Rezistory závislé od svetla (LDR), tiež známe ako fotorezistory alebo fotobunky, sú elektronické komponenty bežne používané v pouličných svetlách a iných aplikáciách na snímanie svetla. LDR sú pasívne zariadenia, ktoré vykazujú zmeny elektrického odporu v reakcii na zmeny intenzity svetla. V tejto reakcii LDR umožňujú pouličným svetlám automaticky upravovať svoj jas na základe okolitých svetelných podmienok. Poďme sa ponoriť do princípu fungovania a funkčnosti LDR v pouličných svetlách.
LDR sú zvyčajne vyrobené z polovodičového materiálu, ako je sulfid kademnatý (CdS) alebo sulfid olovnatý (PbS), ktorý má vlastnosť nazývanú fotovodivosť. Fotovodivosť označuje jav, pri ktorom sa elektrická vodivosť materiálu mení, keď je vystavený svetlu. Odpor LDR klesá so zvyšujúcou sa intenzitou dopadajúceho svetla a naopak.
Základná konštrukcia LDR zahŕňa polovodičový materiál s vysokou odolnosťou v tme alebo pri slabom osvetlení. Materiál je vložený medzi dve vodivé elektródy a tvorí jednoduchý obvod. Keď na LDR nedopadá žiadne svetlo, jeho odpor je vysoký a obvodom prúdi minimálny prúd.
Teraz sa pozrime na fungovanie LDR v systéme pouličného osvetlenia:
Detekcia svetla: Keď je prítomné okolité svetlo, fotóny zo zdroja svetla dopadnú na povrch LDR. Energia fotónov vybudí polovodičový materiál, čo spôsobí uvoľnenie viazaných elektrónov, čím sa zníži odpor LDR.
Obvod deliča napätia: LDR je zapojený v konfigurácii obvodu deliča napätia s pevným odporom. Pevný odpor zaisťuje stabilné referenčné napätie, zatiaľ čo odpor LDR sa mení.
Kolísanie výstupného napätia: Ako sa mení odpor LDR, mení sa aj napätie na ňom. Táto zmena je úmerná intenzite svetla dopadajúceho na LDR. Napäťový výstup obvodu deliča napätia sa meria na križovatke medzi LDR a pevným odporom.
Riadiaci mechanizmus: Výstupné napätie sa potom privádza do riadiaceho mechanizmu, ktorým môže byť analógový alebo digitálny obvod. Tento riadiaci mechanizmus analyzuje úroveň napätia a určuje, či je potrebné zapnúť, vypnúť alebo upraviť pouličné osvetlenie.
Nastavenie svetla: Na základe analýzy ovládacieho mechanizmu sa podľa toho upraví jas pouličného osvetlenia. Ak je úroveň okolitého osvetlenia nízka, čo naznačuje tmu, ovládací mechanizmus spustí pouličné osvetlenie, aby sa rozsvietilo alebo zvýšilo jeho jas. Naopak, ak je úroveň okolitého osvetlenia vysoká, ovládací mechanizmus môže stlmiť alebo vypnúť pouličné osvetlenie, aby sa šetrila energia.
Slučka spätnej väzby: Ovládací mechanizmus nepretržite monitoruje intenzitu svetla cez LDR. Porovnáva nameranú intenzitu s vopred stanoveným prahom a podľa toho dynamicky riadi činnosť pouličného osvetlenia. Táto spätná väzba zaisťuje, že pouličné osvetlenie reaguje na meniace sa svetelné podmienky v reálnom čase.
Použitie LDR v pouličnom osvetlení ponúka niekoľko výhod. Po prvé, umožňuje automatické ovládanie pouličného osvetlenia na základe úrovne okolitého osvetlenia, čím zaisťuje energetickú účinnosť a úsporu nákladov. Pouličné svetlá môžu osvetľovať cesty a chodníky iba v prípade potreby, čím sa znižuje zbytočná spotreba energie počas denného svetla. Samonastavovacia povaha LDR navyše zaisťuje, že pouličné osvetlenie zostane funkčné aj pri kolísavých svetelných podmienkach, ako je úsvit a súmrak.
Na záver, LDR zohrávajú kľúčovú úlohu v pouličnom osvetlení tým, že zisťujú úrovne okolitého osvetlenia a poskytujú spätnú väzbu kontrolným mechanizmom. Vďaka svojim fotovodivým vlastnostiam LDR umožňujú pouličným svetlám automaticky upravovať svoj jas a činnosť. Táto funkcia prispieva k energetickej účinnosti, úsporám nákladov a zlepšeným svetelným podmienkam vo vonkajšom prostredí.
