Журнал Радио 3 номер 1998 год. ЭЛЕКТРОНИКА В БЫТУ

Журнал Радио 3 номер 1998 год. ЭЛЕКТРОНИКА В БЫТУ АВТОМАТ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ С. БИРЮКОВ, г. Москва  На стрaницах журнала «Радио» неоднократно помещались описания устройств, обеспечивающих автоматическое включение уличного освещения с наступлением темного времени суток, В устройстве, предлагаемом вниманию читателей на этот раз, весьма оригинально решена проблема управления электромагнитным реле. Не лишено интереса и конструктивное оформление автомата.

При разработке устройства управления освещением была поставлена задача максимального упрощения его схемы при сохранении четкого выполнения всех рабочих функций.

Принципиальная схема автомата приведена на рис. 1, При достаточном естественном освещении сопротивление фоторезистора R2 мало и напряжение на инвертирующем входе ОУ DА1 меньше, чем на неинвертирующем. Напряжение же на выходе ОУ близко к напряжению на плюсовом выводе конденсатора СЗ, и транзистор VT1 закрыт. В таком состоянии ток, протекающий через обмотку репе К1, откроет транзистор VТ2, который ее зашунтирует. Напряжение на обмотке реле составляет в этом случае 2...4 В, что недостаточно для его срабатывания, а потому включенные через его нормально замкнутые контакты лампы освещения гореть не будут.

По мере уменьшения освещенности сопротивление фоторезистора R2 возрастает и напряжение на инвертирующем входе ОУ увеличивается, При достижении им уровня, заданного подстроенным резистором R4, ОУ переключается и напряжение на его выходе становится близким к напряжению на минусовом выводе конденсатора СЗ. Транзистор VT1 открывается и входит в насыщение. В результате напряжение на эмиттере практически сравнивается с напряжением на коллекторе, что приводит к закрыванию транзистора \/Т2. Теперь ток питания полностью потечет через обмотку реле К1, оно сработает и его замкнувшиеся контакты включат осветительные лампы.

Питается автомат от сети переменного тока через гасящий конденсатор С4и мостовой выпрямитель VD4. При открытом транзисторе VТ2 ток, текущий через этот транзистор и диод VD2, проходит также через стабилитрон VDЗ. Выделяющееся на нем напряжение 12 В используется для питания управляющей части устройства. При закрытом транзисторе VT2 почти весь ток обмотки реле К1 продолжает питать этот узел и лишь малая его часть проходит через резистор R6 и выход ОУDА1.

Резистор R5 исключает многократные включения и выключения осветительных ламп при небольших изменениях освещенности в зоне срабатывания автомата. Конденсатор С1 устраняет сетевые наводки и за медляет срабатывание автомата, что уменьшает вероятность выключения ламп при кратковременном освещении фоторезистора, например, светом фар проходящих автомобилей. Стабилитрон VD1 обеспечивает четкое закрывание транзистораVT1, а диод VD2 — транзистора VT2. Резистор RЗ не позволяет при подстройке уровня срабатывания автомата превысить максимально допустимое синфазное напряжение на входе ОУ, выше которого он уже не будет работать.

Все элементы устройства размещены на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм и размерами 60x60 мм (рис. 2). Плата рассчитана на установку в качестве С4 двух конденсаторов К/3-17 емкостью 0,22 мкФ и рабочим напряжением 630 В. Можно также использовать К73-16, но в любом случае рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 В. Оксидный конденсатор СЗ — импортный аналог К50-35, остальные — КМ. Постоянный резистор R1 — С1 или КИМ, остальные МЛТ указанной на схеме (рис. 1) мощности. Подстроенный резистор R4 — СПЗ-19а.

В качестве реле применено РПУ-2 с сопротивлением обмотки 4,5 кОм и рабочим напряжением 110 B, имеющее по две пары замыкающих и размыкающих контактов. Ток через каждую пару может, по оценке автора, достигать 10 А. Конденсатор С4 должен быть подобран таким образом, чтобы обеспечивалось при закрытом транзистореVT2 номинальное напряжение на обмотке реле. Работоспособность устройства сохраняется при емкости С4 в пределах 0,22..0,47мкФ.

В автомате использован фоторезистор ФСД - Г1. Этим объясняется необходимость применения резистора R1 с высоким сопротивлением. Если установить фоторезистор ФСК-Г1 или CФ2-5. сопротивление резистора R1 нужно будет уменьшить примерно до 1 МОм, а емкость конденсатора С1 увеличить до 2,2 мкФ. При такой же замене фоторезистора в качестве ОУ DА1 допустимо использовать К140УД6 или К140УД7. Транзистор VТ1 — любой кремниевый маломощный структуры р-n-р (например, серий КТ361, КТ502 или КТ3107 с любыми буквенными индексами). Хотя при работе автомата напряжение на транзисторе VТ2 не превышает 110 В, в момент включения питания оно может возрасти до полного амплитудного напряжения сети, что составляет около 300 В. По этой причине допустимое напряжение коллектор -эмиттер транзистора VТ2 должно быть не менее указанной величины. Такое напряжение имеют транзисторы КТ506А(Б), КТ604А(Б, АМ, БМ), КТ605А(Б, АМ, БМ), КТ850Б, КТ854А(Б), КТ859А, а также БСИТ- транзисторы КП957А(Б, В), КП959А{см. «Радио», 1995, ╧ 3, с. 42), включенные точно так же, как и КТ940А.

Стабилитрон VD1 — любой малогабаритный на напряжение 4,7...7,5 В, VDЗ должен иметь напряжение стабилизации 11...15 В и ток не менее рабочего тока репе К1 с запасом 50 % (для РПУ-2 — 25...30 мА). Этим требованиям отвечают, например, стабилитроны Д814Г, КС512А, КС512Б, КС515Г. Диодный мост КЦ407А может быть заменен на четыре диода, выдерживающие напряжение не менее 300 В.

Плата помещена внутрь защитного кожуха реле (рис. 3). Отверстия в основании реле, предназначенные для крепления его механизма, следует расточить надфилем, а сам механизм, насколько это возможно, сместить в сторону. К основанию реле подклеен брусок из органического стекла и к нему привинчена плата.

Выводы обмотки реле отсоединены от контактных ламелей и подпаяны к соответствующим штырькам платы, в качестве которых использованы контакты диаметром 1 мм от разъема 2РМ. К освободившимся ламелям подключены проводники питания ( 220 В). Фоторезистор подключен двумя свитыми проводами непосредственно к контактам платы (рис. 3).

Предварительно устройство регулируют при питании от источника, напряжение которого несколько меньше напряжения стабилизации стабилитрона VDЗ, подключив его параллельно этому стабилитрону. Фоторезистор следует затенить так, чтобы его освещенность была близка к той, при которой включается уличное освещение. Теперь, подключив вольтметр к выходу ОУ DА1 и минусовому выводу конденсатора СЗ, вращая движок подстроечного резистора R4, необходимо убедиться в том, что напряжение на выходе ОУ изменяется скачком где-то всредней части диапазона регулировки. Если этого не происходит, вольтметром с входным сопротивлением не менее 10 МОм следует проверить напряжение на фоторезисторе — оно должно быть близко к половине от напряжения на конденсаторе СЗ. В противном случае его нужно установить такой величины подбором резистора R1. После этого при затемненном или отключенном фоторезисторе нужно подать на автомат сетевое напряжение. При этом должно сработать реле К1.

Соблюдая осторожность, можно проверить напряжение на его обмотке, и если оно сильно отличается от номинального для этого типа реле, подобрать емкость конденсатора С4.

Реле РПУ-2 имеет специальный виток, охватывающии часть сердечника и делающий реле нечувствительным к пульсациям напряжения питания. При применении реле другого типа, возможно, придется включить параллельно обмотке сглаживающий конденсатор емкостью около 1 мкФ.

Фоторезистор должен быть установлен в защищенном от осадков месте, и так, чтобы на него не падали солнечные лучи и свет включаемых ламп. Для выполнений первого из названных условий фоторезистор рекомендуется сориентировать на север, прикрыв с запада и вoстока небольшими экранами.

Окончательную подстройку уровня срабатывания автомата производят на месте установки резистором R4, добиваясь срабатывания реле при пороговой освещенности.

Если вместо фоторезистора R2 включить терморезистор, то, подобрав соответствующим образом сопротивление резистора R1, можно получить неплохой термостабилизатор.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 3 номер 1998 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.