|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Акустичний вимикач освітлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення Логіка роботи акустичного вмикача подібна до лічильного тригера. Звуковий сигнал включає лампи, якщо вони вимкнені, або вимикає, якщо вони увімкнені. У паузах між сигналами стан ламп залишається постійним.
Схема вимикача зображено на рис. 1. EL1 - одна або кілька з'єднаних паралельно ламп (накалювання або "енергозберігаючих") сумарною потужністю до 1000 Вт, якими керує вимикач. Завдяки застосуванню економічних мікросхем К154УД1А [1] та HEF4013BP [2] активна складова струму, що споживається від мережі при вимкненій лампі - всього 0,88 мА. Як показала практика, включення лампи в ланцюг постійного, випрямленого діодним мостом VD1, а не змінного струму, забезпечує кращу стійкість до перешкод пристрою. Випрямлене цим мостом напруга після гасіння його надлишку резистором R7, обмеження стабілітроном VD4 на рівні 10 і згладжування конденсатором С1 використано і для живлення мікросхем. Конденсатор С6 в ланцюзі живлення пригнічує високочастотні перешкоди. Завдяки малому споживаному струму потужність, що розсіюється на резисторі R7, не перевищує 0,25 Вт. Конденсатор C3 помітно знижує ймовірність помилкових спрацьовувань вимикача пристрою від перешкод, що проникають із електромережі. Це експериментально підтверджено. ОУ DA1 посилює сигнали, що надходять з мікрофона ВМ1. Коефіцієнт посилення, від якого залежить поріг спрацьовування, регулюють підстроювальним резистором R4. Оскільки з'єднання входу, що інвертує, ОУ із загальним проводом по постійному струму розірвано конденсатором С4, постійна складова напруги на цьому вході і на виході ОУ завжди дорівнює такій же складової напруги на неінвертуючому вході ОУ. Підбіркою резистора R1 ланцюга живлення мікрофона ВМ1 її встановлюють приблизно рівної половині напруги живлення ОУ. Це дає можливість отримати максимальний розмах змінної напруги з його виході. Конденсатори С2 та С5 формують АЧХ підсилювача, пригнічуючи високочастотні складові сигналу. На діодах VD2 та VD3 зібраний амплітудний детектор змінної складової сигналу. Резистор R5 уповільнює наростання напруги на конденсаторі С8, запобігаючи спрацьовування вимикача від коротких акустичних сигналів. Через резистор R6 конденсатор С8 розряджається після закінчення сигналу. Як тільки напруга на конденсаторі С8 перевищить порогове для входу С тригера DD1.1 значення (близько 5 В), тригер наводить свої виходи в стан, що відповідає логічному рівню на вході D. Ланцюг R11С9 створює затримку приблизно в 1 з між зміною логічного рівня напруги інверсному виході тригера і з його вході D. Тому стан тригера змінює лише з серії імпульсів, які надійшли на вхід З під час затримки. Цим усувається непередбачуваність стану вимикача після прийому невідомого заздалегідь числа наступних один за одним звукових імпульсів, що виникають, наприклад, в результаті багаторазового відображення звуку від стін приміщення і предметів, що знаходяться в ньому. Слід зазначити, що тактові входи тригерів мікросхеми HEF4013BP, на відміну від аналогів (КР1561ТМ2, CD4013BCN), мають характеристики перемикання з гістерезисом, як у тригера Шмітта. З цієї причини замінювати зазначену мікросхему аналогами небажано. При включенні живлення ланцюг R8C10 формує імпульс, що встановлює тригер DD1.1 у стан з низьким рівнем на виході 1. Це необхідно, щоб після включення пристрою в мережу лампа EL1 залишалася вимкненою до отримання сигналу, що включає. Не включиться вона самостійно і при відновленні напруги в мережі після перебою електропостачання. Коли на виході тригера DD1.1 встановлений низький рівень, такий він і на вході S тригера DD1.2, так як діод VD5 відкритий. У цій ситуації рівень на виході 13 тригера DD1.2 залишається низьким незалежно від рівня на входах і D, оскільки на вхід R подано напругу високого рівня. При високому рівні виході 1 тригера DD1.1 діод VD5 закритий. Надходить через резистор R10 на вхід S тригера DD1.2 пульсуюча напруга (мережева, випрямлена мостом VD1) на початку кожного напівперіоду переводить тригер у стан з високим рівнем на виході 13. Сигнал з цього виходу служить для тріністора VS1 відкриває. Зверніть увагу, що між керуючим електродом та катодом триністора відсутній резистор, рекомендований посібниками із застосування тріністорів серій КУ201 та КУ202. У ньому немає необхідності, оскільки вихідний опір тригера DD1.2 досить мало обох його станах. Як тільки триністор відкривається, напруга між його анодом і катодом різко зменшується, рівень напруги на вході S і виході 13 тригера DD1.2 стає низьким і триністор, що відкрив, імпульс припиняється. Таким чином, його тривалість завжди залишається мінімально достатньою для відкриття триністора. У наступному напівперіод процес повторюється. Необхідно відзначити, що надто швидко після відключення повторному включенні приладу в мережу описаний пристрій може "зависнути". У цьому випадку слід відключити його від мережі та знову включити, почекаючи не менше 10 с, необхідних для розрядки конденсаторів. Якщо як EL1 використовуються одна або кілька "енергозберігаючих" ламп без коректорів коефіцієнта потужності, робота вимикача відбувається дещо інакше, ніж з лампами розжарювання. В електронному пускорегулювальному апараті "енергозберігаючих" ламп є діодний випрямляч напруги зі згладжуючим конденсатором. Тому струм через лампу не протікає, поки миттєве значення напруги в мережі не перевищить напруги, до якої заряджений конденсатор, а воно лише трохи менше амплітуди мережевого. і напруга, що відкриває, на керуючий електрод триністора не надходить. Триністор відкриється після того, як напруга в мережі приблизно на 1.2 В перевищить напругу на конденсаторі лампи. Основна проблема, яка виникає при керуванні "енергозберігаючими" лампами за допомогою тріністора, пов'язана з тим, що струм витоку цього приладу (в закритому стані) може досягати кількох міліампер. Хоча цього недостатньо для безперервного горіння лампи, іноді вона періодично спалахує, так як конденсатор, що згладжує, поступово заряджається струмом витоку, а потім розряджається струмом спалахнула лампи. Це не тільки неприємно візуально, а й скорочує термін служби лампи. Щоб позбутися спалахів, можна або підібрати інший екземпляр тріністора, або підключити паралельно "енергозберігаючу" звичайну лампу розжарювання. Другий варіант кращий. Шунтувати, як іноді рекомендують, "енергозберігаючу" лампу резистором у цьому випадку неприйнятно. Інша проблема пов'язана із значним імпульсним струмом, що протікає через лампу (особливо "енергозберігаючу") в момент її включення. Цей імпульс здатний пошкодити триністор чи діоди випрямляча. Хоча багато "енергозберігаючих" ламп оснащені струмообмежувальними елементами, але якщо кілька таких ламп з'єднані паралельно, послідовно з ними бажано включити резистор опором близько 10 Ом. Потужність цього резистора має бути не менш обчисленою за формулою
де Р – потужність резистора, Вт; R - його опір Ом; Рсум – сумарна потужність ламп, Вт; U - напруга в мережі,; лямбда – коефіцієнт потужності (зазвичай 0,3...0,5).
Схема іншого варіанта вузла комутації лампи EL1 зображено на рис. 2. Нумерація елементів тут продовжує розпочату на рис. 1. Цей вузол не схильний до "зависання", менш критичний до струму відкривання тріністора, а головне - включає лампу при меншому миттєвому значенні мережевої напруги. На тригері DD1.2 зібрано одновібратор. Запускає його за наявності високого рівня на вході D-тригера сигнал, що надходить на вхід С через дільник напруги R9R10. Це відбувається в моменти часу, коли напруга на аноді тріністора зростає і досягає приблизно 15 Ст. Поки на вході D напруга низького логічного рівня, тригер зберігає стан з низьким рівнем на виході 13 транзистор VT1 і триністор VS1 закриті, а лампа знеструмлена. При високому рівні на вході D надходять на вхід імпульси С на початку кожного напівперіоду мережевої напруги переводять тригер в стан з високим рівнем на виході. Транзистор VT1 та триністор VS1 відкриваються, на лампу подається напруга. Конденсатор С11 заряджається через резистор R13. Приблизно через 10 мкс напруга на вході тригера R досягає порогового значення і тригер повертається у вихідний стан. Триністор залишається відкритим остаточно напівперіоду, а наступному процес повторюється. З особливостями вузлів управління триністорами та їх застосування можна ознайомитись у [3, 4]. У вимикачі можуть бути встановлені триністори КУ202К – КУ202Р, КУ202К1-КУ202Р1. Якщо потужність ламп не перевищує 400 Вт, підійдуть і триністори КУ201К-КУ201Н. При комутованій потужності понад 200 Вт триністор слід встановити на тепловідведення. Для тріністорів серії КУ202 гарантований струм керуючого електрода, що відкриває, не більше 100 мА, хоча фактично у більшості з них він у кілька разів менший. У всіх випробуваних автором екземплярів (близько десятка) цей струм не перевищував 10 мА. Якщо мікросхема DD1 у пристрої, зібраному за схемою, зображеною на рис. 1, все-таки не зможе віддати потрібний струм, може знадобитися добірка тріністора. Для вузла, зібраного за схемою, показаною на рис. 2, підбирати триністор не потрібно. Транзистор КТ940А можна замінити на КТ940Б, а також на КТ604 та КТ605 з будь-якими буквеними індексами. Всі ці транзистори працюють досить надійно, хоча прикладена до них напруга формально перевищує максимально допустиме значення. Аналог діодного мосту KBU6G – RS604. Підійдуть і інші діодні мости або окремі діоди, розраховані на зворотну напругу не менше 400 В і струм, споживаний керованими вимикачем лампами. Діоди КД521А замінять будь-які малопотужні кремнієві діоди. Як ОУ DA1 підійде не тільки К154УД1А, але і К154УД1Б, а також 174УД1А, 174УД1Б, КР154УД1А, КР154УД1Б. У мікросхем серій 174 К174 з висновком 5 з'єднаний металевий корпус. Оскільки мікросхеми серії КР174 виконані у пластмасовому корпусі, цей висновок у них залишений вільним та приєднувати його нікуди не потрібно. Мікрофон CZN-15Е замінюється будь-яким іншим малогабаритним електричним з вбудованим підсилювачем на польовому транзисторі. Підійде, наприклад, вітчизняний мікрофон МКЕ-332. При його підключенні необхідно дотримуватись полярності. Резистор R1 підбирають таким, щоб напруга між виводами мікрофона була близько 5 Ст. література: 1. Мікропотужний операційний підсилювач 154УД1. - rdalfa.lv/data/oper_usil/1541 .pdf.
Автор: К. Гаврилов, м. Новосибірськ; Публікація: radioradar.net
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Найменша лупа бачить зв'язки між атомами ▪ Електронна книга Amazon Kindle ▪ Судноплавство забруднює повітря ▪ Відновлення кістки за допомогою звуку ▪ Електрична капсула для стимуляції шлунка та покращення апетиту.
▪ розділ сайту Медицина. Добірка статей ▪ стаття Нехай загине світ, але здійсниться правосуддя. Крилатий вислів ▪ статья Яку ймовірність збільшує фотографія дитини в гаманці? Детальна відповідь ▪ стаття Начальник відділу охорони праці. Посадова інструкція ▪ стаття Пайка ніхрому та алюмінію. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Монета вистрибує з чарки. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page