Contoh dan cara kerja rangkaian sensor cahaya 12V. Salah satu bentuk rangkaian elektronika sederhana yang bisa diterapkan dalam kehidupan sehari hari adalah saklar otomatis yang diatur oleh cahaya. Rangkaian ini bisa diterapkan terutama untuk menghidupkan dan mematikan lampu secara otomatis.
Kita bisa menggunakan sistem rangkaian ini pada lampu taman atau lampu teras rumah. Sehingga kita tidak perlu lagi menghidup matikan lampu pada saat hari telah sore atau gelap. Lampu akan bisa menyala dengan sendirinya ketika hari sudah menjelang gelap.
Sensor yang kita gunakan untuk mengatur waktu nyala dan mati lampu adalah sensor ldr atau Light Depending Resistent. Atau biasa dikenal dengan nama sensor cahaya. Apa itu ldr dan bagaiman cara kerjanya ? Berikut ini adalah penjelasannya.
Cara kerja sensor ldr
Untuk memudahkan kita dalam memahami cara kerja kerja rangkaian sensor cahaya, ada baiknya kita harus mengerti cara kerja sensor ldr yang merupakan komponen penting di dalam rangkaian ini. Karena sensor ini bertugas untuk mengidentifikasi kondisi pencahayaan di sekitarnya.
Sensor cahaya atau ldr merupakan bagian dari keluarga resistor dari jenis variable resistor. Dimana pada dasarnya ldr merupakan sebuah komponen pasif yang memiliki hambatan listrik. akan tetapi nilai hambatan listrik dari ldr dapat berubah ubah sesuai dengan perubahan intensitas cahaya yang diterimanya.
Pada sisi permukaan bagian atas ldr terdapat lapisan bahan peka cahaya dengan nilai hambatan yang berubah ubah. Semakin besar intensitas cahaya yang diterima oleh permukaan sensor, maka nilai hambatan pada sensor tersebut akan semakin berkurang.
Gambar rangkaian sensor cahaya 12V
Gambar diatas menunjukkan skema rangkaian sensor cahaya 12V yang digunakan untuk menghidupkan dan mengatur nyala lampu. Komponen elektronika yang diperlukan cukup sedikit karena kita hanya perlu mengatur relay agar menutup dan membuka.
Relay yang kita gunakan adalah yang mempunyai tegangan aktif 12 volt dengan tipe relay normaly open (NO). Artinya ketika relay tidak diberikan tegangan maka switch atau saklar di dalam relay dalam kondisi terbuka atau tidak terhubung.
Sementara transistor yang digunakan pada rangkaian diatas berperan sebagai saklar yang mengatur pemberian tegangan pada relay. Kerja transistor sebagai saklar diatur oleh ldr yang memberikan pasokan tegangan untuk basis transistor.
Komponen yang diperlukan
- Resistor 330 Ohm
- Variable resistor atau trimpot 100K
- Fuse 1A
- Relay 12V NO
- Dioda 1 A
- LDR
- Lampu beban AC
- Transistor C1815
Cara kerja rangkaian
Hal pertama yang harus diperhatikan agar rangkaian dapat berfungsi baik adalah memastikan permukaan sensor cahaya ldr tidak terhalang sehingga dapat terkena cahaya matahari. Kita dapat meletakkan ldr menghadap ke atas agar bisa mendeteksi intensitas cahaya matahari dengan baik.
Ketika kondisi siang dan intensitas matahari cukup terang mengenai sensor cahaya, maka nilai hambatan sensor ldr menjadi sangat kecil, bahkan mendekati nilai nol. Akibatnya keadaan sensor ldr seperti kondisi saklar yang tertutup. Kondisi ini membuat transistor tidak aktif karena mendapat tegangan bias negatif melalui ldr.
Pada kondisi transistor tidak aktif, resistensi atau hambatan pada kaki kolektor – emitor sangat tinggi. Sehingga tidak menyebabkan terjadinya aliran arus listrik antara kolektor – emitor. Akibatnya relay tidak mendapatkan pasokan tegangan.
Saat intensitas cahaya yang mengenai permukaan sensor ldr mulai meredup atau gelap, maka hambatan pada ldr akan meningkat. Peningkatan hambatan atau resistensi basis – emitor menyebabkan tegangan bias positif dari sumber tegangan 12V bisa memasuki basis transistor.
Tegangan bias basis transistor diatur agar transistor dalam kondisi saturasi sehingga resistensi kolektor – emitor sangat kecil. Hambatan yang kecil antara kolektor – emitor tersebut menyebabkan relay mendapatkan supply tegangan 12V. Akibatnya relay akan aktif dan berubah menjadi tertutup, sehingga aliran arus ac 220 dapat mengalir melalui relay dan menyalakan lampu beban.
Akhir kata
Demikian contoh rangkaian sensor cahaya 12V sederhana menggunakan ldr. Untuk mengatur kepekaan sensor untuk menghidupkan relay dapat dilakukan dengan cara mengatur trimpot.
Selain digunakan untuk penggunaan lampu taman otomatis, rangkaian ini pun dapat diterapkan pada aplikasi lain. Contohnya pada aplikasi kipas otomatis atau perangkat lainnya. semoga bermanfaat.
