada no transistor darlington ou no segundo caso faça discreto. Pmax será 1,3V x corrente do led.

[Renato.88]

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Maravilha! Mas falei que melhorou com 1M em paralelo com o LDR mas... sabe aquela história que o olho do dono engorda o cavalo? Sendo realista, no escuro o LED ainda está muito apagado. No claro está bom.

 

Então diminui o valor desse resistor de 1M, acha um valor que faça seu led acender da maneira que queira quando estiver escuro. 

Eu chuto que 100k seja uma boa. 

[rmlazzari58]

5 horas atrás, Renato.88 disse:

100k seja uma boa

Então 100k lá...

 

Tem um detalhe que, apesar de ser interface HM, não é propriamente eletrônica mas tem que ser levado em conta: esse led é SMD. Seu brilho para os lados é bem pouco em relação ao visto de cima. A face que brilha desse led está alinhada com a superfície da tampa da caixinha.

 

Prá ver se ajuda a espalhar a luz para os lados, botei um pingo de araldite sobre ele e esse pingo ficou acho que 1mm acima da madeira. Talvez se fosse led desses comuns, que tem como um chapéu côco em cima, estivesse dando para perceber, na escuridão total, onde está a luminária. Com o 1M em paralelo com o LDR, olhando por cima, até dá para enxergar, mas de lado, esse pingo de cola epoxi quase não ajuda nada...

 

Vamos ver com o 100k...

 

 

[rmlazzari58]

Com 100k em paralelo com o LDR, e 1k em série, ainda ficou um pouco escuro.

 

E estava pensando não só no LED mas também no TTP223, que segundo o datasheet (se é que entendi direito) quando tem "0" lógico na saída, suporta até 8mA.

 

Bem... troquei a R em série por 560ohm. Sob o Sol forte do meio dia, o LDR fica com mais ou menos 100ohm. 660ohm não é 1k mas já é mais que os 140ohm que, a rigor, esse LED pede para 5v...

 

Para a R em paralelo, coloquei um pot de 100k e aproveitando que está uma noite sem nem luar, fechei tudo e fui diminuindo a resistência. Temi queimar o pot mas... bem, rs... não queimou. E ajustei para um brilho enxergável olhando a luminária não de cima mas sim reto - que é a posição relativa dela para quem estiver deitado. Medi e estava dando 48k.

 

Então ficou assim: 560ohm em série e 47k em paralelo.

 

Mas ainda tinha o TTP223. Como a R do LDR no escurão fica com mais ou menos 1M, fiz umas contas mesmo sem certeza de que está certo o raciocínio... (Se alguém puder, será que dá uma olhada, por favor?)

 

No escuro total:

(1/47000) + (1/1000000) = 1/Re

0,000021277 + 0,000001 = 1Re

1/Re = 0,000022277

Re = 44889

+ 560 (r em série)

Refinal = 45449

 

No claro total:

(1/47000) + (1/100) = 1/Rc

0,000021277 + 0,01 = 1/Rc

1/Rc = 0,010021277

Rc = 99,8

+ 560

Rcfinal = 659,8

 

E agora, corrente, prá saber quanto vai aparecer na saída do TTP, com 5v:

(I=V/R)

 

Escuro:

5/45449 = 0,00011A

 

Claro:

5/659,8 = 0,0076A

 

Como o máximo do TTP para "sink" (se entendi o datasheet) é 8mA, parece que deu certo