Устройство автоматического выключения освещения

September 28, 2011 by admin Комментировать »

Нет сомнения в том, что на рабочем месте домашнего мастера должна поддерживаться постоянная определенная освещенность. К дневному свету, как правило, добавляется искусственное освещение, выключать которое можно с помощью автомата или вручную. Разработано много вариантов устройств автоматического действия, работающих на различных принципах, основным из которых является изменение сопротивления фоторезистора под воздействием освещения. В предлагаемом к повторению автоматическом выключателе освещения одной или нескольких ламп накаливания вместо обычно применяемых электромеханических реле использованы тиристоры, которые обеспечивают бесконтактное выключение освещения. Он не нуждается в дополнительном источнике электропитания, включается непосредственно в сеть переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.

На рис. 3.15 приведена принципиальная электрическая схема устройства автоматического выключения ламп накаливания. Оно включает в свой состав входные и выходные цепи, индуктивный фильтр, выпрямительное и защитное устройства. Подключается к сети переменного тока с помощью электрического соединителя XI или напрямую к токонесущим проводникам осветительных ламп, подходящих к сетевому выключателю. На входе устройства включен плавкий предохранитель Z7/, защищающий устройство от коротких замыканий при ошибках в монтаже и при неправильных соединениях силовых цепей.

Выпрямительное устройство, питающее цепи управления, собрано на четырех выпрямительных диодах VD1, VD2, VD4, VD5 по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, которая характеризуется низким обратным напряжением на комплекте выпрямительных диодов, повышенным значением частоты выпрямленного напряжения постоянного тока, невозможностью установки однотипных диодов на металлическом радиаторе охлаждения без изоляционных прокладок, возможностью использования диодов без понижающего трансформатора.

В качестве исполнительного устройства использован триодный симметричный незапираемый тиристор VS1 (си- мистор), который согласно классификации является эквивалентом встречно-параллельного соединения двух тиристоров и способен пропускать ток в открытом состоянии

Рис. 3.15. Схема устройства автоматического выключения освещения.

как в прямом, так и в обратном направлениях. Включается симистор одно- и разнополярными импульсами тока управления.

В составе устройства управления на транзисторах VT1 и VT2 собран триггер — переключающее устройство, которое сколь угодно долго сохраняет одно из двух своих состояний устойчивого равновесия и скачкообразно переключается по сигналу извне из одного состояния в другое.

Датчиком в данном устройстве является фоторезистор VRI серии СФ или СТ, который при уменьшении освещенности резко увеличивает свое сопротивление и сопротивление в коллекторной цепи транзистора VT5. Делитель напряжения, собранный на резисторах R3 и R4, удерживает транзистор VT3 в закрытом состоянии только в начале полупериода, а затем этот транзистор открывается, закрывая транзисторный ключ. И соответственно ток, открывающий симистор KS/ и протекающий через резистор /?/, действует также в начале полупериода сетевого напряжения, когда напряжение находится в пределах 20 В.

При повышении освещенности фоторезистора VR1 его сопротивление постепенно меняется в сторону значительного увеличения, вызывая переключение триггера. Транзисторный ключ закрывается, что вызывает закрытие си- мистора IAS/, лампы накаливания отключаются.

Возвращение триггера в исходное состояние возможно лишь после снижения освещенности и повторного включения устройства в сеть переменного тока.

При изготовлении устройства применены следующие комплектующие ЭРЭ: транзисторы VT1 типа КТ940А, VT2 — КТ940А, VT3 — КТ315Г, VT4 — КТ315Г, VT5 — КТ315Г; симистор VSI типа КУ208Г; фоторезистор VRJ типа СФ2-5; выпрямительные диоды VD1 типа КДЮ5Б, VD2 — КДЮ5Б, VD3 — КДЮ5Б, VD4 — КД105Б, VD5 — КДЮ5Б; конденсаторы С/ типа МБМ-П-500В-0,1 мкФ, С2 — МБМ-П- 500В-0,1 мкФ, СЗ — К73-17-630В-0,068 мкФ, С4 — К73-17-630В-0,47 мкФ; резисторы R1 типа МЛТ-2-51 Ом, R2 — МЛТ-0,25-51 кОм, R3 — МЛТ-0,25-1 МОм, R4 — МЛТ-0,25-75 кОм, R5 — МЛТ-0,25-51 кОм, R6 — МЛТ-0,25-510 кОм, R7 — МЛТ-0,25-33 кОм, R8 — МЛТ-0,25- 510 кОм; дроссель L1 типа Д; предохранитель F1 типа ПМ-1-2 А; переключатель S1 типа П1Т-1-1.

При изготовлении можно использовать другие аналогичные ЭРЭ, не ухудшающие основные электрические параметры и эксплуатационные характеристики. Конденсаторы типа МБМ-П можно заменить на конденсаторы типов МБГО, К40У-9, К42У-2; резисторы типа МЛТ — на МТ, ВС, ВСа, С1-4; выпрямительные диоды типа

КДЮ5Б — на КД221В, КД205Е, Д226, Д237Ж; симистор тина КУ208Г — на ТС112-10-12, ТС132-50-12.

Техническая характеристика

устройства автоматического выключения освещения

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 220

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц ………………………………. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 198—242

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, Гц ………………………………. 49,5—50,5

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не более ………………….. 10

Постоянное напряжение в открытом состоянии

симистора при токе 5 А, В, не более …………… 2

Отпирающее напряжение управления

симистора (импульсное), В……………………….. 7

Ток удержания симистора, мА, не более ………… 150

Максимально допустимое постоянное напряжение

в закрытом состоянии, В ………………………….. 400

Максимально допустимый действующий ток

в открытом состоянии, А ………………………….. 5

Повторяющийся импульсный ток

в открытом состоянии, А ………………………….. 15

Максимально допустимая

рассеиваемая мощность, Вт ………………………. 5—10

Сопротивление изоляции токоведущнх проводников и частей устройства относительно корпуса, МОм,

не менее……………………………………………….. 10

Максимальная мощность устройства, Вт…………. 1000

Количество одновременно включаемых ламп накаливания при мощности

каждой лампы 100 Вт, шт …………………………. 10

Помехозащищенность устройства при воздействии

внешнею электромагнитного поля, дБ, не менее . . .120 Номинальный ток открывания симистора, мА,

не более ………………………………………………. 200

Кпд, %, не менее ………………………………………. 92

При проектировании различных устройств, регулирующих освещенность помещений, как автоматического, так и ручного управления, целесообразно пользоваться таблицей зависимости напряжения питающей сети, мощности светильников, определяющих силу света в расчетных местах. Потребляемая мощность и сила света взаимосвязаны и дают возможность ориентировочно установить срок службы ламп накаливания, примененных в этих светильниках. Такие сведения приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4. Зависимость напряжения питающей сети, потребляемой мощности, силы света и срока службы ламп накаливания (в процентах от номинальных значений)

Напряжение

Потребляемая мощность

Сила света

Срок службы ламп накаливания

80

68

55

500

85

75

60

400

90

85

70

320

95

92

84

160

100

100

100

100

105

110

120

50

110

117

140

33

115

125

160

25

120

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

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