Два автоматических выключателя освещения

March 30, 2011 by admin Комментировать »

Врядли найдется хоть один человек, который никогда не забывал выключить свет, после гого как он стал не нужен. Обычно такими местами в квартире являются вспомогательные помещения (туалет, кладовка или коридор), где не сразу заметишь свою невнимательность. Свет там требуется недолго, но включенное освещение может работать часами, пока кто-то это не обнаружит. Чтобы исключить такую ситуацию и избавиться от лишних расходов за элект- роэнергию, можно воспользоваться устройством для автоматического отключения освещения через заданный интервал времени, конечно, если вы сами не сделаете это раньше. Работу такого автомата вы будете замечать редко, но сэкономить он может немало денег, к тому же продлит срок «жизни» лампы. Во всяком случае! все из друзей и знакомых, кто случайно увидел в работе это устрой^ ство, захотели иметь такое же.

Первый приведенный вариант схемы, в отличие от опублико* ванных аналогов, отличается простотой в подключении, так как не требует установки дополнительных датчиков присутствия или положения двери. Аналогичного назначения схема, но выполненная на другой микросхеме (К176ИЕ12), уже была опубликована в книге 4 этой же серии [1], но данный вариант содержит меньше компонентов (да и сами они миниатюрней), что позволяет уменьшить размеры конструкции.

Электрическая схема цифрового таймера показана нз рис. 1.22. Приставка устанавливается в разрыв цепи после штатного включателя (SA1) и начинает работать только при включении освещения. Сама схема управления потребляет очень мало, что позволяет осуществлять бестрансформаторное питание ее от сети у сделать конструкцию малогабаритной — это удобно при размещении. Лучше всего блок располагать вблизи от самого светильника в любомдиэлектрическом корпусе.

Рис. 1.22. Электрическаясхемасетевоготаймерадля автоматического отключения нагрузки

Теперь о том, как все работает. В начальный момент подачи питания тиристор VS1 будет открыт за счет проходящего на управление через резисторы R4—R5 тока. Эти резисторы из-за разброса параметров тиристоров при настройке устройства могут потребовать подбора так, чтобы их общее сопротивление было в диапазоне 24…30 кОм. От этого значения зависит начальный ток тиристора, а значит, и яркость свечения лампы. Сильно уменьшать данные резисторы тоже нельзя, так как в этом случае возрастет на них выделение тепла в режиме отключения лампы, к тому же вся схема станет менее экономична, ведь когда таймер отключает лампу, основное потребление тока будет только за счет резисторов R4, R5. При отключенной схемой лампе общий потребляемый ток не превышает 12 мА.

Таймер собран на микросхеме К176ИЕ5, которая содержит внутри автогенератор и счетчики импульсов. Как только на выходе Счетчика DD1/5 появится лог. 1 — откроется полевой транзистор VT1, что приведет к закрыванию тиристора VS1. Этот же сигнал с выхода микросхемы через диод VD6 подается на вход DD1/9, что Йбеспечивает блокировку работы задающего RC-автогенератора внутри микросхемы. В таком состоянии схема может находиться бесконечно долго. В начальный момент (когда на выводе DD1/5 лог. 0) диод VD6 заперт и на работу автогенератора влияния не оказывает.

После отключения света таймером для повторного включения освещения потребуется выключить и включить SA1. При этом цепью из элементов C2-R2 формируется импульс обнуления счетчиков микросхемы и отсчет временного интервала начинается сначала. Чтобы сформировать импульс обнуления, конденсатор в цепи питания микросхемы (C1) должен за короткое время отключения напряжения успеть разрядиться, поэтому его номинал не рекомендуется устанавливать больше, чем это указано на схеме. Иначе придется выключать и включать SA1 с некоторым интервалом.

Временной интервал задержки отключения зависит от емкости конденсатора C3 и сопротивления резистора R3 (он может быть легко изменен). При номиналах, указанных на схеме, лампа EL1 будет светиться в течение примерно 10 мин.

Для монтажа устройства использована односторонняя печатная плата с размерами 67,5 x 35 мм (рис. 1.23). Она имеет одну объемную перемычку. Внешние подключения выполняются через установленные на плате четыре контактных зажима (XI).

 

 

Рис. 1.23. Топология печатной платы, расположение элементов и внешний вид монтажа

В схеме применены все резисторы типа МЛТ и C2 23 (плата предусматривает установку R4 и R5 мощностью до 2 Вг, но тогда они располагаются надвух уровнях, как это показано на фотографии). Конденсаторы подойдут малообаритные любого типа. Ста- билигрон VD5 можег использоваться на рабочее напряжение 7,5…12 В, но обязательно в пластмассовом корпусе (иначе он не поместится на приведенной плате). Выпрямительные диоды VD1—VD4 должны быть рассчиганы на ток не менее 1 А. Диод VD6 — любой из импульсных (КД521, КД503, КД510идр.).

При правильной сборке и исправных деталях автомат начинает работать сразу, а настройка заключается в выборе необходимого интервала времени, в течение которого должно работать освещение. Но чтобы упростить проверку и настройку схемы, изготовление устройствалучше вести в следующем порядке. Сначала на плате распаиваются все элементы, кроме микросхемы и транзистора. После этого подключаем схему к сети и лампе. Затем резисторами R4, R5 добиваемся, чтобы лампа ярко светилась, т. е. тиристор был полностью открыт. Тестером проверяем наличие номинального напряжения на стабилитроне VD5. Теперь полностью отключаем схему от сети и распаиваем ранее не установленные компоненты (DD1, VT1). После чего опять подключаем схему к сети и проверяем время отключения лампы и в случае необходимости его корректируем подбором резистора R3.

Еще один вариант схемы цифрового таймера для автоматического отключения любой нагрузки приведен на рис. 1.24. Эта схема более экономична — в дежурном режиме потребление не превышает 1,5 мА. Поэтому ее целесообразно использовать там, где устройство должно быть включено продолжительное время (когда его некому отключать, например перед входной дверью). Пониженное потребление объясняется тем, что открывание симистора осуществляется при помощи коротких импульсов, которые формирует автогенератор на однопереходном транзисторе VT2. Эти импульсы имеют частоту намного выше сетевой, и открывание VS1 происходит практически в начале каждой полуволны.

При изготовлении использовались постоянные резисторы МЛТ, подстроечный RP1 — СП4-1, конденсаторы подойдутлюбые малогабаритные. Симисторы можно установить и более мощные, например, из серий TC122, TC132.

Импульсный трансформатор (T1) самодельный. Его можно намотать на ферритовом кольце гипоразмера K16x10x4 мм марки M4000HMI или M2000HM проводом ПЭЛШО диаметром 0,18 мм. В обмотке 1 — 80 витков, 2 — 60 витков. Перед намоткой острые грани сердечника необходимо закруглить надфилем, иначе они прорежут провод и будет замыкание между обмотками через маг- нитопровод.

Рис. 1.24. Второй вариант схемы таймера для автоматического отключения сетевой нагрузки

При сборке устройства можно воспользоваться односторонней печатной платой из стеклотекстолита, топология которой приведена на рис. 1.25. Там же на фотографии хорошо видны все особенности монтажа.

Для питания этой схемы подойдет любой источник с постоянным напряжением 9…12 В. Для бестрансформаторного питания от сети можно собрать типовую схему, показанную на рис. 1.26. В ней конденсатор C1 должен иметь допустимое рабочее напряжение не меньше 400 В. К остальным радиодеталям особых требований нет.

Настройка схемы начинается с проверки работы формирователя управляющих импульсов. Если нет осциллографа, это можно сделать при помощи любого пьезоизлучателя, подключив его параллельно с конденсатором C4. Вы услышите звуковой сигнал, если автогенератор работает.

Фазировка подключения вторичной обмотки импульсного трансформатора T1 к симисгору имеет значение. Правильная фазировка подключения обмотки легко определяется экспериментально (меняя выводы) — по максимальной яркости свечения лампы (EU).

 

Рис. 1.25. Топология печатной платы, расположение элементов и внешний вид монтажа

Теперь остается только по секундомеру установить нужный временной интервал при помощи времязадающих элементов у автогенератора.

Рис. 1.26. Бестрансформаторный источникпитания для схемы таймера

Примечание

Следует отметить, что обе приведенные схемы легко превращаются в циклический таймер, который может периодически вклю- чатьлюбую нагрузку(например вентилятор, нагреватель идр.), если не устанавливать диод, блокирующий работу автогенератора.

Источник: Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 6. — M / СОЛОН-Пресс, 2005. 240 с.

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