Сенсорный регулятор освещения на одной микросхеме

June 14, 2010 by admin Комментировать »

Несколько лет назад отечественной промышленностью выпус­кались регуляторы освещенности РОС-0,12, РОС-0,3 и АРС-0,24, в которых использовалось сенсорное управление мощностью, пода­ваемой на лампы накаливания. Все они построены на основе микро­схемы К145АП2, представляющей собой формирователь коротких импульсов для управления симистором. Микросхема К145АП2 вы­полнена по технологии МОП (металл-оксид-полупроводник), со­держит 780 интегральных элементов, изготавливается в корпусе DiP-16, питается напряжением -15 В, потребляет ток не более 2 мА. К сожалению, микросхема К145АП2 мало известна в среде радиолюбителей, публикации по ней в периодической печати встречаются крайне редко.

Предлагается для повторения несложный усовершенствован­ный вариант устройства, основное отличие которого от регулято­ров промышленного производства состоит в том, что при подклю­чении к сети переменного тока 220 В оно не требует соблюдения фактора «фазового провода». Эта особенность имеет важное зна­чение в случае, если регулятор будет устанавливаться для управ­ления лампами люстры вместо стационарного механического вы­ключателя.

Микросхема К145АП2 имеет два входа управления – IN1 и IN2 (рис. 1.9). Их отличие состоит в том, что вход IN1 управляется на­пряжением высокого уровня, IN2 – низкого. После подачи напряже­ния питания -220 В зажигается светодиод HL1, но лампа EL1 оста­ется в выключенном состоянии.

Если кратковременно коснуться пальцем сенсора Е1, то лампа вспыхнет в полный накал. Погасить лампу можно последующим кратковременным прикосновением к сенсору. Если касание будет продолжаться более 0,5 с, то мощность, подаваемая на нагрузку, будет циклически меняться от минимального значения до макси­мального и наоборот.

Чтобы устранить влияние фазового провода, для управления микросхемой используется усилительный каскад на полевом тран­

clip_image002

Рис. 1.9

зисторе VT1. При касании сенсора на затворе этого транзистора на­водится переменная ЭДС, ограниченная с обеих сторон двуханод-ным стабилитроном VD1. Переменное напряжение, снимаемое со стока транзистора, выпрямляется выпрямителем на диодах VD2, VD3. Если напряжение на выв. 3 микросхемы DDI превысит -5 В, то его уровень уже окажется достаточным для управления микро­схемой.

По выв. 4 микросхема DD1 управляется с помощью переключа­теля SB1, управление которым полностью аналогично управлению сенсором. Переключатель8В1 должен быть с фиксацией. Это по­зволит непрерывно плавно управлять подаваемой в нагрузку мощ­ностью, что может пригодиться для иллюминации. Если в такой функции нет необходимости, то перключатель можно не устанав­ливать.

Выходной ток микросхемы усиливается транзистором VT2. На выв. 2 DD1 подаются синхроимпульсы для работы системы ФАПЧ микросхемы. Дроссель L1 и конденсатор С9 уменьшают проникно­вение в сеть помех, возникающих при открывании симистора VS1.

Микросхема DD1 и транзисторы питаются постоянным напряже­нием отрицательной полярности от однополупериодного выпрями­теля на элементах VD4, С6, VD5, VD6, HL1, R8, С8, R13. Светодиод HL1 предназначен для подсветки регулятора в темноте.

В устройстве могут быть применены постоянные резисторы МЛТ С2-23 соответствующей мощности. Резисторы R13 и R14 лучше взять невоспламеняемые типа Р1-7 или аналогичные импортные.

Конденсаторы С8, С9 можно использовать типа К73-17 на напря­жение не ниже 400 В, Возможно применение импортных трудновоз­гораемых конденсаторов GRF250V~X2, предназначенных специ­ально для работы в сети переменного тока 250 В. Стабилитрон VD1 – любой двуханодный на напряжение 6…9 В, например КС162А, КС170А, КС182А2. Стабилитрон VD4 – любой на 12,5…15,5 В, например, Д814Д1, КС213Ж, КС215Ж, КС508Б, КС515А. Диоды \/D2 и VD3 – любые маломощные точечные герма­ниевые или кремниевые (ГД507, КД521, КД522, КДЮЗ). Диоды VD5 и VD6 – любые выпрямительные на напряжение не ниже 400 В, например, серий КД209, КД257 (Б-Д), КД258 (Б-Д), 1N4004, RL105. Светодиод HL1 – любой из АЛ307, АЛ336, КИПД21, КИПД35, КИПД66. U500U4F, E1L53-39.

Полевой транзистор VT1 можно заменить на 2П103А, КП103Е, КПЮЗЖ, КПЮЗИ. Вместо транзистора VT2 могут работать транзи­сторы серий КТ503А, КТ645, КТ6113, КТ6117, 2SC815, 2SC2001, 2SD261. Симистор VS1 может быть любой на напряжение не ниже 400 В и соответствующий нагрузке ток (ТС106-10, ТС112-10, ТС112-16, КУ208Г, КУ208Д1.Т1С226М).

Конструкция дросселя L1 зависит от предполагаемой макси­мальной мощности нагрузки. Для ламп мощностью не более 1200 Вт его можно изготовить на ферритовом кольце К35-25-7, намотав на него 85 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,82 мм.

Наладка правильно собранного сенсорного регулятора сводится к установке напряжения 5. ..7 В на стоке транзистора VT1 подбором сопротивления резистора R5.

При монтаже дроссель L1 следует расположить как можно дальше от каскада на полевом транзисторе VT1. При необходимо­сти следует применять экранирование или этого каскада, или дросселя. Если будет использоваться симистор в пластмассовом корпусе ТО220, то при мощности нагрузки более 40 Вт его следует установить на теплоотвод.

Предохранитель FU1 выбирается на ток, в два раза больший максимального рабочего тока нагрузки, на которую будет рассчи­тан регулятор.

Желательно, чтобы при длительной работе регулятора с мак­симальной установленной мощностью температура корпуса сими-стора и дросселя не превышала 60 °С.

Минимальная мощность подключаемых ламп накаливания со­ставляет 16 Вт. При работе регулятора с такой лампой в выклю­ченном состоянии ее нить будет слабо светиться.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты