Автомат сходового освітлення з мікрофоном та функцією таймера. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Автомат сходового освітлення з мікрофоном та функцією таймера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

Коментарі до статті

Анотація. Як відомо, термін служби лампи розжарювання багато в чому залежить від режиму роботи. Обмеження початкового струму в момент включення та плавне його збільшення дозволяють уникнути руйнування нитки лампи розжарювання. Застосування тиристорного регулятора яскравості з фазоімпульсним управлінням у складі автомата сходового освітлення дозволяє обмежити максимальну напругу у вечірні години, коли вона зростає через зменшення числа споживачів. Крім того, такий автомат можна доповнити акустичним датчиком та функцією таймера, що дозволить при появі звукового сигналу включати лампу розжарювання з максимальною яскравістю на час від 15 секунд до 10 хвилин.

Загальні відомості. Конструкції, що розглядаються в даній статті, являють собою так звані "двополюсники", що дозволяє включати їх послідовно з лампою розжарювання без необхідності додаткової проводки. Пристрої можна розмістити в будь-якому зручному місці, забезпечивши хорошу вентиляцію комутуючим елементам з метою пожежної безпеки.

Як базове схемотехнічне рішення автомата сходового освітлення використовується тиристорний регулятор яскравості [1] з деякими змінами (рис. 1). Зокрема, два транзистори КТ361, що утворюють складовий, замінені одним із серії КТ3107 з великим коефіцієнтом посилення, а для зменшення часу розрядки конденсатора С1 після вимкнення живлення введено резистор R2.

(Натисніть для збільшення)

Регулятор забезпечує плавне наростання струму в момент включення протягом 1 сек, що виключає перевищення його максимально допустимого значення завдяки плавному розігріву нитки розжарювання. Максимальна напруга навантаження задається резистором R6. Це значення можна вибрати в межах 80…90%, що виключає перевищення максимально допустимої напруги у вечірній час, коли кількість споживачів скорочується, і напруга в мережі зростає.

Автомат "м'яка "навантаження в електромережі" (рис. 1) використовує фазоімпульсне управління моментом включення тиристора, що визначає потужність, що віддається в навантаження. відкривається тиристор, тим більше потужність, що віддається у навантаження.

У початковий момент часу, коли напруга мережі близько до нуля, конденсатор C2 розряджений, транзистори VT2, VT3 і тиристор VS1 закриті. Після завершення зарядки конденсатора C1 транзистор VT1 повністю відкритий, і момент відкривання тиристора визначається лише постійним часом ланцюга R5-R6-C2. У міру заряду конденсатора С2 падіння напруги на емітерному переході транзистора VT2 зростає. При досягненні значення близько 0,6, починає відкриватися транзистор VT3, оскільки в його базовому ланцюгу починає протікати струм. Це призводить до ще більшого збільшення струму бази транзистора VT2 і лавиноподібного включення двох останніх і тиристора. Момент появи струму керуючого електрода тиристора VS1 визначає потужність, що віддається у навантаження.

Автомат сходового освітлення з мікрофоном та функцією таймера

Конструкція та деталі. Автомат зібраний на друкованій платі (рис. 2) із двостороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм у вигляді правильного восьмикутника, вписаного в квадрат зі стороною 65 мм. Можна, звичайно, використовувати круглу заготовку діаметром 70 мм. Друкована плата призначена для встановлення в стандартну розгалужувальну мережну коробку з внутрішнім діаметром 70 мм. Транзистори VT1, VT2 можуть бути будь-якими із серії КТ3107, VT3 – КТ3102. Стабілітрон VD1 замінимо на Д814Г, КС512, КС515. Діод VD2 – будь-який кремнієвий. Тиристор VS1 може бути із серій КУ201, КУ202 з індексами К, Л, М, Н. Діоди КД226 з індексами Г, Д, Е. Запобіжник FU1 встановлюється на тримач.

(Натисніть для збільшення)

Принцип роботи. Схема електрична вдосконаленого варіанта автомата сходового освітлення, доповненого мікрофоном та функцією таймера, наведена на рис. 3. У його складі використовується той же тиристорний регулятор яскравості з фазоімпульсним управлінням, але для нормальної роботи автомата і забезпечення напруги живлення до складу регулятора введений ланцюжок послідовно включених резисторів R30-R31, що задає початкову яскравість світіння лампи розжарювання на рівні 10 ... 15%. Це необхідно для отримання стабільної напруги "+5" і "+10В" джерела живлення в режимі очікування. У момент замикання ланцюга живлення опір нитки лампи розжарювання максимально, і оскільки до складу параметричного стабілізатора введені баластние конденсатори C16, C17 щодо невеликої ємності, зарядка конденсатора C15 відбувається не відразу, а протягом десятих секунд. З цієї причини постійна часу інтегруючого ланцюга R13-C10 повинна бути трохи більше часу встановлення напруги живлення "+5" для забезпечення надійного обнулення лічильника DD2 в момент включення живлення.

Після встановлення напруги живлення "+5", на вході інвертуючого елемента DD1.2 з тригером Шмітта ще деякий час (визначається номіналами R13, C10) підтримується рівень логічного нуля, який після інвертування цим елементом обнуляє лічильник DD2. Після завершення зарядки конденсатора С10 на роботу пристрою впливу не надає, оскільки діод VD5 закритий.

Після встановлення лічильника DD2 в нульовий стан на його виході "Q12" (висновок 1) старшого розряду з'являється рівень нуля, який інвертуючись елементом DD1.3, відкриває ключовий транзистор VT1. Нижній вивід резистора R24 виявляється підключеним до загального дроту і відбувається заряджання конденсатора C18. Яскравість лампи розжарювання зростає до максимального значення, яке визначається опором резистора R29. Для зазначеного схемою номіналу R29 максимальне значення яскравості становить близько 80%. Таким чином, при першому включенні пристрою лампа розжарювання горить максимальною яскравістю 80% протягом заданого інтервалу часу. Велику вихідну потужність регулятора (до 99%) можна забезпечити лише включивши його за схемою "триполюсника". Для автомата сходового освітлення це не важливо, оскільки великої яскравості освітлення зазвичай не потрібно, але, у разі потреби, компенсувати втрату яскравості можна за рахунок встановлення лампи розжарювання більшої потужності.

Одночасно рівень "одиниці" з виходу "Q12" (висновок 1) лічильника DD2 надходить на катод діода VD6, зміщує його у зворотному напрямку та дозволяє роботу генератора, зібраного на елементах DD1.5, DD1.6, R19…R21, С11. Імпульси позитивної полярності є рахунковими для DD2, який при досягненні стану 2048 формує на виході старшого розряду "Q12" (висновок 1) рівень "одиниці". Цей рівень, інвертуючись елементом DD1.3, призводить до зупинки генератора. Цей же рівень закриває транзистор VT1 і переводить автомат у режим очікування. У такому стані мінімальна яскравість свічення лампи розжарювання визначається положенням двигуна резистора підстроювального R31 і може бути обрана в діапазоні 10 ... 50%.

Мікрофонний підсилювач виконаний на ОУ DA1.1 та DA1.2. Його сумарний коефіцієнт посилення може досягати 5000, тому для спрацьовування автомата з виходу мікрофона досить змінної напруги амплітудою 1 мВ. Чутливість підсилювача можна налаштувати резистором R5 таким чином, щоб автомат не спрацьовував від звуку кроків на сходовому майданчику, лише на будь-яку голосову команду. У такому разі, можна встановити яскравість в режимі очікування, наприклад, 50%, і в разі необхідності отримання додаткового освітлення "господарем" сходового майданчика, подати будь-яку голосову команду.

Для підвищення стійкості на високих частотах і усунення самозбудження мікрофонний підсилювач введені конденсатори C4, C6. Посилена змінна напруга з виходу DA1.2 через розподільний конденсатор С7 надходить на випрямляч, зібраний на діодах VD1, VD2. Випрямлена напруга згладжується конденсатором C8 і надходить на одновібратор-формувач імпульсу скидання, виконаний на елементах DD1.1, DD1.2, C9, VD3, VD4, R11, R12. При досягненні напруги на конденсаторі C8 порога перемикання елемента DD1.1 (приблизно 2,6), на виході елемента DD1.2 формується короткий позитивний імпульс, тривалістю близько 8 мкс, який, щоразу при появі звукового сигналу, призводить до обнулення лічильника DD2 та перезапуску таймера. Візуальну оцінку часу витримки (при налаштуванні таймера) проводять по лінійці світлодіодів HL1…HL4 (HL1, HL2 - зелені, HL3 - жовтий і HL4 - червоний). Якщо потрібно візуально оцінювати час витримки на відстані, необхідно зменшити опір резисторів R15 ... R18 до 4,7 кОм, а ємність баластових конденсаторів C16, C17 збільшити до 0,47 мкФ. Час затримки таймера можна збільшити до 3,5 годин заміною конденсатора C11 більший, номіналом до 2,2 мкФ, а мінімальну затримку змінити підбором резистора R19.

Слід зазначити ще одну цікаву особливість мікрофонного підсилювача (DA1.1, DA1.2). Якщо збільшити номінали конденсаторів: C4 = 0,01 мкф; С5 = 2,2 мкФ; С6 = 6800 пФ; С7=47 мкФ і встановити автомат усередині приміщення замкнутого об'єму, то підсилювач не спрацьовуватиме на звукові сигнали, а тільки на зміну тиску повітря навіть при безшумному відкриванні та закриванні дверей.

(Натисніть для збільшення)

Конструкція і деталі. Автомат зібраний на друкованій платі (рис. 4) із двостороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм із квадратної заготовки розмірами 78x78 мм. Для встановлення в стандартну розгалужувальну мережну коробку типу КЕМ5-10-7 у квадратній заготовці вирізаються куточки розмірами 13x13 мм. В автоматі застосовані постійні резистори МЛТ-0,125, МЛТ-2 (R34), підстроювальні СП3-38б у горизонтальному виконанні, баластові конденсатори С16, С17 типу К73-17 з номінальною напругою 400В, інші неполярні - К10-17 чи імпортні. Мікрофон може бути типу CZN-50E, МКЕ-35, МКЕ-15, МКЕ-332-333. На місці VD389, VD1, як і попередньому варіанті, можуть працювати Д12Г(Д), КС13, КС814. Транзистори VT512, VT515 можуть бути із серії КТ1; VT4, VT3102 – КТ2. ОУ DA3 замінимо TL3107, TL1; ІС DD072 КР082ТЛ1 (1564HC2), що містить шість тригерів Шмітта, замінна CD74, лічильник КР14ІЕ40106 (CD1561) замінимо КР20ІЕ4040 (1564HC20).

Налаштування другого варіанту пристрою полягає в установці мінімальної яскравості в режимі очікування за допомогою резистора R31, чутливості мікрофонного підсилювача - R5 та необхідної витримки часу - R21. Затримка спрацьовування з моменту появи звукового сигналу або голосової команди можна збільшити підбором конденсатора C8. Якщо зі збільшенням номіналів конденсаторів C16, C17 до 0,47мкФ нечітко обнулятися лічильник DD2 у момент включення живлення, необхідно збільшити ємність конденсатора C10 до 4,7-10 мкФ. При потужності лампи розжарювання понад 75 Вт тиристор необхідно встановити на тепловідведення.

література

"Регулюємо яскравість світильника". - " Радіо " , 1992г, №1, с.22.

Автор: Одинець А.Л.

Дивіться інші статті розділу Освітлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Пристрій бездротової зарядки гаджетів на відстані до метра 02.01.2018

Технологічний стартап Energous із Сан Хосе, Каліфорнія, офіційно оголосив про отримання сертифіката Федеральної комісії зі зв'язку США (Federal Communications Commission, FCC) на бездротовий зарядний пристрій WattUp Mid Field, що забезпечує дистанційний заряд батарей мобільних пристроїв на відстані до 3 футів. .

Передавач енергії WattUp дозволяє заряджати одночасно кілька мобільних пристроїв та підтримує режим заряджання будь-якої кількості гаджетів – смартфонів, планшетів, клавіатур, навушників тощо.

Технологія працює в позначеному радіусі за умови наявності у мобільного пристрою приймача WattUp, вбудованого або зовнішнього дискретного.

Спочатку передбачається випускати для цього зовнішні пристрої, але на перспективу компанія сподівається на вбудовування своєї технології дистанційної зарядки в побутову техніку, домашні пристрої, автомобілі, обладнання ресторанів, барів, вокзалів та інших громадських місць.

Екосистема WattUp будується за аналогією з Wi-Fi на незалежній від платформі. На практиці це означає, що приймальний зарядний пристрій WattUp, наприклад, для смартфона Samsung, так само успішно функціонуватиме з передавачем для смартфона Apple.

Екосистему дистанційного зарядного пристрою WattUp Mid Field формує приймальну частину, що передає частину та відповідне програмне забезпечення.

На відміну від популярних бездротових зарядних пристроїв близької дії, де використовується принцип електромагнітної індукції, технологія WattUp передбачає перетворення електричної енергії на радіочастотне випромінювання, що передається блоком трансмітера на будь-який гаджет з відповідною приймальною частиною. Саме з цієї причини прототипу трансмітеру WattUp Mid Field була потрібна сертифікація FCC як радіочастотного випромінюючого пристрою.

Відповідне програмне забезпечення WattUp, що використовує власні алгоритми компанії, забезпечує динамічний перерозподіл діаграми спрямованості для сфокусованої передачі радіочастотної енергії приймач, а також розставляє пріоритети зарядки для різних пристроїв.

Технологія має значну масштабованість, при цьому підзарядка пристроїв відбувається в повністю автоматичному режимі при необхідності. Розташування гаджета у безпосередній близькості приймача (контактний метод) потрібно лише активації режиму швидкісної зарядки.

Інші цікаві новини:

▪ Електроенергія з таргана

▪ Повідомлення про наближення машини швидкої допомоги

▪ Еластичні дроти з рідкою начинкою

▪ На траві дрова

▪ Комутатори DisplavPort із перетворювачами рівня HDMI/DVI

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Дзвінки та аудіо-імітатори. Добірка статей

▪ стаття І дим вітчизни нам солодкий і приємний. Крилатий вислів

▪ стаття Чи потрібно пити на день по 1,5-2 літри води? Детальна відповідь

▪ стаття Охоронець, який використовує під час роботи зброю, боєприпаси, спеціальні засоби. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Зворотний тракт у трансівері. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Індикатор електричного поля на аналогу ІПТ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт