Light Dependent Resistors (LDR-id), tuntud ka kui fototakistid või fotoelemendid, on elektroonilised komponendid, mida tavaliselt kasutatakse tänavavalgustites ja muudes valgussensori rakendustes. LDR-id on passiivsed seadmed, mille elektritakistus muutub vastuseks valguse intensiivsuse muutustele. Selle vastusena võimaldavad LDR-id tänavavalgustitel oma heledust ümbritseva valguse tingimuste alusel automaatselt reguleerida. Süveneme LDR-ide tööpõhimõttesse ja funktsionaalsusesse tänavavalgustites.
LDR-id on tavaliselt valmistatud pooljuhtmaterjalist, näiteks kaadmiumsulfiidist (CdS) või pliisulfiidist (PbS), millel on omadus, mida nimetatakse fotojuhtivuseks. Fotojuhtivus viitab nähtusele, kus materjali elektrijuhtivus muutub valguse mõjul. LDR-i takistus langeva valguse intensiivsuse kasvades väheneb ja vastupidi.
LDR-i põhikonstruktsioon hõlmab pooljuhtmaterjali, millel on suur takistus pimedas või vähese valguse tingimustes. Materjal asetatakse kahe juhtiva elektroodi vahele, moodustades lihtsa vooluringi. Kui LDR-ile ei lange valgust, on selle takistus suur ja vooluahelal on minimaalne vooluhulk.
Nüüd uurime LDR-i toimimist tänavavalgustussüsteemis:
Valguse tuvastamine: kui ümbritsev valgus on olemas, tabavad valgusallika footonid LDR-i pinda. Footonite energia ergastab pooljuhtmaterjali, põhjustades seotud elektronide vabanemist, vähendades seega LDR-i takistust.
Pingejaguri vooluahel: LDR on ühendatud fikseeritud takistiga pingejaguri vooluringi konfiguratsioonis. Fikseeritud takisti tagab stabiilse võrdluspinge, samal ajal kui LDR-i takistus varieerub.
Väljundpinge kõikumine: LDR-i takistuse muutudes muutub ka selle pinge. See kõikumine on võrdeline LDR-ile langeva valguse intensiivsusega. Pingejaguri vooluahela väljundpinget mõõdetakse LDR-i ja fikseeritud takisti vahelisel ristmikul.
Juhtmehhanism: väljundpinge suunatakse seejärel juhtimismehhanismile, mis võib olla analoog- või digitaalahel. See juhtimismehhanism analüüsib pingetaset ja määrab, kas tänavavalgusti tuleb sisse, välja lülitada või reguleerida.
Valguse reguleerimine: Juhtmehhanismi analüüsi põhjal reguleeritakse tänavavalgustuse heledust vastavalt. Kui ümbritsev valguse tase on madal, mis näitab pimedust, käivitab juhtmehhanism tänavavalgustuse sisselülitamiseks või selle heleduse suurendamiseks. Vastupidiselt, kui ümbritsev valguse tase on kõrge, võib juhtimismehhanism energia säästmiseks tänavavalgustuse hämardada või välja lülitada.
Tagasiside ahel: Juhtmehhanism jälgib pidevalt valguse intensiivsust läbi LDR-i. See võrdleb mõõdetud intensiivsust etteantud lävega ja juhib dünaamiliselt tänavavalgusti tööd. See tagasisideahel tagab, et tänavavalgusti reageerib muutuvatele valgustingimustele reaalajas.
LDR-ide kasutamine tänavavalgustites pakub mitmeid eeliseid. Esiteks võimaldab see tänavavalgustite automaatset juhtimist ümbritseva valgustaseme alusel, tagades energiatõhususe ja kulude kokkuhoiu. Tänavavalgustid võivad teid ja teid valgustada ainult vajaduse korral, vähendades tarbetut energiatarbimist päevavalgustundidel. Lisaks tagab LDR-ide isereguleeruv iseloom, et tänavavalgustid püsivad töökorras ka kõikuvates valgustingimustes, näiteks koidikul ja hämaras.
Kokkuvõtteks võib öelda, et LDR-id mängivad tänavavalgustuses üliolulist rolli, tuvastades ümbritseva valguse taseme ja andes tagasisidet juhtimismehhanismidele. Tänu oma fotojuhtivusomadustele võimaldavad LDR-id tänavavalgustitel oma heledust ja tööd automaatselt reguleerida. See funktsioon aitab kaasa energiatõhususele, kulude kokkuhoiule ja väliskeskkonna parematele valgustingimustele.
