АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ВКЛЮЧЕНИЯ КОМФОРТНОГО ОСВЕЩЕНИЯ – Введение в электронику

June 16, 2014 by admin Комментировать »

Все телевизоры теперь оснащены пультами дистанционного управле ния, что позволяет, в частности, включать их, не вставая с кресл; Предлагаемая схема обеспечивает автоматическое включение (пр включении телевизора) мягкого рассеянного освещения за приемнг ком для достижения комфортного уровня контраста между свето] экрана и темным пространством комнаты.

Принцип действия

Принцип работы устройства предполагает его реагирование на вклк чение питания телевизора и учет уже имеющегося уровня комнатно освещенности.

Работа схемы основана на обнаружении факта изменения потребления телевизором тока. Действительно, в дежурном режиме потребляемая мощность телевизора не больше нескольких ватт. После команды на включение она увеличивается до 40-60 Вт (и более). Именно это и является одним из факторов, учитываемых при включении комфортного освещения. Одновременно фоторезистор позволяет оценить уровень комнатной освещенности, и, если она недостаточная, происходит включение комфортной подсветки, роль которой может играть обычная лампочка 15 или 20 Вт, расположенная за телевизором так, чтобы давать рассеянный, не попадающий в глаза телезрителю свет.

Работа схемы Питание схемы

Питание схемы (рис. 4.117) осуществляется непосредственно от сети 220 В через емкостную цепочку. Во время положительной полуволны сетевого напряжения через конденсаторы Cl, С2, резистор R1 и ДНод VD2 заряжается конденсатор СЗ. Стабилитрон VD9 ограничивает напряжение на нем величиной в 12 В. В период отрицательной полуволны конденсаторы С1 и С2 через диод VD1 заряжаются в противоположном направлении.

Таким образом, на конденсаторах СЗ и С4 возникает достаточно стабильное напряжение примерно 12 В. Эти фильтровые конденсаторы решают, главным образом, задачу сглаживания питающего напряжения и защиты схемы от импульсных помех по питанию.

Резистор R3 разряжает конденсаторы С1 и С2 при выключении схемы, что избавляет пользователя от возможного неприятного разряда, если он прикоснется к схеме.

Реакция на включение телевизора

Узел контроля потребления телевизора содержит резистор небольшого сопротивления R2, соединенный с телевизором последовательно. Падение переменного напряжения на этом резисторе зависит от потребляемой мощности. У телевизора мощностью 60 Вт величина тока потребления составляет 275 мА, что вызывает падение напряжения на R2 = 4,7 Ом х 0,275 А = 1,3 В. Речь идет об эффективном значении, амплитудное же значение достигает 1,3В х V2 = 1,8 В. Диоды VD3-VD6 ограничивают его до 1,2 В, устраняя зависимость от потребления телевизора и уменьшая нагрев R2.

Рис. 4.117. Принципиальная схема автоматического устройства включения комфортного освещения

В дежурном режиме телевизор потребляет ток не более 40 мА, что соответствует падению напряжения на R2 в 0,2 (максимум 0,27) В.

Потенциометр R12 обеспечивает подачу на транзистор VT1 части этого напряжения. Когда напряжение на базе транзистора достигает 0,6 В, транзистор VT1 открывается. Регулировкой потенциометра R12 можно добиться, что на коллекторе VT1 будет: ·

•          постоянно высокий уровень – при слабом потреблении телевизора;

•           отрицательные импульсы частотой 50 Гц – при достижении потреблением заданного предела.

Вентиль И-НЕ DID инвертирует логический уровень, формируемый на коллекторе VT1. При включенном телевизоре на выходе этого вентиля возникают положительные импульсы. Они поступают на интегратор, образованный цепочкой С5, R6 и диодом VD8. При каждом положительном импульсе, прошедшем через VD8, конденсатор С5 очень быстро заряжается (рис. 4.118). Во время промежутков, отделяющих два последовательных импульса, С5 будет разряжаться только через резистор R6, имеющий достаточно большое сопротивление.

Таким образом, на конденсаторе С5 имеем пульсирующее напряжение, значение которого остается значительно выше половины напряжения питания. Вентили DIB и D1C составляют триггер Шмитта. На его выходе имеем:

•           устойчивый высокий уровень – при обнаружении рабочего режима потребления телевизора;

•           низкий уровень – при дежурном режиме телевизора и малом потреблении.

За счет значительного гистерезиса триггера обеспечивается устойчивость этих состояний.

Учет окружающего освещения

Фоторезистор R14 подвергается воздействию того же комнатного освещения, что и телевизор. Его темновое сопротивление составляет несколько МОм. Сопротивление уменьшается до несколько сотен Ом, если фоторезистор освещен.

Средняя точка делителя, состоящего из резистора R10 и фоторезистора R14, соединяется е прямым входом микросхемы операционного усилителя D2. Ее инвертирующий вход соединяется со средней точкой потенциометра R14, что позволяет менять на нем потенциал.

Если фоторезистор подвергается достаточному освещению, напряжение на прямом входе ниже потенциала на инвертирующем входе. На выходе D2 в тгЬсом случае низкий уровень.

Рис. 4.118. Временная диаграмма работы автоматического устройства включения KOMcboDTHoro освещения

Если фоторезистор в темноте, ситуация противоположная: выход D2 переходит на высокий уровень.

Резистор Rl 1 переводит D2 в режим триггера Шмитта с небольшим гистерезисом.

В результате на выходе вентиля D1A имеем:

•           низкий уровень, если два условия – уровень потребления телевизора и темноты – выполнены;

•          высокий уровень, если хотя бы одно из них не выполнено.

Схема управления подсветкой

При появлении низкого уровня на выходе вентиля D1A транзистор VT2 открывается. В его коллекторную цепь включено реле на 12 В. Контакты реле замыкаются и включают дополнительное освещение

Диод VD7 защищает транзистор VT2 при бросках напряжения во время отключений.

Выполнение монтажа ,

После монтажа платы (рис. 4.119 и 4.120) необходимо отрегулировать пороговые напряжения с помощью потенциометров R12 и R13.

Чувствительность канала обнаружения рабочего потребления уменьшается, если вращать курсор R12 по часовой стрелке. Искать порог напряжения, соответствующий рабочему потреблению телевизора, следует начиная с крайнего правого положения курсора, остановившись при включении комфортного освещения. Для стабилизации

Рис. 4.119. Схема печатной платы автоматической подсветки для создания визуального комфорта

Рис. 4.120. Установка компонентов автоматического комфортного освещения на печатной плате

Рис. 4.121. Общий вид устройства схемы нужно немного перейти это положение. При этом следует чем-то прикрыть фоторезистор, чтобы устранить влияние «светового» канала.

Регулировку светового порога посредством R13 лучше осуществлять в условиях реальной обстановки в темной комнате, с окончательно установленным устройством комфортного освещения. Напоминаем, что фоторезистор R14 не должен подвергаться воздействию света от самого-устройства комфортного освещения. Вращая курсор R13 в обоих направлениях, устанавливаем порог переключения операционного усилителя D2, приспосабливая устройство к реальным условиям освещенности комнаты. Телевизор должен быть при этом включенным.

1 Общий вид автоматического устройства приведен на рис. 4.121. Его элементы перечислены в табл. 4.28.

Таблица 4.28. Перечень элементов автоматического устройства управления комфортным освещением

\

Источник: Фигьера Б., Кноэрр Р., Введение в электронику: Пер. с фр. М.: ДМК Пресс, 2001. – 208 с.: ил. (В помощь радиолюбителю).

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