Dwukanałowy kontroler światłowodu typu Duralight. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie

 Komentarze do artykułu

Adnotacja. Obecnie przewody świetlne typu „duralight” w różnych konfiguracjach znajdują szerokie zastosowanie w reklamie zewnętrznej, oświetleniu architektonicznym, projektowaniu oświetlenia mostów, aranżacji wnętrz i iluminacji świetlnej. Jeśli uzupełnisz taki przewód świetlny o prosty sterownik cyfrowy, możesz uzyskać pewne dynamiczne efekty świetlne przy przełączaniu przewodu świetlnego.

Informacje ogólne. „Duralight” to elastyczny przewód o przekroju okrągłym (rzadziej prostokątnym) wykonany z kolorowego tworzywa sztucznego rozpraszającego światło (PVC), który służy do wypełnienia girlandy z miniaturowych żarówek lub diod LED. Przewód świetlny charakteryzuje się wysokimi parametrami użytkowymi: wodoodpornością, odpornością na wstrząsy (wytrzymuje ciężar do 100 kg na 2,5 cm60), elastycznością (kąt obrotu do 30 stopni), niskim poborem prądu, może pracować w temperaturze od -60°C. do + 25000 stopni C; Zasób blasku waha się od 100000 XNUMX (dla wersji lampowej) do XNUMX XNUMX (dla wersji LED) godzin.

Zgodnie z modyfikacją blasku wyróżnia się następujące serie lamp „duralight”:

1. Seria mocująca - działa w trybie ciągłego świecenia żarówek tego samego koloru. Nie łączy się ze sterownikiem. Przewód jest pomalowany na określony kolor, wewnątrz znajdują się zwykłe bezbarwne żarówki. Ta seria występuje w dwóch wersjach: mini i zwykłej 2-przewodowej duralight. Kolory: niebieski, biały, żółty, pomarańczowy, czerwony, zielony.

2. Seria Chasing - po podłączeniu poprzez kontroler pracuje w trybie jednokolorowej diody LED. Po podłączeniu bezpośrednio do sieci działa jako seria naprawcza. Przewód jest pomalowany na określony kolor, wewnątrz znajdują się zwykłe bezbarwne żarówki. Ta seria jest dostarczana w wersji duralight z 3 przewodami. Kolory: niebieski, biały, żółty, pomarańczowy, czerwony, zielony.

3. Seria Chameleon - po podłączeniu poprzez kontroler pracuje w trybie dwukolorowego, dynamicznego światła. Po podłączeniu bezpośrednio do sieci pracuje w trybie stałego świecenia dwoma kolorami jednocześnie. Przewód jest przezroczysty, wewnątrz znajdują się naprzemienne żarówki w dwóch kolorach. Ta seria jest dostarczana w wersji 3-przewodowej „duralight”. Kolory: czerwono-żółty, żółto-zielony, czerwono-zielony, czerwono-niebieski, zielono-żółty.

4. Seria Multichasing - po podłączeniu poprzez kontroler pracuje w trybie dynamicznego świecenia czterech kolorów: czerwonego, zielonego, niebieskiego, żółtego. Po bezpośrednim podłączeniu do sieci pracuje w trybie ciągłego świecenia fragmentów czterech kolorów (4 żarówki tego samego koloru) jednocześnie. Przewód jest przezroczysty, wewnątrz znajdują się naprzemienne żarówki w czterech kolorach (po cztery żarówki w każdym kolorze). Ta seria jest dostarczana w wersji 5-przewodowej „duralight”.

W zależności od wymienionej serii zmienia się współczynnik cięcia i pobór mocy przewodów świetlnych.

Dla serii mocującej współczynnik cięcia wynosi 1 m, dla serii kameleon i goniącej - 2 m, dla serii multichase - 4 m.

Pobór mocy „duralight” waha się od 16,38 W/m (mocowanie, gonienie, kameleon) do 21,6 W/m (multi-chasing).

Zwykle jeden koniec kawałka „duralightu” łączy się za pomocą adaptera z przewodem zasilającym, który podłącza się bezpośrednio do sieci 220 V. Na drugi (wolny) koniec zakłada się plastikową wtyczkę. Elementy Duralight można łączyć ze sobą za pomocą złącza męskiego i zabezpieczać za pomocą złączki lub specjalnej folii termokurczliwej.

W wersji autorskiej dwukanałowy sterownik służy do sterowania wielotorowym przewodem świetlnym „duralight” o długości 12 m. Żarówki czerwone i niebieskie oraz zielone i żółte zgrupowane są odpowiednio w dwa kanały. W tym przypadku maksymalny pobór mocy wynosi około 260 W, tj. 130 W na kanał.

W odróżnieniu od projektów sterowników dostępnych w Internecie, proponowana opcja nie posiada ograniczenia czasu pracy. W takim przypadku nie ma potrzeby naciskania żadnego przycisku w trakcie pracy, aby przywrócić sterownik do stanu pierwotnego.

(kliknij, aby powiększyć)

Zasada działania. Schemat obwodu elektrycznego sterownika pokazano na rys. 1. Sterownik zawiera: dwa oscylatory główne na elementach odpowiednio DD1.1, DD1.2 i DD2.1, DD2.2; Wyzwalacz RS DD3.1, DD3.2 zwiększający-malejący jasność; licznik odwrotny DD4 do tworzenia binarnych kodów jasności; Dekoder DD5 stanów liczników DD4 i linii sygnalizacji LED HL1-HL16; odwracanie elementów kombinacji kodowych DD1.3…DD1.6 licznika DD4; licznik DD6 kąta fazowego pierwszego kanału, a także wyzwalacz RS DD8.1-DD8.2 do sterowania elementami przełączającymi (VT3, VS1); licznik DD7 kąta fazowego drugiego kanału, a także wyzwalacz RS DD8.3-DD8.4 do sterowania elementami przełączającymi (VT2, VS2); stabilizator parametryczny na elementach VD3, VD4...VD7, R14, R15, C5; mocny mostek diodowy prostowniczy VD8...VD11.

Szybkość wzrostu i spadku jasności girland jest ustalana za pomocą rezystora zmiennego R2, który jest zawarty w obwodzie czasowym prostokątnego generatora impulsów DD1.1, DD1.2. Urządzenie wykorzystuje tzw. metodę impulsu fazowego do sterowania momentem otwarcia tyrystorów przełączających. Na początku każdego półcyklu napięcia sieciowego tyrystory zamykają się. W tym przypadku girlandy są pozbawione zasilania. Od tego momentu rozpoczyna się odliczanie czasu do otwarcia tyrystorów. Im dłuższy ten odstęp czasu, tym niższa jasność w danym kanale i odwrotnie, im krótszy odstęp czasu od momentu przejścia napięcia sieciowego przez zero do momentu otwarcia tyrystora, tym większa jasność w tym kanale.

Ilustrują to wykresy czasowe pokazane na ryc. 2. Impulsy bramkujące powstają na początku każdego półcyklu w momentach, w których napięcie sieciowe przekracza zero (rys. 2b). Niska jasność girlandy odpowiada długiemu czasowi włączenia (t on) tyrystora (ryc. 2c) i odwrotnie, wysoka jasność odpowiada krótkiemu czasowi włączenia (t on) tyrystora ( rys. 2d).

Rozważmy działanie sterownika licząc od momentu przejścia napięcia sieciowego przez zero. Załóżmy, że w tej początkowej chwili licznik góra/dół DD4 pracuje w trybie sumowania, tj. wzrasta kod binarny na jego wyjściach 0...3. Kiedy napięcie sieciowe przechodzi przez zero, tranzystor VT1 zamyka się i na wyjściu elementu DD2.3 powstaje krótki ujemny impuls trwający kilkadziesiąt mikrosekund. Oddziałując na zaprogramowane wejścia „C” liczników DD6 i DD7, impuls ten zapisuje kody binarne na wejściach liczników D0…D3 do ich własnych cyfr binarnych. Jednocześnie wyzwalacze RS DD8.1-DD8.2 i DD8.3-DD8.4 są resetowane do początkowego stanu zerowego, który odpowiada stanowi wyłączenia girland w obu kanałach. Dzięki falownikom DD1.3…DD1.6 do liczników DD6 i DD7 ładowane są wzajemnie odwrotne kombinacje kodów binarnych. Określa to działanie dwóch kanałów w trybie przeciwfazowym, tj. Podczas gdy w jednym kanale jasność wzrasta, w drugim kanale jasność maleje.

Ponieważ licznik góra/dół DD4 działa w trybie sumowania, jak stwierdzono powyżej, sekwencyjnie malejące kombinacje binarne są ładowane do własnych cyfr binarnych licznika DD6 w każdym momencie, gdy napięcie sieciowe przechodzi przez zero. W efekcie jasność w tym kanale maleje (girlanda EL1), a w drugim kanale wzrasta (girlanda EL2).

Aby policzyć odstęp czasu od momentu przekroczenia przez napięcie sieciowe zera do momentu włączenia jednego z tyrystorów, na elementach DD2.1, DD2.2 wykorzystywane są prostokątne impulsy głównego oscylatora. Gdy napięcie na wyjściu mostka diodowego VD8...VD11 nieznacznie przekroczy wartość zerową, tranzystor VT1 otwiera się i przełącza element DD2.3 w stan pojedynczy. Wysoki poziom logiczny na wyjściu elementu DD2.3 otworzy element DD2.4 i umożliwi przejście impulsów na wejścia sumujące liczników DD6 i DD7. Jeżeli do wewnętrznych bitów binarnych licznika DD6 zostanie wpisana „maksymalna” kombinacja binarna „1111”, to już pierwszy ujemny impuls na wejściu dodawania „+” (pin 5) spowoduje pojawienie się ujemnego impulsu na przejściu wyjście „+CR” (pin 12) i instalacja RS wyzwalają DD8.1-DD8.2 w stan pojedynczy. Poziom ten doprowadzi do otwarcia tranzystora VT3, a po nim zaświeci się tyrystor VS1 i girlanda w pierwszym kanale (EL1). Zatem na wyjściu wyzwalacza RS DD8.1-DD8.2 zostanie wygenerowany prostokątny impuls o maksymalnym czasie trwania, odpowiadający maksymalnej jasności w pierwszym kanale.

Jasność girlandy w drugim kanale (EL2) będzie minimalna, ponieważ na wejściowe bity binarne licznika DD7 (wejścia D0...D3) została wczytana „minimalna” kombinacja binarna „0000”, co odpowiada maksymalny odstęp czasu, licząc od momentu przekroczenia przez napięcie sieciowe zera do momentu przejścia wyzwalacza RS DD8.3-DD8.4 w stan pojedynczy. Zatem na wyjściu wyzwalacza RS DD8.3-DD8.4 zostanie wygenerowany prostokątny impuls o minimalnym czasie trwania, odpowiadający minimalnej jasności w drugim kanale.

Gdy licznik DD4 osiągnie stan maksymalny (na wyjściach: „1111”), na wejścia licznika DD6 zostanie wysłana kombinacja „0000”, która będzie odpowiadać minimalnej jasności w kanale pierwszym (EL1), a odpowiednio maksymalna jasność w drugim kanale (EL2), ponieważ kombinacja kodu „7” zostanie wysłana na wejścia licznika DD1111. Kombinacja kodu wyjściowego „1111” licznika DD4 jest odszyfrowywana przez DD5, a niski poziom logiczny z wyjścia jego najbardziej znaczącego bitu „15” (pin 17) przełączy przerzutnik RS DD3.1-DD3.2 na przeciwny stan zerowy. Teraz logiczny jeden poziom z wyjścia elementu DD3.2 otworzy element DD3.4 i umożliwi przejście impulsów z głównego oscylatora DD1.1-DD1.2 do wejścia odejmującego „-” (pin 4) odwracalnego licznik DD4. Teraz tryb pracy definiuje się jako wzrost jasności w pierwszym kanale (EL1) i spadek jasności w drugim kanale (EL2). Następnie cykl pracy jest całkowicie powtarzany.

Budowa i szczegóły. Sterownik zmontowany jest na płytce drukowanej (rys. 3) o wymiarach 120x95 mm wykonanej z dwustronnej folii z włókna szklanego o grubości 1,5 mm. W urządzeniu zastosowano rezystory typu MLT-0,125, MLT-2 (R14, R15), kondensatory stałe typu K10-17 (C1, C2) oraz kondensatory elektrolityczne typu K50-35 (C3...C5); rezystor dostrajający R4 - typ SP3-38b w wykonaniu poziomym, zmienny R2 może być dowolny o małych rozmiarach; tranzystory VT1...VT3 typu KT3102BM można zastąpić dowolną z tej serii, a także serią KT503 i innymi konstrukcjami npn małej mocy; Diody LED HL1…HL16 - czerwone o średnicy 3 mm; Diody Zenera VD1 i VD3 mogą być dowolnymi diodami małej mocy o napięciu stabilizacyjnym 8...12 V. SCR mogą pochodzić z serii KU201, KU202 o indeksach „K”, „L”, „M”, „N ”. Mocne diody FR307 można wymienić na podobne o napięciu roboczym co najmniej 400 V. Wszystkie mikroukłady CMOS serii KR1564 można zastąpić odpowiednimi analogami serii KR1554.

Do zasilania całego sterownika zastosowano stabilizator parametryczny małej mocy, a do zasilania części cyfrowej zastosowano stabilizator zintegrowany typu KR142EN5A. Możliwe stało się zastosowanie stabilizatora parametrycznego zamiast transformatora obniżającego napięcie ze względu na bardzo niski pobór mocy mikroukładów CMOS serii KR1564. Większość prądu zużywają diody LED (około 6 mA) i tyrystory podczas przełączania. W wersji autorskiej projekt jest złożony w formie małego domu, a diody LED znajdują się w pobliżu miniaturowych okien. W ten sposób „biegnący ogień” diod LED stwarza iluzję ożywienia w domu. (Sam dom znajdował się pod drzewem noworocznym.) W razie potrzeby diody LED można wykluczyć z projektu. Funkcjonalność obwodu nie ulegnie pogorszeniu, ale obciążenie stabilizatora parametrycznego zostanie nieznacznie zmniejszone.

Konfiguracja sterownika polega na ustawieniu częstotliwości głównego oscylatora DD2.1, DD2.2 za pomocą rezystora dostrajającego R4 i wybraniu żądanej szybkości wzrostu jasności za pomocą rezystora zmiennego R2. Przed pierwszym włączeniem należy ustawić suwak rezystora R4 w pozycji środkowej, a następnie obrócić go tak, aby całkowicie pokryć zakres zmian jasności girland. Wraz ze spadkiem rezystancji tego rezystora wzrasta częstotliwość generatora, dlatego liczniki DD6 i DD7 przepełnią się przed czasem, a jasność również spadnie do zera przed czasem. Jeżeli rezystancja R4 będzie zbyt duża, wówczas sygnały przekroczenia licznika będą opóźnione, a zakres jasności nie zostanie w pełni pokryty.

Wadą tego urządzenia jest stosunkowo duża dyskretność zmian jasności, której liczba gradacji (poziomów) jest równa współczynnikowi przeliczeniowemu liczników DD6, DD7. Przejścia pomiędzy poziomami stają się szczególnie zauważalne przy długim okresie narastania i zmniejszania jasności. Aby przejścia jasności były idealnie płynne (aby uzyskać małą dyskretność), należy włączyć jeszcze jeden licznik tego samego typu szeregowo z DD6 i DD7. W tym przypadku możliwe jest osiągnięcie dyskretności zmian jasności równej 256 stopni. Oczywiście w tym przypadku konieczne jest zwiększenie częstotliwości oscylatora głównego zamontowanego na elementach DD2.1, DD2.2.

Przy długości przewodu świetlnego do 12 m nie ma potrzeby instalowania tyrystorów i mocnych diod na grzejnikach, ponieważ średnia moc na kanał nie przekracza 65 W. W przypadku dłuższego przewodu świetlnego moc przełączana wzrośnie. W związku z tym tyrystory muszą być instalowane na grzejnikach, a diody w metalowych obudowach. Muszą być również instalowane na grzejnikach.

Uwaga! Konstrukcja posiada bezpośrednie połączenie galwaniczne z siecią AC! Wszystkie elementy zasilane są napięciem 220 V. Do ustawiania urządzenia należy używać śrubokręta z rączką wykonaną z materiału izolacyjnego. Uchwyt rezystora zmiennego R2 musi być również wykonany z materiału izolacyjnego.

Autor: Odinets A.L.

Zobacz inne artykuły Sekcja oświetlenie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Zaproponowano budowę 1-nm tranzystora z nanorurek węglowych z bramką 09.10.2016 Deweloperzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley zaproponowali wykorzystanie nanorurek węglowych jako bramki zamiast kanału tranzystora. Na drodze do tranzystorów z bramką 5 nm nie ma żadnych krytycznych przeszkód. Cokolwiek mniej jest wątpliwe. Na etapie obniżania standardów technologicznych do mniej niż 5 nm zaczyna się manifestować efekt tunelowania kwantowego, a jest to niekontrolowany wzrost wycieków (strat). Wszystko to jednak dotyczy tradycyjnych modeli budowy tranzystorów opartych na konwencjonalnych półprzewodnikach. Dlatego tranzystory z bramką mniejszą niż 5 nm zapowiadają się na inną strukturę i zastosowanie nowych materiałów. Jednym z takich materiałów są nanorurki węglowe. IBM, na przykład, opracował model tranzystora z lampą węglową 1,8 nm jako kanał przewodzący tranzystora. Deweloperzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley poszli inną drogą i zaproponowali zastosowanie nanorurek węglowych jako bramki tranzystora. Grupa naukowców stworzyła eksperymentalny tranzystor oparty na kanale przewodzącym wykonanym z dwusiarczku molibdenu (MoS2). Nawiasem mówiąc, IBM stosuje również molibden jako elektrody sterujące swojego tranzystora 1,8 nm. Problem z tranzystorem IBM polega na tym, że końce nanorurek trzeba przyspawać do elektrod sterujących, co na tym etapie jest trudne technologicznie. Tranzystor „Berkeley” jest wolny od tej wady, ponieważ w jego konstrukcji nanorurki węglowe są używane jako niezależne przewodniki prądu i służą jako bramki.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Elektronika pracuje wewnątrz ciała

▪ MAX17509 dwukanałowy regulator DC/DC 16 V 3A

▪ Soczewki kontaktowe z kontrolą poziomu cukru we krwi

▪ Historia afrykańskiego pyłu

▪ szum bakteryjny

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Ochrona sprzętu elektrycznego. Wybór artykułu

▪ artykuł Wydrukowana każda strona wydaje się być święta. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kim są bracia Wasiliew? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Concierge. Opis pracy

▪ artykuł o stroboskopie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zapewnienie niezawodnego działania importowanych telewizorów w trybie czuwania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024