Узел, реагирующий на освещенность объекта

March 1, 2011 by admin Комментировать »

Часто в публикациях разговор идет об автоматических устройствах различной степени сложности. Немалую часть из них представляют собой готовые электрические схемы-автоматы с датчиками на фотоэлементах. В свое время автор ознакомился с различными устройствами, в основу которых заложен один и тот же принцип — принцип фотореле. Среди этой общей массы есть самые простые однотранзисторные схемы (где транзистор выступает в роли электронного ключа) и несравнимо более сложные, на компараторах и операционных усилителях, использующие принцип сравнения базового и изменяющегося входных сигналов. Однако, если последние защищены от эффекта дребезга контактов при пограничном состоянии освещенности, воздействующей на фотодатчик (или иной датчик), то простые схемы, наиболее популярные среди начинающих радиолюбителей и практиков-любителей обустроить свой быт с помощью электроники, имеют наряду с массой плюсов типа простоты схемы и ее малой стоимости, большой минус в виде «дребезга контактов» исполнительного реле. А если такое реле коммутирует реактивную нагрузку, это вообще небезопасно и недопустимо. Предлагаемая на рис. 3.38 приставка к простой транзисторной схеме фотореле позволяет полностью устранить этот недостаток.

Первую часть схемы можно не описывать подробно, ибо она представляет собой многократно опубликованный вариант электронного ключа на транзисторе. Резистором R1 устанавливается порог срабатывания устройства. При освещенности фотодатчика высокий уровень поступает на диодную развязку VD1VD2 и далее на два инвертирующих элемента популярной КМОП микросхемы — К561ЛА7 (ее можно заменить на аналогичный прибор серии К564, К176 — в последнем варианте

Рис. 3.38. Схема фоточувствительного узла

необходимо снизить напряжение питания до 12 В). Как видно из схемы, на элементах R4C1R5 построена задержка, параметры которой зависят от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R4. В темноте и при плавном возрастании входного напряжения (например, на рассвете) на выходе DD1.4 будет напряжение высокого уровня, которое через диод VD3 (он нужен для уменьшения тока утечки), удерживает транзистор VT2 в открытом состоянии, а значит и реле К1, и нагрузку включенной. При плавно изменяющейся или недостаточной естественной освещенности включается электрическое освещение. Это происходит до тех пор, пока не зарядится конденсатор С1 через цепочку задержки. Этот элемент должен иметь малый ток утечки (в схеме использован конденсатор типа К53-18). Когда конденсатор зарядится, происходит переключение элемента DD1.2, на его выходе появляется «О», реле отключается без дребезга контактов. В случае резкого увеличения светового потока на фотодатчик (например, при включении внешнего света) на выходе DD1.1 будет низкий уровень, на выходе DD1.2 — высокий уровень (пока не зарядится 01), на выходе DD1.3 — высокий уровень и так далее. Реле обесточивается также без дребезга контактов.

При емкости конденсатора С1 50 мкФ и 1)пит = 9 В время задержки переключения составит около 5 мин.

При монтаже схемы необходимо принимать меры по недопущению попадания на входы DD1 статического электричества, например, заземлить жало паяльника. Схема в настройке не нуждается и при правильном монтаже и исправных элементах начинает работать сразу. Фотодатчик необходимо оптически изолировать от электрического освещения. Реле — любое маломощное на напряжение срабатывания, соответствующее напряжению питания схемы. Подключать к реле типа РЭС15 нагрузку с потребляемым током более 0,3 А небезопасно для контактов реле. Фоторезистор состоит из двух аналогичных приборов СФЗ-1, включенных параллельно (для оптимальной чувствительности).

Схема может служить хорошим подспорьем для создания на ее базе новых качественных разработок.

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