Сутінковий перемикач. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Сутінковий перемикач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

Коментарі до статті

Пристрій є автоматом включення/вимкнення потужного навантаження (до 6 А, від мережі 220 В) залежно від освітленості світлочутливого елемента. У приладі передбачено регулювання порогу увімкнення/вимкнення. Невеликі розміри та вага, висока надійність, простота у виготовленні робить сутінковий перемикач вкрай ефективним для автоматизації управління вашого електрообладнання та економії електроенергії. Крім цього, пристрій не дає перешкод по електромережі.

Зібрати такий пристрій можна з набору МАЙСТЕР КІТ NK005.

На вулиці, на дачі або у міській квартирі часто виникає необхідність керування електричними приладами в залежності від часу доби (іншими словами від світлового освітлення об'єкта). Як зручно, коли з приходом сутінків автоматично включиться лампочка освітлення вулиці, парадного або темного сходу під'їзду, а вранці вимкнеться; на дачі увімкнеться нагрівальний елемент у Вашій душі або запуститься насос, що запасатиме воду для ранкового поливу. Крім автоматизації процесів комутації необхідно нагадати про можливість суттєвої економії електроенергії при подібному тимчасовому розподілі електроприладів. Всі ці функції можна покласти на світлочутливий автомат увімкнення/вимкнення навантаження, який називається сутінковим перемикачем.

Технічні характеристики

Напруга живлення, В..............................220
Потужність навантаження, що Включається, Вт.......1300
Розміри друкованої плати, мм 61x36

Подібні пристрої досить поширені. Існує не один десяток різних схемотехнічних рішень як найпростіших, так і дуже складних систем з мікропроцесорним управлінням. Тому перед розробниками МАЙСТЕР КІТ було поставлено завдання зробити максимально просте, сучасне (щодо елементної бази), дешеве, малогабаритне, але в той же час, що володіє найбільш привабливими споживчими властивостями та надійністю пристрій.

Опис роботи модуля

Принципова електрична схема сутінкового перемикача показано на рис.1.

(Натисніть для збільшення)

Сутінковий перемикач складається з фотоприймача VD1 (фотодіод у зворотному включенні - аналог фотоопору), тригера Шмітта, транзисторного ключа, електромагнітного реле та джерела живлення. Тригер Шмітта виконаний на операційному підсилювачі DA1, охопленому позитивним зворотним зв'язком через резистор R6. Неінвертуючий вхід DA1 через резистор R5 підключений до двигуна змінного резистора R2, який служить для регулювання порогу перемикання. Вихідна напруга тригера Шмітта через резистор R7 управляє роботою електронного ключа, виконаного на транзисторі VT1. У ланцюг колектора VT1 через паралельно з'єднані резистор R9 і конденсатор С2 включена обмотка електромагнітного реле К1, контактна група К1.1 якого замикає/розмикає (в залежності від точок підключення навантаження, а саме точки 5-6 на замикання, 5-7 на розмикання реле відповідно) ланцюг живлення навантаження, підключеного через роз'єм XS2. При замиканні електронного ключа VT1, конденсатор С2, заряджаючи через обмотку реле К1, створює імпульс струму, достатній для тяжіння якоря цього реле.

Після заряду конденсатора якір реле утримується меншим струмом, що протікає через резистор R9, що робить пристрій економічнішим з точки зору споживання струму. Діод VD1 захищає транзистор VT2 від імпульсного пробою в момент запуску реле К1. Джерело живлення сутінкового перемикача складається з резистора R10, стабілітрона VD2 з напругою стабілізації 24 В, конденсатора C3 і діодного мосту VD3. На діодний міст через резистор R11, що гасить, і конденсатор С4, з'єднаними паралельно, надходить мережева напруга 220 В (роз'єм XS2). При від'єднанні живлення від пристрою конденсатор С4 розряджається через резистор R11, що знижує ризик ураження електричним струмом.

При необхідності комутації навантаження зі струмом споживання понад 6 А реле К1 можна замінити сильноточним (з аналогічними параметрами замикання первинної обмотки) або використовувати реле К1 для включення іншого, більш потужного реле.

Багато хто запитає: "А чому як комутуючий елемент було обрано електромагнітне реле? Адже можна було б зі спокійною совістю використовувати тиристор?" Відповідь на подібне запитання вкрай очевидна.

По-перше, реле дозволяє забезпечити абсолютну електричну розв'язку світлового автомата та комутованого обладнання.

По-друге, оскільки тиристор є багатошаровою напівпровідниковою структурою, у відкритому стані падіння напруги на ньому близько 2 В, що при струмі в 6 А складе 12 Вт потужності, що розсіюється.

А тепер можна порівняти розміри електромагнітного реле та тиристора з радіатором. Сильно зменшити розсіювану потужність можна використовуючи замість тиристора сучасні польові транзистори з малим опором сток-витік у відкритому стані. У цьому випадку ми маємо мінімальну потужність, що розсіюється, але не маємо гальванічної розв'язки сутінкового перемикача і комутованих пристроїв.

Увага! Цей пристрій має безтрансформаторне живлення, тому дотик до відкритих струмовідних ділянок плати небезпечний для життя.

Конструкція

Зовнішній вигляд сутінкового перемикача показано на фото, друкована плата на рис. 2 (у масштабі 2:1), розташування елементів на рис. 3.

Сутінковий перемикач

Конструктивно сутінковий перемикач виконаний на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту. Для фіксації плати зарезервовано монтажні отвори під гвинти 2,5 мм.

Конструкція пристрою дозволяє монтувати пристрій у корпусі BOX-G025 під затиск країв плати гвинтами.

Для зручності підключення напруги живлення, навантаження і фотодіода на платі зарезервовані посадкові місця під клемні гвинтові затиски (парні - точки Х1 і Х2, Х3 і Х4; потрійний - точки Х5, Х6, Х7).

Увага! Оскільки пристрій не має гальванічної розв'язки з електричною мережею змінної напруги, необхідно ретельно ізолювати сутінковий перемикач від попадання вологи та від можливого зіткнення з провідниками.

У зв'язку з відсутністю гальванічної розв'язки із мережею змінної напруги, рекомендується встановлювати фотодіод усередині корпусу світлового автомата, що дозволить зробити прилад максимально електробезпечним.

Правильно зібраний сутінковий перемикач не потребує налаштування. Однак перед першим увімкненням перевірте правильність монтажу. Увага! Особливо уважно перевірте правильність установки транзистора, мікросхеми, діода, стабілітрона, діодного мосту та електролітичних конденсаторів.

Висновок

МАЙСТЕР КІТ готує до випуску нову версію набору NK005, який складається з друкованої плати, корпусу BOX-G025, всіх необхідних компонентів, посібників зі складання та налаштування. Додаткову інформацію можна отримати на сайті masterkit.ru

Автор: Г.Ганічєв, м.Москва.

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

Ультрачорне покриття для космічних телескопів 04.04.2024

Зображення, отримані сучасними космічними телескопами, вражають своєю красою та науковою цінністю. Але є прагнення поліпшити їх ще більше. Вчені з Шанхайського університету науки і технологій та Китайської академії наук представили інноваційне рішення - ультрачорне плівкове покриття для космічних телескопів, яке може збільшити якість зображень, що одержуються.

Для астрономів дуже важливо мати можливість спостерігати космічні об'єкти у повній темряві, мінімізуючи розсіяне світло, яке заважає отриманню чітких зображень. В даний час для цієї мети використовуються чорні покриття, однак вони мають свої недоліки, такі як крихкість та складність нанесення на складні поверхні.

Вчені представили нове ультрачорне покриття, створене за допомогою атомно-шарового осадження. Це покриття складається із шарів легованого алюмінієм карбіду титану та нітриду кремнію, які в сукупності діють як ефективний бар'єр для світла.

Однією з головних переваг цієї технології є її здатність забезпечувати рівномірне покриття на складних поверхнях. Легований алюмінієм карбід титану поглинає світло, тоді як нітрид кремнію створює антивідбивну структуру, забезпечуючи ефективне поглинання світла.

Проведені тести показали, що це покриття здатне поглинати 99,3% довжини хвиль світла широкому діапазоні електромагнітного спектра. Вчені сподіваються, що це технологічне нововведення значно покращить роботу космічних телескопів наступного покоління, дозволяючи їм працювати більш ефективно у найсуворіших умовах космосу.

Ультрачорне плівкове покриття є важливим кроком у вдосконаленні оптичного обладнання для космічних телескопів. Це інноваційне рішення відкриває нові можливості для наукових досліджень та дозволить отримувати якісніші зображення космічних об'єктів.

Інші цікаві новини:

▪ Електронна книга ASUS EeeNote EA800

▪ Жир – головна причина старіння

▪ Комп'ютер на воді

▪ Рекорд швидкості для квадрокоптера

▪ Бездротові навушники Anker Soundcore Space Q45 та Space A40

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Веселі завдання. Добірка статей

▪ стаття Уча, учимся. Крилатий вислів

▪ стаття Навіщо самки білок збирають ротом випорожнення дитинчат? Детальна відповідь

▪ стаття Проходження до місця роботи та назад. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Регулювання смуги пропускання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Малогабаритне імпульсне джерело живлення, 12 вольт 2 ампери. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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