|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Inteligentny włącznik oświetlenia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie Urządzenie przeznaczone jest do włączania i wyłączania światła w rzadko odwiedzanych pomieszczeniach gospodarczych. Implementuje rozgałęziony algorytm pracy. Faktem jest, że pomieszczenia gospodarcze odwiedzane są głównie w dwóch celach – „na długo” i „na krótko”. Kiedy wchodzą do pokoju „na dłużej”, zwykle drzwi są za nimi natychmiast zamykane. Jeśli do pokoju wchodzi się „na krótko” (np. do spiżarni na słoik z ogórkami), to zwykle drzwi zostawia się otwarte, aby wychodząc nie trzeba było „całować się” przy zamkniętych drzwiach. Dlatego urządzenie działa według dwóch algorytmów:
W obu trybach światło gaśnie dopiero po zamknięciu drzwi. Jako czujnik położenia drzwi stosuje się przycisk SB1 (rys. 1) typu MP-9 z popychaczem (był szeroko stosowany w mechanizmach transportu taśmy radzieckich magnetofonów).
Przycisk można zastąpić parą kontaktronów magnetycznych, ale jeśli kontaktron ma styki zwierające (a nie przełączające), należy do obwodu dodać jeszcze jeden rezystor (rys. 2).
Spust Schmitta DD1.1 (rys. 1) tłumi odbicie styków przycisku SB1; z jego wyjścia sygnał jest podawany na wejście elementu DD1.2, który steruje obciążeniem (żarówką) i częścią logiczną urządzenia. Gdy drzwi są zamknięte, na wyjściu elementu DD1.1 pojawia się logiczna „1”, gdy są otwarte, pojawia się tam logiczne „0”, które ustawia element DD1.2 tak, aby na jego wyjściu pojawiła się „1”, załączając obciążenie (lampka EL1), generator na elemencie DD1.3 i umożliwiając pracę licznika DD2. W tym samym czasie wyzwalacz DD3 jest resetowany przez łańcuch różnicujący C3-R3.1. Na wyjściu bezpośrednim DD3.1 pojawia się logiczne „0”, umożliwia to działanie wyzwalacza DD3.2 na wejściu C oraz utrzymuje logiczną „1” na wyjściu DD1.2, niezależnie od przycisku SB1, tj. lampka będzie nadal świecić. Po około 3 s (przy wskazanym na schemacie położeniu przełącznika SA1) na wejściu C wyzwalacza DD3.1 pojawia się „pojedynczy” front impulsu i zapisywana jest informacja o położeniu styku przycisku SB1 do spustu. Jeśli drzwi są nadal otwarte, na wyjściu wyzwalacza pojawia się „1”, a gdy tylko drzwi się zamkną, lampka EL1 gaśnie. Gdy do tego czasu drzwi zostaną zamknięte, stan wyjścia bezpośredniego wyzwalacza DD3.1 nie zmieni się (logiczne „0”), a lampa nadal będzie się palić. Natychmiast po zamknięciu drzwi na wyjściu elementu DD1.1 pojawia się dodatni spadek napięcia, a na bezpośrednim wyjściu wyzwalacza zliczającego DD3.2 ustawia się logiczne „0”. Lampa EL1 nadal się świeci. Tak będzie, dopóki ponownie nie przypomnimy sobie o istnieniu drzwi. Gdy go otworzysz, nic się nie stanie, a gdy zamkniesz go kolejnym impulsem, na wyjściu wyzwalacza DD3.2 ustawiana jest logiczna „1”. Dzięki łańcuchowi różniczkującemu C4-R4 ten sam poziom pojawia się na wyjściu wyzwalacza DD3.1. Na obu wejściach elementu DD1.2 - „1”, na jego wyjściu - „0”. Lampka gaśnie, generator zatrzymuje się, licznik jest resetowany. Do urządzenia został dodany tak zwany „watchdog timer”. Konieczne jest ograniczenie czasu świecenia lampy EL1, tj. oszczędzać energię elektryczną. Funkcja watchdog timer realizuje wyzwalanie DD3.2 wraz z licznikiem DD2. Maksymalny czas trwania lampy zależy od położenia przełącznika SA2 i może wynosić 7, 14 lub 28 minut. Jak tylko upłynie limit czasu, na odpowiednim wyjściu licznika DD2 pojawi się „1”. Poprzez diodę VD1 jest zapisywany do wyzwalacza DD3.2 i poprzez łańcuch C4-R4 przełącza wyzwalacz DD3.1, który gasi lampę. Część wysokonapięciowa urządzenia jest montowana na triaku VS1, tranzystorze wysokonapięciowym VT1 i mostku diodowym VD2 ... VD5. To właśnie ta konfiguracja obwodu została wybrana, aby osiągnąć większą wydajność i zmniejszyć prąd sterujący. Pomimo tego, że minimalny prąd odblokowujący dla triaka zastosowanego w obwodzie (TC106-10) wynosi 10 ... 30 mA, prąd zwarcia przekątnej mostka na diodach VD2 ... VD5 nie przekracza 0,5 mA. Wynika to z jednej z cech tyrystorów: aby przenieść je do stanu otwartego, potrzebny jest bardzo krótki impuls prądowy, po którym napięcie na elektrodzie sterującej staje się o 1 V mniejsze niż napięcie na anodzie. Oznacza to, że w tym obwodzie znaczny prąd przez tranzystor VT1 (20 ... 30 mA) przepływa tylko na początku każdego półcyklu (około 1/40 części), a reszta triaka jest otwarta, i prąd płynący przez tranzystor jest bliski zeru. Dlatego średnia wartość prądu otwarcia dla półcyklu „zmniejszyła się” 40-krotnie. Wszystko to jest prawdą tylko wtedy, gdy tranzystor VT1 działa w trybie klucza. Jeśli rezystancja jego złącza kolektora spada płynnie, to przy "półotwartym" tranzystorze średnia wartość przepływającego przez niego prądu wynosi znacznie więcej niż 0,5 mA i nagrzewa się bardziej. W ten sposób działa część obwodu wysokiego napięcia. Na wysokim poziomie na wyjściu elementu DD1.2 kondensator C5 jest powoli ładowany przez rezystor R5, rezystancja złącza kolektor-emiter tranzystora VT1 stopniowo maleje, a lampa EL1 stopniowo rozbłyskuje. Podczas włączania i wyłączania lampy na tranzystorze VT1 uwalniana jest dość znaczna moc, ale jeśli nie zwiększysz pojemności kondensatora C5 i utrzymasz odstęp między włączeniem lampy przez ponad 2 ... 3 s, grzejnik nie jest do tego potrzebny. Gdy lampa świeci się w pełnym ogniu, temperatura korpusu tranzystora wzrasta o około 15 ° C. Rezystancja rezystora R5 powinna być jak najwyższa, ale taka, aby lampa EL1 osiągnęła pełne ciepło. Rezystora R6 nie da się usunąć - bez niego lampa spali się tylko połowicznie. Pojemność kondensatora C5 można zmniejszyć, ale usunięcie go jest niepożądane, ponieważ. na wyjściu elementu DD1.2 powstają impulsy z nagłymi spadkami napięcia, które „ciągną” lampę, co niekorzystnie wpływa na jej „żywotność”. Urządzenie zasilane jest bezpośrednio z sieci AC poprzez prosty prostownik na diodzie VD6 oraz ogranicznik prądu - rezystor R7. Prąd pobierany przez urządzenie jest niezwykle mały: praktycznie od zera w trybie „uśpienia” do 350 μA przy włączonej lampce. Umożliwiło to wybór rezystora R7 o dość wysokiej rezystancji. Rozprasza moc, trochę więcej niż 0,05 W, ale moc tego rezystora powinna wynosić 0,25 W lub więcej - wtedy będą większe szanse, że nie zostanie przebity wysokim napięciem. Rezystancję rezystora R7 można zwiększyć do 300 kOhm. W układzie, jako DD1, autor zastosował układ HEF4093BT f. Philips w obudowie do montażu powierzchniowego. Cechą tego mikroukładu jest bardzo mały prąd przepływający podczas przełączania, dzięki czemu działający generator na elemencie DD1.3 zużywa mniej niż 7,2 mA przy napięciu zasilania 0,1 V. Ten sam generator, ale zmontowany na krajowym analogu K561TL1, pobiera w tych samych warunkach więcej niż 1 mA. Wynika to z faktu, że cyfrowe mikroukłady CMOS nie są zaprojektowane do pracy z płynnie zmieniającym się (analogowym) sygnałem, a przy pewnym „średnim” napięciu wejściowym występują prądy przepływowe. Wyzwalacze Schmitta mają histerezę przełączania, dzięki czemu na ich stopniach wyjściowych nie ma prądu przelotowego. Ale niestety nie dotyczy to ich stopni wejściowych. Dlatego jeśli używasz domowego mikroukładu, może być konieczne zmniejszenie rezystancji R5 o 10 ... 7 razy. Jednocześnie moc rozpraszana przez niego i prąd pobierany przez urządzenie gwałtownie wzrosną. Gdy urządzenie jest podłączone do sieci, napięcie na kondensatorze C6 ze względu na znaczną stałą czasową τ = R7-C6 rośnie powoli. W tym momencie bezpośrednie wyjście wyzwalacza DD3.1 jest niskie, tj. Świeci się lampka EL1. Ponieważ napięcie zasilania rośnie bardzo powoli, prąd bazy tranzystora VT1 również powoli wzrasta. Moc rozpraszana przez złącze kolektora tranzystora jest maksymalna dokładnie wtedy, gdy jest „półotwarta”, aw tym obwodzie może osiągnąć 5 ... 10 watów. Tych. tranzystor może się po prostu „wypalić”. Dlatego wskazane jest włączenie urządzenia w sieci z odkręconą lampą EL1. Można go wkręcić do wkładu dopiero po 5 ... 10 s po włączeniu. Jednak przy ocenach R5 ... R7, C5, C6 wskazanych na schemacie i powoli migającej lampie temperatura obudowy tranzystora (bez grzejnika) wzrasta o około 60 ... 70 ° C. Urządzenie prawidłowo zmontowane z części podlegających serwisowaniu nie wymaga konfiguracji. Jeśli używasz układu DD1 innej firmy (wszystkie inne mikroukłady mogą być dowolnymi strukturami CMOS), nie musisz początkowo lutować diody Zenera VD7. Zasilanie jest dostarczane do obwodu przez miliamperomierz ze stałego źródła napięcia (odpowiadającego napięciu stabilizacji diody Zenera), a wejścia elementu DD1.1 są połączone z przewodem „+ U”. Za pomocą diody LED lub w jakikolwiek inny sposób są przekonani o działaniu generatora DD1.3, po czym odczytywane są odczyty urządzenia. Rezystancja rezystora R7 jest obliczana według wzoru: R7 = 100/I (KOhm), gdzie I jest prądem w mA. Wskazane jest zaokrąglenie powstałej wartości rezystancji w dół - w końcu dioda Zenera VD7 również musi coś "zjeść". Napięcie zasilania obwodu zależy tylko od napięcia stabilizacji diody Zenera VD7 i może wynosić od 3 do 18 V. Im niższe napięcie zasilania, tym niższy prąd pobierany przez generator DD1.3. Jego częstotliwość wzrasta wraz ze spadkiem napięcia zasilania. Przy zmianie napięcia zasilania konieczna jest zmiana rezystancji rezystora R5 w tym samym kierunku (wybór jego wartości omówiono powyżej). Pojemność kondensatora C1 musi być taka, aby element DD1.1 całkowicie tłumił odbicie styków przycisku SB1; niepożądane jest jego zmniejszanie. Wartości rezystora R1 i obu łańcuchów C3-R3 i C4-R4 mogą być dowolnymi z zakresów wskazanych na schemacie - nic od nich nie zależy. Diody VD2 ... VD6 mogą być dowolne, zaprojektowane na napięcie wsteczne co najmniej 400 V i prąd przewodzenia większy niż 0,1 A. Tranzystor VT1 można zastąpić KT9115, triak VS1 dowolnym innym. Przy mocy żarówki EL1 mniejszej niż 200 ... 300 W grzejnik triakowy nie jest wymagany. Zamiast tranzystora bipolarnego VT1 można użyć dowolnego pola wysokiego napięcia z kanałem typu n. W takim przypadku nie są wymagane żadne zmiany w schemacie. Rezystor R6 można wówczas zwierać, a rezystancję rezystora R5 można zwiększyć kilkadziesiąt razy. Jednocześnie konieczne jest zmniejszenie pojemności C5 o tę samą wartość. Można go jednak całkowicie usunąć (C5) - dla nowoczesnych tranzystorów polowych nachylenie charakterystyki jest dość znaczne i trudno uzyskać efekt płynnego "wypalenia" żarówki. Jeśli używasz potężnego tranzystora bipolarnego lub polowego, triak VS1 nie jest potrzebny. Ale potem na grzejniku, oprócz tranzystora, musisz „zasadzić” diody. Przełączniki SA1 i SA2 są wykonane w postaci ścieżek przechodzących na płytce drukowanej w pobliżu odpowiednich wyjść układu DD2. Ich „styki” zamykane są kroplą lutowia za pomocą lutownicy. Nie da się połączyć ze sobą kilku wyjść układu DD2! Urządzenie posiada beztransformatorowe zasilanie sieciowe. Zachowaj ostrożność podczas konfiguracji. Wspólny przewód (korpus) na schemacie jest narysowany w celu uproszczenia grafiki. W żadnym wypadku nie należy go podłączać do obudowy urządzenia ani uziemiać. Autor: A.Koldunov, Grodno; Publikacja: radioradar.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Zaktualizowana linia Efinix Titanium FPGA ▪ Szybki czujnik 4K firmy Sony ▪ misja kosmiczna, aby ocalić planetę ▪ Moduł WiFi ESP32-SOLO-1 dla urządzeń low-end IoT ▪ Komputer czyta myśli w czasie rzeczywistym
▪ sekcja witryny Wzmacniacze mocy. Wybór artykułów ▪ artykuł o amerykańskim śnie. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Geografia, ekologia. Duża encyklopedia dla dzieci i dorosłych ▪ artykuł taksówkarz. Opis pracy ▪ artykuł Miernik pojemności baterii. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ Artykuł Pieniądze z wody. 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