|
О сельском хозяйстве---->
Механизация и автоматизация сельского хозяйства
Автоматический выключатель освещения
И. НЕЧАЕВ, г. Москва
Это устройство предназначено для автоматического включения осветительных приборов в темное время суток и их выключения при наступлении светлого периода. Основа устройства — микросхема КР1211ЕУ1[1, 2]. Она предназначена для нестабилизированных импульсных преобразователей напряжения и содержит RC-генератор, два мощных выходных усилителя, работающих в противофазе, и несколько элементов управления. Благодаря некоторым особенностям, о которых будет сказано далее, ее удалось использовать в простом автоматическом выключателе освещения, схема которого показана на рис. 1.
На микросхеме DA1 собран генератор прямоугольных импульсов, наличие или отсутствие которых на ее выходе Q1 зависит от освещенности фоторезистора R3. На симисторе VS1 собран электронный коммутатор, замыкающий и размыкающий цепь питания осветительных ламп.
Для питания микросхемы предусмотрен выпрямитель сетевого напряжения на диодах VD1, VD2 с гасящим конденсатором С1. Напряжение стабилизировано стабилитроном VD3.
Частота импульсов на выходе Q1 микросхемы DA1 зависит от сопротивления резистора R4 и емкости конденсатора С3:
причем сопротивление должно быть не менее 500 Ом, а емкость — не более 3000 пФ. При указанных на схеме номиналах импульсы следуют с частотой приблизительно 1300 Гц.
Логический уровень напряжения на входе FV микросхемы DA1 зависит от сопротивления фоторезистора R3. При низкой освещенности (в темное время суток) оно велико и уровень низкий, что разрешает работу выходных каскадов микросхемы. На управляющий электрод симистора поступают импульсы. Он открывается в начале каждого полупериода сетевого напряжения почти без задержки. Конденсатор С5 укорачивает импульсы, уменьшая мощность, рассеиваемую в цепи управления симистором.
В светлое время суток сопротивление фоторезистора уменьшается и логический уровень на входе FV становится высоким. Работа микросхемы DA1 в этом состоянии заблокирована, импульсы на ее выходе отсутствуют, симистор закрыт, освещение выключено.
Проведенная автором проверка показала, что при плавном уменьшении напряжения на входе FV микросхемы КР1211ЕУ1 включение выходных импульсов происходит скачком при напряжении около 2 В. При изменении напряжения в сторону увеличения импульсы исчезают также скачком, но уже при напряжении 3,2 В. Такой гистерезис обеспечивает уверенное без "дребезга" изменение состояния микросхемы при непосредственном подключении фоторезистора к ее входу FV. Подстроечным резистором R2 устанавливают нужные пороги срабатывания по освещенности. Конденсатор С2 улучшает помехоустойчивость устройства.
Большинство деталей выключателя размещены на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, показанной на рис. 2.
Постоянные резисторы — МЛТ или С2-33, подстроечный — СПЗ-19. Фоторезистор R3 должен иметь темновое сопротивление не менее 1 МОм. Кроме указанного на схеме, подойдет, например, СФ-3. При необходимости фоторезистор можно заменить фототранзистором ФТ-1К или фотодиодом.
Конденсатор С1 — К73-17, С2 и С4 — оксидные серии К50 и аналогичные импортные, С3, С5 — К10-17.
Симистор ТС 106-10 можно заменить на КУ208Г, а стабилитрон КС156Г — любым маломощным с напряжением стабилизации 5...8 В.
Так как устройство имеет гальваническую связь с сетью, следует позаботиться об электробезопасности, поместив его в корпус из изоляционного материала. При установке выключателя следует позаботиться, чтобы свет управляемых им ламп не попадал на чувствительную поверхность фоторезистора. Налаживание сводится к регулировке порога срабатывания устройства. Благодаря конденсатору С1 эта регулировка довольно инерционна, поэтому вращать движок подстроечного резистора следует очень плавно.
Если необходима индикация включения и выключения освещения, в устройство нужно добавить элементы, показанные на рис. 3. Для питания светодиода в данном случае использованы импульсы, появляющиеся на выходе Q2 (выв. 4) микросхемы DA1 вместе с импульсами на выходе Q1.
Последовательно со стабилитроном VD3 можно включить еще один светодиод, свечение которого будет свидетельствовать о том, что прибор подключен к сети. Хотя напряжение питания микросхемы при этом увеличится на значение прямого падения напряжения на светодиоде, оно не превысит допустимых для нее 9 В. При необходимости можно скомпенсировать это увеличение, выбрав стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гореславец А. Преобразователи напряжения на микросхеме КР1211ЕУ1. — Радио, 2001, №5, с. 42,43.
2. Нечаев И. Малогабаритный мощный преобразователь напряжения. — Радио, 2003, № 2, с. 29, 30.
Радио №2 2007 год.
|
