Rezistory závislé na světle (LDR), také známé jako fotorezistory nebo fotobuňky, jsou elektronické součástky běžně používané v pouličním osvětlení a dalších aplikacích pro snímání světla. LDR jsou pasivní zařízení, která vykazují změny elektrického odporu v reakci na změny intenzity světla. V této reakci LDR umožňují pouličním osvětlením automaticky upravovat svůj jas podle okolních světelných podmínek. Pojďme se ponořit do principu a funkčnosti LDR v pouličním osvětlení.
LDR jsou obvykle vyrobeny z polovodičového materiálu, jako je sulfid kademnatý (CdS) nebo sulfid olovnatý (PbS), který má vlastnost zvanou fotovodivost. Fotovodivost se týká jevu, kdy se elektrická vodivost materiálu mění při vystavení světlu. Odpor LDR klesá se zvyšující se intenzitou dopadajícího světla a naopak.
Základní konstrukce LDR zahrnuje polovodičový materiál s vysokou odolností ve tmě nebo při slabém osvětlení. Materiál je vložen mezi dvě vodivé elektrody a tvoří jednoduchý obvod. Když na LDR nedopadá žádné světlo, jeho odpor je vysoký a obvodem prochází minimální proud.
Nyní se podívejme na fungování LDR v systému pouličního osvětlení:
Detekce světla: Když je přítomno okolní světlo, fotony ze zdroje světla dopadají na povrch LDR. Energie fotonů excituje polovodičový materiál, což způsobí uvolnění vázaných elektronů, čímž se sníží odpor LDR.
Obvod děliče napětí: LDR je zapojen v konfiguraci obvodu děliče napětí s pevným odporem. Pevný odpor zajišťuje stabilní referenční napětí, zatímco odpor LDR se mění.
Kolísání výstupního napětí: Jak se mění odpor LDR, mění se také napětí na něm. Tato změna je úměrná intenzitě světla dopadajícího na LDR. Napěťový výstup obvodu děliče napětí se měří na přechodu mezi LDR a pevným rezistorem.
Řídicí mechanismus: Výstupní napětí je poté přivedeno do řídicího mechanismu, kterým může být analogový nebo digitální obvod. Tento kontrolní mechanismus analyzuje úroveň napětí a určuje, zda je třeba zapnout, vypnout nebo upravit pouliční osvětlení.
Nastavení světla: Na základě analýzy ovládacího mechanismu se příslušně upraví jas pouličního osvětlení. Pokud je úroveň okolního osvětlení nízká, což indikuje tmu, ovládací mechanismus spustí pouliční osvětlení, aby se rozsvítilo nebo zvýšilo jeho jas. Naopak, je-li úroveň okolního světla vysoká, ovládací mechanismus může ztlumit nebo vypnout pouliční osvětlení, aby se šetřila energie.
Smyčka zpětné vazby: Ovládací mechanismus nepřetržitě monitoruje intenzitu světla prostřednictvím LDR. Porovnává naměřenou intenzitu s předem stanoveným prahem a podle toho dynamicky řídí činnost pouličního osvětlení. Tato zpětná vazba zajišťuje, že pouliční osvětlení reaguje na měnící se světelné podmínky v reálném čase.
Použití LDR v pouličním osvětlení nabízí několik výhod. Za prvé, umožňuje automatické ovládání pouličního osvětlení na základě úrovně okolního osvětlení, což zajišťuje energetickou účinnost a úsporu nákladů. Pouliční osvětlení může osvětlovat silnice a cesty pouze v případě potřeby, což snižuje zbytečnou spotřebu energie během denního světla. Samonastavovací povaha LDR navíc zajišťuje, že pouliční osvětlení zůstane funkční i za proměnlivých světelných podmínek, jako je svítání a soumrak.
Závěrem lze říci, že LDR hrají klíčovou roli v pouličním osvětlení tím, že detekují úrovně okolního osvětlení a poskytují zpětnou vazbu kontrolním mechanismům. Díky svým fotovodivým vlastnostem umožňují LDR pouliční osvětlení automaticky upravit svůj jas a provoz. Tato funkce přispívá k energetické účinnosti, úspoře nákladů a lepším světelným podmínkám ve venkovním prostředí.
