Регулятор яркости фонаря. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

В статье "Регулятор яркости фонаря", опубликованной в "Радио", № 7 за 1986 г., рассказывалось об электронном устройстве для управления яркостью карманного фонаря. Сегодня автор названной статьи предлагает усовершенствованный им вариант устройства, позволяющий придать фонарю дополнительную функцию светового маяка.

Регулировать яркость лампы карманного фонаря можно, конечно, переменным резистором, включенным последовательно с ней. Но, к сожалению, на резисторе при этом бесполезно теряется значительная мощность и КПД такого регулятора окажется невысоким. Более экономичным является ключевой регулятор, принцип его работы основан на том, что нагрузка подключается к источнику питания (батарее) не постоянно, а периодически - на промежутки времени, которые можно плавно изменять. В результате будет изменяться средний ток через лампу накаливания, а значит, и ее яркость.

Предлагаемый регулятор (рис. 1), как и упомянутый выше, встраивается в корпус фонаря и позволяет не только регулировать яр кость лампы накаливания от максимальной до слабого свечения. С его помощью фонарь легко превратить в световой маяк.

Основой такого регулятора является интегральный таймер DD1. На нем собран генератор импульсов. Частоту их следования (от 200 до 400 Гц) и скважность можно изменять. Транзистор VT1 выполняет роль электронного ключа - его работой управляет генератор. Принцип действия регулятора поясняют осциллограммы, приведенные на рис. 2.

В режиме регулирования яркости контакты переключателя SA1, совмещенного с переменным резистором R3, замкнуты. Перемещением движка резистора изменяют продолжительность зарядки и разрядки конденсатора С1, причем зарядка осуществляется через диод VD2, а разрядка - через VD3. Резисторы R1 и R2 сравнительно высокого сопротивления на работу генератора влияния практически не оказывают.

В одном из крайних положений движка резистора на выходе генератора (вывод 4) формируются короткие импульсы напряжения, открывающие транзисторный ключ (рис. 2, а). При этом лампа подключается к батарее на короткое время, яркость ее свечения минимальна.

В среднем положении движка резистора продолжительность времени, пока лампа подключена к батарее, равна продолжительности паузы (рис. 2,б). В итоге на лампе выделяется мощность, равная примерно половине максимальной, т.е. лампа станет гореть вполнакала.

В другом крайнем положении движка большую часть времени лампа остается подключенной к батарее и отключается только на короткое время (рис. 2, в). Поэтому лампа будет светить практически с максимальной яркостью.

На транзисторном ключе в открытом состоянии падение напряжения составляет примерно 0,2 В, что свидетельствует о достаточно высоком КПД такого регулятора.

В режиме светового маяка контакты выключателя SA1 разомкнуты, и зарядка конденсатора С1 осуществляется в основном через резистор R2 и диод VD1, а разрядка - через резистор R1. В таком режиме лампа подключается к батарее на несколько десятых долей секунды с интервалом в несколько секунд.

Выключатель SA2 - собственный выключатель фонаря, конденсатор С2 выполняет роль буферного накопителя энергии, облегчающего режим работы батареи GB1.

Испытания регулятора показали, что он нормально работает при снижении питающего напряжения до 2,2...2,1 В, поэтому его можно использовать в фонарях даже с батареями из двух гальванических элементов. Для указанного на схеме транзистора лампа накаливания может быть с током до 400 мА.

В устройстве допустимо использовать таймер КР1006ВИ1, диоды КД103А, КД103Б, КД104А, КД522Б, а также транзистор, специально предназначенный для работы в ключевых или импульсных схемах - с напряжением кол лектор - эмиттер в режиме насыщения 0,2...0,3 В, максимальным током коллектора не менее тока, потребляемого лампой накаливания, и коэффициентом передачи тока не менее 40. Для лампы накаливания с током до 300 мА подойдут, кроме указанного на схеме, транзисторы КТ630А - КТ630Е, КТ815А - КТ815Г, КТ817А - КТ817Г. Оксидные конденсаторы желательно использовать малогабаритные, например, серий К52, К53, К50 - 16, переменный резистор - СПЗ - 3 с выключателем, постоянные - МЛТ, С2 - 33. Резистор R3 можно применить и с большим в несколько раз номиналом, например 10, 22, 33, 47 кОм, но при этом придется пропорционально уменьшить емкость конденсатора С1, чтобы частота генератора практически осталась прежней.

Конструктивно регулятор проще установить в фонарь с так называемым "квадратным" корпусом, предназначенный для использования батарей 3336, "Рубин" и их зарубежных аналогов, а также - в "круглый", фонарь с разборными половинами пластмассового корпуса. В этом случае вначале на корпусе укрепляют резистор R3, а затем размещают остальные детали. Причем в любом варианте их удобнее устанавливать методом навесного монтажа: диоды и резисторы R1, R2 допустимо припаять к выводам резистора R3 и выключателя SA1. После монтажа и проверки детали надо закрепить и изолировать, к примеру, эпоксидным клеем.

Если режима светового маяка не требуется, регулятор можно упростить, исключив элементы R1, R2, VD1 и применив резистор R3 без выключателя SA1.

Налаживание устройства сводится к подбору резисторов R1, R2, R5. В режиме маяка подбором резистора R1 устанавливают продолжительность паузы между вспышками, а резистора R2 - длительность вспышки. Номинал резистора R5 зависит от типа и параметров транзистора, а также напряжения источника питания. Чтобы его подобрать, надо подать питающее напряжение примерно раза в два меньше максимального или минимальное, при котором регулятор работает устойчиво. После этого резистор R3 устанавливают в положение максимальной яркости и к выводам коллектора и эмиттера транзистора подключают вольтметр. Между базой транзистора и выводом 4 микросхемы временно устанавливают цепочку из последовательно включенных постоянного резистора сопротивлением 30 Ом и переменного - на 2,2 кОм. Изменяя сопротивление переменного резистора от максимального до минимального, контролируют напряжение на коллекторе транзистора. Отмечают положение движка, при котором дальнейшее уменьшение сопротивления резистора не приводит к заметному уменьшению напряжения на коллекторе. После этого измеряют получившееся общее сопротивление цепочки, и устанавливают постоянный резистор такого же номинала.

Чтобы регулятор мог работать с мощными лампами накаливания, потребляющими ток 1 А и более при питающем напряжении до 10...15 В, достаточно применить в качестве VT1 мощный составной транзистор с коэффициентом передачи тока несколько сотен (из малогабаритных подойдут КТ829А - КТ829Г КТ973А, КТ973Б). Необходимо только, чтобы напряжение питания не превысило максимально допустимое для микросхемы. Придется, конечно, использовать оксидные конденсаторы с соответствующим номинальным напряжением.

Автор: И.Нечаев, г. Курск

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Ноутбуки с HDD исчезнут из магазинов Западной Европы 20.02.2020 Снижение цен на твердотельные накопители достигло уровня, после которого нет смысла думать о конфигурации ноутбука с жестким диском в качестве основного накопителя. Значимую роль в этом сыграло двухгодичное снижение цен на флеш-память. Поэтому к концу года новых моделей ноутбуков с HDD в продаже больше не будет. Но этот прогноз пока только по Западной Европе. Согласно данным аналитической компании Context, использование SSD в качестве основного накопителя в новых компьютерах в четвертом квартале 2019 года достигло уровня 90,6 %. Это касается ноутбуков, десктопов и рабочих станций, о чем сообщили источники из каналов продаж в Западной Европе. Тем самым жесткие диски можно было обнаружить только в 9,4 % систем, поставленных и проданных в этом регионе. Объем проданных за этот период ноутбуков с накопителями SSD достиг 93,3 %. Для сравнения, в 2017 году SSD в качестве основного накопителя были установлены только в 66,7 % мобильных систем. Удивительно, но адаптация SSD в настольных системах также оказалась на высоте. Если в 2017 году SSD были установлены как основные в 48,5 % десктопов, то в четвертом квартале 2019 года доля таких конфигураций выросла до 82 %. Быстрее всего жесткие диски вымываются из компьютеров в "нордических" странах. Так, к концу 2019 года в Нидерландах было продано только 2 % новых систем с жесткими дисками. За ними следует Германия, где SSD были в 93,4 % систем (6,7 % с HDD). Завершает тройку Великобритания с долей компьютеров с HDD на уровне 9,9 % систем. На юге Европы эта тенденция происходит медленнее. Там доля систем с SSD составила в среднем 85 %. Это стало следствием резкого снижения стоимости хранения одного гигабайта данных на SSD в 2019 году. Это позволило поставщикам продавать конфигурации SSD по конкурентоспособным ценам, докладывают аналитики Context. С другой стороны, услуги онлайн-хранилищ становятся дешевле, а использование потоковых онлайн-сервисов становится более распространенным, что снижает потребность в локальных накопителях большой емкости. Наконец, что немаловажно, потребители распробовали преимущества SSD и готовы доплачивать за них. На этих основаниях аналитики предсказывают, что к концу 2020 года в Западной Европе новых ноутбуков с HDD больше не будет. Вероятнее всего, к концу 2021 года не станет настольных ПК с жесткими дисками. В то же время, напомним, речь идет о накопителях для загрузки системы и приложений. В качестве вторичных накопителей жесткие диски еще не скоро сойдут со сцены.

Другие интересные новости:

▪ Когда телефон опасен для жизни

▪ Нейрокомпьютерный интерфейс для роботов

▪ Дозатор мыла, рассказывающий анекдоты

▪ Модули памяти DDR4 RDIMM 64 ГБ от Samsung

▪ Рукава для ощущений в виртуальной реальности

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Адвокатура и нотариат. Конспект лекций

▪ статья Что такое тропики? Подробный ответ

▪ статья Инструктор-дезинфектор. Должностная инструкция

▪ статья Модернизация АС 35АС-012. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Упругие монеты. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026