Akustyczny włącznik światła. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Akustyczny włącznik światła. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie

Komentarze do artykułu

Logika przełącznika akustycznego jest podobna do wyzwalacza zliczającego. Sygnał dźwiękowy włącza lampy, jeśli są wyłączone, lub wyłącza, jeśli są włączone. W przerwach między sygnałami stan lamp pozostaje niezmieniony.

Akustyczny włącznik światła
Rys.. 1

Obwód przełącznika pokazano na ryc. 1. EL1 - jedna lub więcej lamp połączonych równolegle (żarowe lub „energooszczędne”) o łącznej mocy do 1000 W, sterowane przełącznikiem. Dzięki zastosowaniu ekonomicznych mikroukładów K154UD1A [1] i HEF4013BP [2] składowa czynna prądu pobieranego z sieci przy wyłączonej lampie wynosi tylko 0,88 mA. Jak pokazała praktyka, włączenie lampy do obwodu prądu stałego prostowanego mostkiem diodowym VD1, a nie prądu przemiennego, zapewnia lepszą odporność urządzenia na zakłócenia.

Napięcie prostowane przez ten mostek, po wygaszeniu jego nadmiaru rezystorem R7, ograniczające diodę Zenera VD4 do 10 V i wygładzające kondensatorem C1, jest również wykorzystywane do zasilania mikroukładów. Kondensator C6 w ich obwodzie mocy tłumi zakłócenia o wysokiej częstotliwości. Ze względu na niski pobór prądu moc rozpraszana przez rezystor R7 nie przekracza 0,25 wata. Kondensator C3 znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo błędnego działania wyłącznika urządzenia przed zakłóceniami przenikającymi z sieci. Zostało to potwierdzone eksperymentalnie.

Wzmacniacz operacyjny DA1 wzmacnia sygnały pochodzące z mikrofonu BM1. Wzmocnienie, od którego zależy próg odpowiedzi, jest regulowane przez rezystor trymujący R4. Ponieważ połączenie odwracającego wejścia wzmacniacza operacyjnego ze wspólnym przewodem DC jest przerywane przez kondensator C4, stała składowa napięcia na tym wejściu i na wyjściu wzmacniacza operacyjnego jest zawsze równa tej samej składowej napięcia na nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego. Wybierając rezystor R1 w obwodzie zasilania mikrofonu BM1, ustawia się go w przybliżeniu na połowę napięcia zasilania wzmacniacza operacyjnego. Pozwala to uzyskać maksymalne wahania napięcia AC na jego wyjściu. Kondensatory C2 i C5 tworzą pasmo przenoszenia wzmacniacza, tłumiąc składowe sygnału o wysokiej częstotliwości.

Na diodach VD2 i VD3 zamontowany jest detektor amplitudy zmiennej składowej sygnału. Rezystor R5 spowalnia wzrost napięcia na kondensatorze C8, zapobiegając wyzwoleniu przełącznika w wyniku zbyt krótkich sygnałów akustycznych. Poprzez rezystor R6 kondensator C8 jest rozładowywany na końcu sygnału.

Gdy tylko napięcie na kondensatorze C8 przekroczy wartość progową dla wejścia C wyzwalacza DD1.1 (około 5 V), wyzwalacz ustawia swoje wyjścia w stan odpowiadający poziomowi logicznemu na wejściu D. Obwód R11C9 tworzy opóźnienie ok. 1 s między zmianą poziomu logicznego napięcia na odwrotne wyjście wyzwalacza i na jego wejściu D. W związku z tym stan wyzwalacza zmienia się tylko pierwszy z serii impulsów odebranych na wejściu C w czasie opóźnienia . Eliminuje to nieprzewidywalność stanu wyłącznika po odebraniu nieznanej liczby impulsów dźwiękowych następujących po sobie, powstałych np. w wyniku wielokrotnych odbić dźwięku od ścian pomieszczenia i znajdujących się w nim obiektów.

Należy zauważyć, że wejścia zegara wyzwalaczy mikroukładu HEF4013BP, w przeciwieństwie do analogów (KR1561TM2, CD4013BCN), mają charakterystykę przełączania z histerezą, podobnie jak wyzwalacz Schmitta.Z tego powodu niepożądane jest zastępowanie określonego mikroukładu analogami.

Po włączeniu zasilania obwód R8C10 generuje impuls, który ustawia wyzwalacz DD1.1 w stan niskiego poziomu na wyjściu 1. Jest to konieczne, aby po włączeniu urządzenia lampa EL1 pozostawała wyłączona do momentu pojawienia się sygnału, włącza go jest odbierany. Nie włączy się samoczynnie, nawet po przywróceniu napięcia sieciowego po przerwie w dostawie prądu.

Gdy wyjście wyzwalacza DD1.1 jest ustawione na niskie, jest takie samo na wejściu S wyzwalacza DD1.2, ponieważ dioda VD5 jest otwarta. W tej sytuacji poziom na wyjściu 13 wyzwalacza DD1.2 pozostaje niski, niezależnie od poziomu na wejściach C i D, ponieważ na wejście R podawane jest napięcie o wysokim poziomie.

Na wysokim poziomie na wyjściu 1 wyzwalacza DD1.1 dioda VD5 jest zamknięta. Pulsujące napięcie (sieciowe, prostowane mostkiem VD10) dochodzące przez rezystor R1.2 do wejścia S wyzwalacza DD1 na początku każdego półcyklu wprowadza wyzwalacz w stan o wysokim poziomie na wyjściu 13. sygnał z tego wyjścia służy jako otwarcie dla trinistora VS1. Należy pamiętać, że pomiędzy elektrodą sterującą a katodą trinistora nie ma rezystora, zalecanego w instrukcjach do stosowania trinistorów serii KU201 i KU202. Nie jest to konieczne, ponieważ impedancja wyjściowa wyzwalacza DD1.2 jest dość mała w obu jego stanach.

Gdy tylko trinistor się otworzy, napięcie między jego anodą a katodą gwałtownie spada, poziom napięcia na wejściu S i wyjściu 13 wyzwalacza DD1.2 staje się niski, a impuls otwierający trinistor zatrzymuje się. Zatem jego czas trwania zawsze pozostaje minimalnie wystarczający do otwarcia trinistora. W kolejnej połowie cyklu proces się powtarza.

Należy zauważyć, że zbyt szybkie ponowne podłączenie urządzenia do sieci po wyłączeniu może spowodować „zamrożenie” opisywanego urządzenia. W takim przypadku należy odłączyć go od sieci i włączyć ponownie po odczekaniu co najmniej 10 s, niezbędnych do rozładowania kondensatorów.

Jeśli jako EL1 stosuje się jedną lub więcej lamp „energooszczędnych” bez korektorów współczynnika mocy, działanie przełącznika jest nieco inne niż w przypadku żarówek. W stateczniku elektronicznym lamp „energooszczędnych” znajduje się diodowy prostownik napięcia sieciowego z kondensatorem wygładzającym. Dlatego prąd nie płynie przez lampę, dopóki chwilowa wartość napięcia w sieci nie przekroczy napięcia, do którego ładowany jest kondensator, i jest tylko nieznacznie mniejsza niż amplituda sieci. rezystancja jest bardzo wysoka, więc poziomy na wejściu S i wyjściu wyzwalacza DD1.2 pozostają niskie, a napięcie otwarcia nie jest dostarczane do elektrody sterującej trinistora. Trinistor otworzy się, gdy napięcie w sieci będzie o około 15 V wyższe niż napięcie na kondensatorze lampy.

Głównym problemem, który pojawia się podczas sterowania lampami „energooszczędnymi” za pomocą trinistora, jest to, że prąd upływu tego urządzenia (w stanie zamkniętym) może osiągnąć kilka miliamperów. Chociaż nie jest to wystarczające, aby lampa paliła się w sposób ciągły, od czasu do czasu miga, ponieważ kondensator wygładzający jest stopniowo ładowany przez prąd upływu, a następnie rozładowywany przez prąd lampy błyskowej. Jest to nie tylko nieprzyjemne wizualnie, ale także skraca żywotność lampy.

Aby pozbyć się błysków, możesz albo podnieść kolejną kopię trinistora, albo podłączyć zwykłą żarówkę równolegle z „energooszczędną”. Preferowana jest druga opcja. W tym przypadku niedopuszczalne jest manewrowanie, co jest czasem zalecane, „energooszczędną” lampą z rezystorem.

Inny problem związany jest ze znacznym prądem pulsacyjnym przepływającym przez lampę (zwłaszcza „energooszczędną”) w momencie jej włączenia. Impuls ten może uszkodzić diody tyrystorowe lub prostownicze. Chociaż wiele lamp „energooszczędnych” jest wyposażonych w elementy ograniczające prąd, ale jeśli kilka takich lamp jest połączonych równolegle, pożądane jest włączenie do nich szeregowo rezystora o rezystancji około 10 omów. Moc tego rezystora musi być przynajmniej obliczona ze wzoru

gdzie P jest mocą rezystora, W; R jest jego oporem, Ohm; Rsum - całkowita moc lamp, W; U - napięcie w sieci, V; lambda - współczynnik mocy (zwykle 0,3 ... 0,5).

Akustyczny włącznik światła
Rys.. 2

Schemat innej wersji jednostki przełączającej lampy EL1 pokazano na ryc. 2. Numeracja elementów jest tutaj kontynuacją rozpoczętej na ryc. 1. Ten węzeł nie podlega "zawieszeniu", jest mniej krytyczny dla prądu otwarcia SCR, a co najważniejsze, włącza lampę przy niższej wartości chwilowej napięcia sieciowego. Pojedynczy wibrator jest montowany na spuście DD1.2. Uruchamia go w obecności dopuszczalnego wysokiego poziomu na wejściu D-flip-flop, sygnału dostarczanego do wejścia C przez dzielnik napięcia R9R10. Dzieje się tak w chwilach, gdy napięcie na anodzie trinistora wzrasta i osiąga około 15 V.

Podczas gdy napięcie na wejściu D jest niskie, wyzwalacz pozostaje niski na wyjściu 13, tranzystor VT1 i trinistor VS1 są zamknięte, a lampa nie jest pod napięciem. Przy wysokim poziomie na wejściu D, impulsy docierające do wejścia C na początku każdego półokresu napięcia sieciowego przenoszą wyzwalacz do stanu o wysokim poziomie na wyjściu. Tranzystor VT1 i trinistor VS1 otwarte, do lampy podawane jest napięcie. Kondensator C11 jest ładowany przez rezystor R13. Po około 10 µs napięcie na wejściu R przerzutnika osiąga wartość progową i przerzutnik powraca do stanu pierwotnego. Trinistor pozostaje otwarty do końca półcyklu, a następnie proces się powtarza.

Charakterystykę jednostek sterujących SCR oraz ich zastosowanie można znaleźć w [3, 4].

W wyłączniku można zainstalować tyrystory KU202K - KU202R, KU202K1-KU202R1. Jeśli moc lampy nie przekracza 400 W, odpowiednie są również trynitory KU201K-KU201N. Przy mocy przełączania większej niż 200 W trinistor powinien być zainstalowany na radiatorze. W przypadku tyrystorów serii KU202 prąd otwarcia elektrody sterującej gwarantuje nie więcej niż 100 mA, chociaż w rzeczywistości dla większości z nich jest on kilkakrotnie mniejszy. Dla wszystkich badanych przez autora próbek (około kilkunastu) prąd ten nie przekraczał 10 mA. Jeśli układ DD1 w urządzeniu zmontowanym zgodnie z obwodem pokazanym na ryc. 1, w końcu nie będzie w stanie podać pożądanego prądu, może być wymagany wybór trinistora. Dla węzła zmontowanego zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 2, nie jest wymagany wybór trinistora.

Tranzystor KT940A można zastąpić KT940B, a także KT604 i KT605 z dowolnymi indeksami literowymi. Wszystkie te tranzystory działają dość niezawodnie, chociaż przyłożone do nich napięcie formalnie przekracza maksymalną dopuszczalną wartość.

Analog mostka diodowego KBU6G - RS604. Odpowiednie są również inne mostki diodowe lub pojedyncze diody przystosowane do napięcia wstecznego co najmniej 400 V i prądu pobieranego przez lampy sterowane przełącznikiem. Diody KD521A zastąpią wszelkie diody krzemowe małej mocy.

Jako wzmacniacz operacyjny DA1 odpowiednie są nie tylko K154UD1A, ale także K154UD1B, a także 174UD1A, 174UD1B, KR154UD1A, KR154UD1B. W przypadku mikroukładów serii 174 i K174 metalowa obudowa jest podłączona do styku 5. Ponieważ mikroukłady serii KR174 są wykonane w plastikowej obudowie, pin ten pozostaje wolny i nie jest wymagane nigdzie go podłączać.

Mikrofon CZN-15E można zastąpić dowolnym innym małym mikrofonem elektretowym z wbudowanym wzmacniaczem FET. Odpowiedni np. mikrofon domowy MKE-332. Podczas podłączania należy przestrzegać polaryzacji. Rezystor R1 jest tak dobrany, aby napięcie między przewodami mikrofonu wynosiło około 5 V.

literatura:

1. Wzmacniacz operacyjny mikromocy 154UD1. - rdalfa.lv/data/oper_usil/1541.pdf.
2. HEF4013B Podwójny przerzutnik typu D. -nxp.com/acrobat_download/datasheets/HEF4013B_5.pdf.
3. Kublanovskiy Ya Urządzenia tyrystorowe. - M.: Radio i łączność, 1987 (Masowa biblioteka radiowa, nr 1104).
4. Kontrola trinistorów i triaków. - platan.ru/szem/pdf/ 12_р21-25.pdf.

Autor: K. Gavrilov, Nowosybirsk; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja oświetlenie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Pełnoklatkowy obiektyw Viltrox AF 35/1.8 Z 29.09.2021

Firma Viltrox zaprezentowała pełnoklatkowy obiektyw AF 35/1.8 Z z autofokusem do aparatów bezlusterkowych systemu Nikon Z. W opisie produktu stwierdzono, że „kompaktowa konstrukcja i wyjątkowa ostrość w całym kadrze sprawiają, że obiektyw jest atrakcyjnym wyborem dla szerokiego grona fotografów”. Zastosowania aparatu Viltrox 35 mm F/1.8 obejmują fotografię codzienną, a także martwą naturę, krajobrazy, architekturę i sceny nocne.

Do automatycznego ustawiania ostrości używany jest napęd krokowy. Skupienie jest wewnętrzne. Obsługiwana jest technologia Nikon Eye AF. Oczywiście możliwe jest również ręczne ustawianie ostrości. Obiektyw przesyła dane EXIF do aparatu, a obecność portu USB-C pozwala na aktualizację oprogramowania obiektywu. Dzięki wielowarstwowej powłoce HD nano zmniejsza ryzyko powstawania zjaw i odblasków.

Dane techniczne obiektywu Viltrox AF 35/1.8 Z:

ogniskowa - 35 mm;
przysłona - f/1,8-f/16;
konstrukcja optyczna - 10 elementów w 8 grupach;
minimalna odległość ostrzenia - 0,4 m;
maksymalne powiększenie - 0,1x;
liczba listków przysłony - 9 (zaokrąglone);
rozmiar instalacji filtra - 55 mm;
średnica - 70 mm;
długość - 89,9 mm;
waga - 370g.

Obiektyw jest wyceniony przez producenta na 399 USD. Zawiera pokrywki, osłonę przeciwsłoneczną i futerał.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Cyfrowa kamera wideo z wbudowanym dyskiem twardym

▪ Stosunek do zapachów

▪ Zasilacz Cooler Master V Platinum 1300 W

▪ Chip mózgowy do przywrócenia wzroku

▪ Roboty ze sztuczną inteligencją mogą zastąpić dziennikarzy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologia cyfrowa. Wybór artykułu

▪ artykuł na lewo od zdrowego rozsądku. Popularne wyrażenie

▪ Dlaczego dyrektor John Ford stracił usługę prognozowania pogody? Szczegółowa odpowiedź

▪ Dyspozytor artykułów. Opis pracy

▪ artykuł Czujniki indukcyjne w samochodzie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasięg 88...108 MHz w starych odbiornikach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn