|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Alarm bezpieczeństwa na ogniwach słonecznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii W przypadku sygnalizatora antywłamaniowego światło może służyć jako dobre źródło energii i zasilać układ detektora znajdujący się w pewnej odległości od niego. W rzeczywistości taki alarm antywłamaniowy całkowicie się odżywia.
Zasada działania urządzenia Musisz zacząć od źródła światła. Wiązka światła jest kierowana wzdłuż drzwi, okna lub pokoju, tworząc strefę bezpieczeństwa. Po stronie odbiorczej ogniwo słoneczne wykrywa obecność wiązki światła i przekształca ją w energię elektryczną. Ogniwo słoneczne odgrywa główną rolę w działaniu urządzenia; nie tylko wykrywa światło, ale także zasila sam obwód sygnalizacyjny. Cała tajemnica tkwi w doborze schematu alarmu, który został specjalnie zaprojektowany tak, aby zapewnić minimalne zużycie energii. Dzięki takiej charakterystyce obwodu sygnał wyjściowy ogniwa słonecznego jest jednocześnie wykorzystywany jako użyteczna informacja o wiązce światła oraz do zasilania całego urządzenia. Schemat obwodu Schemat sygnalizacji można podzielić na trzy części. Zacznijmy od konwertera fotoelektrycznego. W rzeczywistości ogniwo słoneczne, o którym mówiliśmy do tej pory, oznaczało baterię słoneczną złożoną z pięciu ogniw połączonych szeregowo. Całkowite napięcie wyjściowe akumulatora wynosi 1,6 V przy prądzie około 1 mA, w zależności od rzeczywistego oświetlenia ogniw. Przede wszystkim panel słoneczny musi dostarczać zasilanie do obwodu alarmowego. Osiąga się to poprzez ładowanie małej baterii niklowo-kadmowej. Obwód ładowania zawiera ogniwo słoneczne, diodę D1 i baterię. Kiedy wiązka światła „strażniczego” pada na powierzchnię baterii słonecznej, bateria jest ładowana prądem przepływającym przez diodę D1. Z poprzedniego rozdziału wiemy, że napięcie ładowania akumulatora spadnie do około 1,35 V. Z tego punktu widzenia akumulator można właściwie traktować jako diodę Zenera. Biorąc pod uwagę spadek napięcia o 0,3 V na diodzie D1, napięcie samego panelu słonecznego stabilizuje się na poziomie 1,65 V. Prąd z baterii słonecznej przepływa również przez rezystancje R1 i R2. Wielkość tego prądu jest mniejsza niż 250 μA, podczas gdy większość prądu idzie na ładowanie akumulatora. Rezystory i rezystor R2 są ważną częścią obwodu detekcji. Rozważ wszystko w kolejności (ryc. 1). Kiedy prąd przepływa przez R1 i R2, następuje podział napięcia. Rezystancje rezystorów R1 i R2 są tak dobrane, że gdy ogniwa słoneczne są oświetlone, spadek napięcia na rezystorze R1 wynosi tylko około 0,21 V. To napięcie sumuje się ze spadkiem napięcia na diodzie D1 (0,3 V), co daje różnica potencjałów między bazą a tranzystorem emiterem Q1 wynosi 0,51 V. Ponieważ Q1 jest tranzystorem krzemowym o minimalnym napięciu polaryzacji 0,7 V, napięcie bazowe jest zbyt niskie, aby włączyć tranzystor. Kiedy ogniwo słoneczne jest oświetlone światłem, tranzystor jest zablokowany i nie przepływa przez niego prąd.
Jednak gdy wiązka światła zostanie przerwana, prąd z konwertera fotoelektrycznego zatrzymuje się, dlatego przez rezystor R1 nie płynie żaden prąd. Prąd zatrzymuje się również przez diodę D1. Dzieje się tak, że R1 staje się źródłem o wysokiej impedancji, D1 jest diodą spolaryzowaną zaporowo (z powodu utraty napięcia z ogniwa słonecznego), a prąd przepływa przez R2 i złącze baza-emiter tranzystora Q1. Teraz pojawi się prąd kolektora. Prąd kolektora jest dostarczany do IC1 (generator alarmu). Ten projekt wykorzystuje ten konkretny mikroukład, ponieważ działa przy bardzo niskim napięciu zasilania i zużywa bardzo mało prądu. Przy napięciu zasilania 1,5 V (typowym dla sygnalizacji) układ LM3909 przechodzi w stan niestabilny i dlatego będzie w trybie generowania.Wartości elementów R5, R6 i C1 określają częstotliwość pokolenia. LM3909 zawiera również stopień wyjściowy wzmacniający moc. Podłączając przetwornik akustyczny (głośnik) między wyjściem generatora (pin 2) a dodatnim biegunem akumulatora, można usłyszeć głośny, wyraźnie rozpoznawalny sygnał podczas pracy generatora. Przerwanie wiązki światła powoduje natychmiastowe wyzwolenie obwodu czujki i rozlegnie się sygnał dźwiękowy. Gdy wiązka światła zostaje przywrócona, tranzystor Q1 wyłącza się, a generacja zatrzymuje się.W ten sposób obwód pełni rolę dzwonka, gdy otwierane są drzwi lub brama. Naprawianie alarmu Jeśli automatyczne wznowienie obwodu jest niepożądane, na przykład w systemie sygnalizacji włamania i napadu, do jednostki bazowej wprowadza się obwód blokujący. Są to w zasadzie elementy układu R3, Q2 i R4, jednak o całej sztuczce układu fiksacji decyduje układ LM3909. Rezystor 5 omów jest podłączony wewnątrz mikroukładu między pinami 6 i 12. Dopóki do zacisku dodatniego 5 nie zostanie przyłożone napięcie, będzie ono również nieobecne na zacisku 6. Jest to stan schematu przed zatwierdzeniem. Kiedy wiązka światła zostaje przerwana, tranzystor Q1 włącza się i zasila pin 5, uruchamiając oscylator. Potencjał pojawia się również na pinie 6. Jeśli przełącznik „zatrzaskowy S1” jest włączony, napięcie z pinu 6 przez rezystor R4 jest dostarczane do podstawy tranzystora Q2. Prąd zaczyna płynąć przez tranzystor Q2 i rezystor R3, dodatkowo zwiększając prąd płynący już przez bazę tranzystora Q1. Nawet jeśli napięcie zostanie ponownie dostarczone z ogniwa słonecznego, droga przepływu prądu generowanego przez ogniwa słoneczne znacznie się zmieni. W rezultacie rezystancja rezystora nie jest już mniejsza niż rezystancja rezystora R2, a spadek napięcia na R1 wzrasta. Efektywna rezystancja R2, R3 i Q2 staje się mała w porównaniu z R1, a ogniwa słoneczne nie są w stanie wyprowadzić tranzystora Q1 z nasycenia. W ten sposób sygnał alarmowy zostanie podany nawet po przywróceniu wiązki światła. Można go wyłączyć tylko przełącznikiem S1. Projekt alarmu bezpieczeństwa Podstawą projektu jest bateria, złożona z pięciu miniaturowych ogniw słonecznych połączonych szeregowo i z zewnątrz przypominająca dach pokryty dachówką. Oczywiste jest, że można zastosować dość małe elementy, ponieważ wymagają one minimalnego prądu. Wykonanie takiej baterii nie jest łatwe bez dostatecznej znajomości techniki elementów tnących i odpowiednich do tego urządzeń. Zdecydowanie zaleca się zakup wstępnie zmontowanej baterii wymienionej na liście części. Aby zwiększyć zasięg alarmu antywłamaniowego, ogniwa fotowoltaiczne wyposażone są w lustro paraboliczne. Lustro zbiera promienie światła z dużej przestrzeni i skupia je na elementach. Wykorzystano do tego celu przenośną latarkę i ty możesz zrobić to samo. Musisz wybrać latarkę z jak największym otworem obiektywu, jaki możesz znaleźć - to ważne. Następnie zdemontuj zespół odbłyśnika i wyjmij żarówkę. W tej konstrukcji soczewka nie tylko skupia promienie świetlne, ale także chroni lustrzany odbłyśnik przed uszkodzeniami mechanicznymi i wilgocią. Teraz bateria słoneczna jest przyklejona od wewnątrz do przezroczystej soczewki ochronnej pośrodku, podczas gdy tylna strona baterii powinna być skierowana w stronę soczewki. Soczewkę umieszcza się tak, aby panel słoneczny znajdował się naprzeciw otworu żarówki. Przez ten otwór przechodzą dwa przewody z akumulatora, a następnie mocuje się reflektor. Oczywiście bateria blokuje znaczną część przeźroczystej soczewki, dlatego należy wybrać jak największy odbłyśnik. Możesz także zmniejszyć rozmiar poszczególnych ogniw słonecznych i zmniejszyć rozmiar baterii. Ponieważ wyjścia szeregowych paneli słonecznych nie są oznaczone kolorami, musisz sam określić ich polaryzację. Drut przylutowany do przedniej powierzchni dolnego elementu ma biegunowość ujemną i jest przymocowany do korpusu. Drugi drut przylutowany do tylnej części górnego elementu ma biegunowość dodatnią. Podobny rozkład biegunowości przewodów elektrycznych jest typowy dla ogniw fotowoltaicznych pn-junction, w których górna warstwa świecąca jest typu n; dla ogniw fotowoltaicznych wykonanych z podstawowego krzemu typu n górna warstwa typu p oraz polaryzacja wyprowadzeń będzie odwrotna do wskazanej w tekście. Zespoły detektora i generatora urządzenia są umieszczone na płytce drukowanej pokazanej na rys. 2 i rozmieszczenie na nim części - na ryc. 3.
Wszystkie części są przylutowane do płytki, z wyjątkiem panelu słonecznego. Jeśli go podłączysz, alarm się wyłączy. W razie potrzeby można zainstalować przełącznik szeregowo z baterią, który umożliwia wyłączenie alarmu, gdy nie jest używany. Płytka drukowana montowana jest w komorze latarki, zwykle przeznaczonej na baterie. Tablicę należy umieścić tak, aby przetwornik akustyczny komunikował się z otoczeniem, inaczej jego przenikliwy dźwięk będzie stłumiony. Dodatkowo w obudowie wiercony jest otwór na włącznik "mocowania". Konieczne jest przymocowanie przewodów wychodzących z ogniw słonecznych i staranne złożenie latarki, tym razem przylutowanie akumulatora do obwodu. Urządzenie zabezpieczające jest gotowe do użycia. Jeśli instalacja jest prawidłowa, system wyda przenikliwy alarm. Aby go „uspokoić”, należy wyłączyć fiksację wyzwalającą i oświetlić powierzchnię ogniw słonecznych. Jest to łatwe: zanim system zostanie zainstalowany w miejscu do tego przeznaczonym, ustawia się go pod lampą stołową.
Instalacja alarmu bezpieczeństwa Typowy schemat instalacji urządzenia zabezpieczającego w drzwiach pokazano na ryc. 4. Jest zamocowany na wysokości 60 cm, co jest wystarczające w większości przypadków. Wiązka światła jest kierowana tak, że blokuje przejście do pomieszczenia.
Teraz musisz zainstalować urządzenie alarmowe po przeciwnej stronie otworu. Konieczne może być dostosowanie kierunku wiązki światła, tak aby dokładnie trafiała w powierzchnię ogniw słonecznych. Łatwo to ustalić: gdy wiązka zostanie dokładnie wycelowana, alarm zostanie wyłączony. Jako źródło światła można użyć dowolnej mocnej latarki. W tym celu pobrano tę samą latarkę, co do umieszczenia obwodu alarmowego. Akumulator został zastąpiony 6-woltowym transformatorem obniżającym napięcie, z jednym końcem 6-woltowego uzwojenia podłączonego do żarówki, a drugim do sieci. Jeśli chcesz, aby wiązka światła była niewidoczna, możesz użyć filtra podczerwieni. Nawet czerwony celofan sprawi, że wiązka będzie mniej zauważalna.Ponieważ krzemowe ogniwo słoneczne ma znaczną czułość w zakresie czerwieni i podczerwieni widma, utrata czułości będzie znikoma. Należy jednak wziąć pod uwagę tłumienie wprowadzone przez filtr: nie można oczekiwać, że zasięg systemu pozostanie taki sam. Należy pamiętać, że jeśli filtr zakryje powierzchnię emitera światła, może się on nagrzewać. Stopień nagrzania zależy od rodzaju filtra i jego transmisji. Wysoka temperatura może spowodować pożar. Korzystanie ze źródła światła zasilanego prądem zmiennym ma dodatkową zaletę sygnalizowania przerwy w dostawie prądu. Autor: Byers T.
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Inteligentne okulary oszczędzają energię i redukują emisję CO2 ▪ Chip SAA7133 - stereofoniczny dekoder wideo ▪ Gadżet Fidget Cube odsunie Cię od złych nawyków
▪ sekcja serwisu Wskaźniki, czujniki, detektory. Wybór artykułów ▪ artykuł Desperackie choroby wymagają desperackich środków. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Co to jest taksydermia? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Węzeł rafy. Wskazówki turystyczne ▪ artykuł Moneta przez butelkę. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony