Um das System jederzeit an- und ausschalten zu können, habe ich im Versorgungspfad direkt am Eingang der Elektronik einen zweipoligen Kipp-Schalter eingebaut. Das zentrale Element in der Schaltung ist das ➣ HC-SR501 Infrarot-Sensormodul. Dieses kann über den VCC Pin mit 5 … 20 V versorgt werden. Am OUT Pin gibt das Sensormodul einen HIGH Pegel von 3,3 V aus, wenn das Modul eine Bewegung über seinen Infrarot-Sensor registriert. Über den OUT-Pegel wird das Gate eines MOSFETs angesteuert.
Als
MOSFET habe ich den
IRLZ44N von Infineon gewählt. Dieser ist ein sogenannter
N-Kanal MOSFET. Das ist deshalb wichtig, weil N-Kanal MOSFETs auf diejenige Seite des Verbrauchers angeschlossen werden, die in Richtung Masse (= Ground / GND) zeigt. Dies trifft bei unserem Aufbau zu, da der MOSFET zwischen LED-Streifen und GND geschaltet wird. Weiterhin ist der IRLZ44N ein sogenannter „
Logic Level“ MOSFET. Das bedeutet, dass er bereits bei einer Spannung von ca. U = 2,5 V (
s. Datenblatt) zwischen Gate und Source maximal leitend ist. Den MOSFET mit den Pins Gate (G), Drain (D) und Source (S) seht ihr rechts in der Abbildung. Der Widerstand R1 in der Schaltung dient der Strombegrenzung. Das ist deshalb wichtig, weil zwischen Gate und Source eine sogenannte
parasitäre Kapazität existiert. Dies könnt ihr euch wie einen kleinen Kondenastor zwischen Gate und Source vorstellen, wie im Bild rechts dargestellt. Diese parasitäre Kapazität C_GS würde ohne den Widerstand R1 beim Schalten des MOSFETs in sehr kurzer Zeit aufgeladen werden, was zu einem hohen Stromfluss und somit möglicherweise zu einer Überlastung vom OUT Pin des Sensormoduls führen könnte. Der Widerstand R2 ist ein
Pull-Down Widerstand. Er stellt sicher, dass der MOSFET bei einem LOW des Sensormoduls auch sicher mit Masse verbunden ist. Würden wir den R2 weglassen, könnte es bei einem LOW des OUT-Signales sein, dass kein definiertes Potential am Gate des MOSFET anliegt und wir nicht sicherstellen können, dass der MOSFET sperrt.
Abschließend fehlt nur noch der LED-Streifen. Hier ist auf die Polung des Streifens zu achten: Der + Anschluss muss in an den Schalterpin angeschlossen werden und der – Anschluss an den Drain des MOSFETs, wie im Schaltbild oben dargestellt. Außerdem muss die Betriebsspannung des LED-Streifens natürlich zu eurem Netzteil, also 12 V, passen. Als Farbe würde ich „warmweiß“ empfehlen, aber das ist Geschmackssache ; ).
Damit habt ihr nun einen Überblick über die Schaltung und kennt die Funktion der einzelnen Bauelemente. Mehr Details und weitere Informationen zum praktischen Aufbau findet ihr im unten verlinkten YouTube-Video. Bei Fragen zum Projekt, lasst mich diese gerne im Kommentarbereich des Videos wissen.