Пристрій керування вуличним освітленням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

 Коментарі до статті

Відомо чимало конструкцій автоматів, що включають вуличне освітлення в нічний час і вимикають його на світанку. Однак вони, як правило, погано захищені від хибних спрацьовувань при коливаннях освітленості поблизу порогової при переходах від дня до ночі і назад. У цьому пристрої ця проблема успішно вирішена. Автомат зібраний на кількох стандартних КМОП мікросхем середнього ступеня інтеграції.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Схема запропонованого пристрою представлена ​​на рис. 1. При включенні живлення на вході елемента 9 DD1 3 за допомогою конденсатора С5 формується короткий імпульс високого логічного рівня, що встановлює RS-тригер з елементів DD1.3 і DD1.4 в стан з високим рівнем напруги на виході елемента DD1.4. Надходячи через резистор R12 на базу транзистора VT5, ця напруга відкриває транзистор. В результаті включається світлодіод HL3, а блокінг-генератор на транзисторі VT4 та імпульсному трансформаторі Т2 починає працювати. Генеровані ним імпульси відкривають симістор VS1, який включає лампу EL1.

У такому стані пристрій знаходиться доти, поки на інший вхід RS-тригера (висновок 13 елемента DD1.4) не надійде імпульс, який переведе тригер в протилежний стан, вимкне цим світлодіод HL3 і припинить роботу блокінг-генератора. За відсутності імпульсів на керуючому електроді симістор VS1 перестане відкриватися, лампа EL1 згасне

Якщо зовнішня освітленість досить велика ("день"), опір її датчика, фотодіода VD1, порівняно низький та логічний рівень на входах елемента DD1.1 високий. На виході цього елемента та на вході R лічильника DD4 рівень низький, ніж робота цього лічильника дозволена. Світлодіод HL1 "Ніч" погашено. На виході елемента DD1.2 - високий рівень, тому увімкнено світлодіод HL2 "День", а роботу лічильника DD3 заборонено.

На входи CN обох лічильників надходять імпульси з періодом 60 (1 хв), формовані "годинний" мікросхемою DD2. Тому той лічильник, робота якого дозволена (в даному випадку DD4), щохвилини змінює свій стан, встановлюючи високий логічний рівень на черговому виході та низький на решту. Через 4 хв після включення приладу високий рівень буде встановлений на виведенні 10 лічильника DD4 і на з'єднаному з ним вході 13 DD1.4 елемента, що призведе до вимикання лампи EL1.

Надалі (денний час) імпульси на виході лічильника DD4 повторюються кожні 10 хв. Тому, якщо увімкнути лампу натисканням на кнопку SB1, що приведе RS-тригер у відповідний стан, вона буде автоматично погашена не пізніше ніж через 10 хв.

З настанням темряви опір світлодіода VD1 значно збільшиться. Рівні на входах та виходах елементів DD1.1, DD1.2 зміняться протилежними. В результаті світлодіод HL2 буде вимкнений, a HL1 увімкнено. Одночасно роботу лічильника DD4 буде заборонено, а лічильника DD3 - дозволено. Якщо такий стан збережеться незмінним протягом 4 хв, буде сформовано імпульс високого рівня виведення 10 лічильника DD3, який надійде через діод VD3 на вхід 9 елемента DD1.3. Це змінить стан RS-тригера, і лампа EL1 буде увімкнена.

Автоматичне вимикання лампи відбудеться, коли освітленість світлодіода VD1 знову зросте і залишиться не менше 4 хв. Практика показує, що такої затримки включення та вимикання лампи цілком достатньо для запобігання хибним спрацьовуванням автомата при значних, але порівняно короткочасних змінах освітленості під впливом переміщення хмар, спалахів блискавки, освітлення датчика автомобільними фарами. Тривалість затримки (як включення, так і вимкнення) можна змінювати в межах 1-9 хв, з'єднуючи входи RS-тригера з іншими виходами лічильників DD3 та DD4. Якщо це доводиться часто робити, можна передбачити в автоматі перемикачі.

Вузол живлення автомата побудований за класичною трансформаторною схемою зі стабілізатором напруги на стабілітроні VD4 та транзисторі VT3. Від застосування стабілізатора можна відмовитися, якщо напруга в мережі живлення не схильна до значних коливань.

Рис. 2

Усі елементи автомата розміщені на друкованій платі, показаній на рис. 2 із фольгованого з одного боку склотекстоліту. Її розміри обрані виходячи з розміщення у пластмасовій розподільній коробці для електропроводки, придбаної у господарському магазині.

Світлодіоди HL1-HL3 впаяні безпосередньо у плату, але за бажання можуть бути винесені на панель корпусу. Кнопка SB1 із нормально розімкненими контактами розміщена на цій панелі. Зовнішній вигляд плати з розміщеними на ній елементами схеми показано на рис. 3. Фотодіод VD1 винесений за межі плати та встановлений на зовнішній панелі пристрою.

Рис. 3

Транзистори КТ315Г можна замінити іншими кремнієвими малопотужними структурами npn.

Мікросхеми серії К176 (за винятком К176ІЕ18) можна замінити на аналогічні серії К561 або імпортних КМОП-серій: К176ЛЕ5 - CD4001, К176ІЕ8 - CD4017. Мікросхему К176ІЕ18 можна замінити на К176ІЕ12. У цьому випадку перемичку, що з'єднує висновок 14 мікросхеми DD2 із загальним дротом, не встановлюють. Так як точного відліку часу в цьому приладі не потрібно, замість підстроювального конденсатора С2 можна встановити постійний керамічний ємністю 10...20 пФ.

При комутації ламп загальною потужністю до 200 Вт симістор ТС112-10-7 (його можна замінити симістором КУ208Г) встановлюють на закріпленому на платі алюмінієвому тепловідводі площею 15...20 см2. Цього достатньо при потужності лампи EL1 або групи з'єднаних паралельно ламп розжарювання не більше 200 Вт. Для керування лампами більшої сумарної потужності (максимум 2000 Вт) площу тепловідведення доведеться відповідно збільшити, помістивши його не на друкованій платі приладу, а в іншому місці.

Рис. 4

При незначній зміні схеми керування, показаному на рис. 4, в автоматі може бути використаний не симистор, а звичайний несиметричний триністор КУ202М або КУ202Н Магнітопровід імпульсного трансформатора Т2 - кільцевий феритовий типорозміру К10x6x5. Автор використав "кільце" від несправного електронного баласту для енергозберігаючих освітлювальних ламп. Обмотки I, II і III трансформатора мають відповідно 50, 25 і 30 витків, намотаних внавап проводом ПЕВ-2 діаметром 0,15 мм. Для забезпечення надійного відкривання симістора знадобиться, можливо, добірка числа витків обмотки III.

Трансформатор живлення Т1 можна використовувати будь-який, що підходить за розмірами і має вторинну обмотку напругою 10... 12 при струмі навантаження не менше 50 мА. Автор застосував малогабаритний трансформатор із двома вторинними обмотками по 12 В, розрахованими на струм 200 мА (одна з них не використовується).

Автомат не має окремого вимикача та підключається безпосередньо до мережі 220 В у розподільній коробці або шнуром з вилкою до звичайної розетки. Налагоджувати прилад не потрібно, за відсутності помилок у монтажі він починає працювати одразу після включення до мережі.

Пристрій встановлюють так, щоб світлодіод VD1 добре освітлювався природним світлом. Однак на нього не попадає світло лампи EL1. В іншому випадку в темний час доби лампа EL1 вмикатиметься і вимикатиметься з періодом 8 хв. Цим можна користуватися для перевірки працездатності автомата.

Для установки поза приміщенням корпус автомата повинен бути ретельно герметизований, щоб уникнути попадання всередину роси, дощу, снігу, пилу та бруду. При установці основного блоку всередині приміщення датчик освітленості (світлодіод VD1) може бути винесений з нього на відстань до декількох метрів і з'єднаний з друкованою платою екранованим проводом. Обплетення цього дроту з'єднують з плюсом напруги живлення мікросхем.

Один із варіантів описаного пристрою був вмонтований усередину прожектора, закріпленого над під'їздом п'ятиповерхового будинку, і вже більше року успішно працює.

Автор: А. Забаров

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 Модуль Silicon Labs BGM111 Blue Gecko 20.08.2015 Орієнтуючись на проектувальників пристроїв інтернету, компанія Silicon Labs представила повністю інтегрований і сертифікований модуль з підтримкою Bluetooth Smart. Модуль BGM111 відкрив сімейство модулів Blue Gecko, побудованих на однойменній однокристальній системі. Вивільняючи розробників від необхідності проектувати апаратну частину і писати вбудоване програмне забезпечення, модуль BGM111 Blue Gecko дозволить прискорити створення найрізноманітніших пристроїв, включаючи приладдя для смартфонів, монітори фізичної активності та інші електронні пристрої, що носяться, засоби автомобільної діагностики, промислові датчики і торгове обладнання. Модулі Silicon Labs BGM111 поставляються з встановленим стеком Bluetooth LE, що відповідає специфікації Bluetooth 4.1. У перспективі можливе оновлення до Bluetooth 4.2 та новіших версій. Наявність сертифікації дозволяє використовувати модулі у виробах для північноамериканського, європейського та азіатсько-тихоокеанського ринків. До переваг BGM111 також відноситься наявність SDK і підтримка скриптової мови Bluegiga BGScript, що дозволяє швидко створювати програми, що використовують Bluetooth, для яких не потрібно окремий мікроконтролер. Конфігурація BGM111 включає мікроконтролер на ядрі ARM Cortex-M4, 256 КБ флеш-пам'яті та 32 КБ пам'яті RAM. Модуль може працювати від мініатюрного елемента живлення, що видає напругу 3В або двох елементів типорозміру AAA. В активному режимі мікроконтролер споживає 59 мА/МГц, а в режимі сну споживаний струм зменшується до 200 нА. Вбудований приймач Bluetooth Smart споживає до 7,5 мА в режимі прийому та до 8,2 мА в режимі передачі. Дальність зв'язку досягає 200 м. Габарити модуля дорівнюють 12,9 x 15 x 2,2 мм. Ознайомчі зразки модулів та набори для розробників SLWSTK6101A вже доступні. Серійні поставки виробник розраховує розпочати у четвертому кварталі. Ціна BGM111 – $4,97 за штуку в партії з 10 000 штук. Набір SLWSTK6101A коштує $150.

Інші цікаві новини:

▪ У Тибеті збудують детектор гравітаційних хвиль

▪ Гонорар автора залежатиме від прочитаних сторінок

▪ Маршрутизатор ASUS RT-AC3200 3200 Мбіт/с

▪ Рідкий метал, що автономно змінює свою структуру

▪ Будматеріал із відходів пластмаси

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інструкції з експлуатації. Добірка статей

▪ стаття А він - дивує свій тільки мурашник. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке плазма? Детальна відповідь

▪ стаття Козелець. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Генератор імпульсів з незалежним регулюванням частоти та шпаруватості. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Захисний вимикач постійної напруги живлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

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

www.diagram.com.ua
2000-2024