Автомат управления освещением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

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 C3, 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 C3. 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 VD3. 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 замедляет срабатывание автомата, что уменьшает вероятность выключения ламп при кратковременном освещении фоторезистора, например, светом фар проходящих автомобилей. Стабилитрон VD1 обеспечивает четкое закрывание транзистора VT1, 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 C3 - 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 C3, 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 C3. 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, охватывающий 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.

Автор: С.Бирюков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Ремонт биологических часов 22.02.2017 Один из главных регуляторов наших биологических часов - это гормон мелатонин: за два часа до сна уровень мелатонина начинает расти, и мы начинаем чувствовать сонливость, а при пробуждении, наоборот, его уровень падает. Время, когда уровень гормона сохраняется высоким, называют биологической ночью, и она, очевидно, должна совпадать с ночью астрономической. Но мы уже давно не ложимся спать с вечерними сумерками и не встаем с рассветом: многие из нас идут в постель сильно за полночь, и просыпаются вовсе не с первыми лучами солнца, а потом клюют носом весь день. Дневная сонливость связана с тем, что уровень мелатонина сохраняется повышенным - гормональные часы сбиваются с ритма, оставаясь в режиме биологической ночи большую часть дня. И проблема здесь не только в том, что нам хочется спать: из-за сбитых внутренних часов организм испытывает постоянную нехватку сна, а нехватка сна, как мы сейчас уже знаем, плохо влияет на обмен веществ и повышает вероятность таких болезней, как диабет, ожирение и сопутствующие им сердечно-сосудистые расстройства. Можно ли вернуть биологическим часам прежние настройки? Ученые из Колорадского университета в Боулдере рассказывали, как это можно сделать: оказалось, что достаточно провести на природе неделю, чтобы мелатониновый ритм пришел в норму. Правда, у недельного отдыха на природе есть одно жесткое условие: с собой нельзя брать никаких электронных устройств и никаких источников искусственного освещения. Именно солнечный свет, которого на природе люди видели в четыре раза больше, чем в обычной жизни, смог привести в порядок их суточные ритмы. Дело не только в количестве солнечного света, но и в том, что днем свет был, а ночью никакого света, кроме света от пламени костра, не было. При этом сглаживались индивидуальные различия в суточных циклах между разными людьми. Среди нас есть "жаворонки", которые любят просыпаться рано, и "совы", которые любят поздно засыпать, но неделя в походе превращала "сов" в "жаворонков". Разумеется, сдвиги в мелатониновом цикле происходили у всех, но у "сов" они были самыми заметными. Изменения были не только в уровне гормона - после пребывания на природе у людей исчезла дневная сонливость. Впоследствии оказалось, что неделя - это даже слишком много, хватит двух дней. Кеннет Райт и его коллеги повторили эксперимент с четырнадцатью молодыми людьми в возрасте от 20 до 30 лет - девятеро из них отправились за город на выходные, пятеро остались в городе. Всего через два дня на природе суточные колебания мелатонина приблизились на один час к своей норме. Если сравнивать с недельным (точнее, шестидневным) походом, то двухдневные изменения составляли 69% от гормональных изменений, которые происходят за шесть дней. Проще говоря, за двое суток без искусственного света и без гаджетов биологические часы приходили в норму более чем наполовину.

Другие интересные новости:

▪ Мыши SteelSeries Prime Mini и Prime Mini Wireless

▪ Новое применение винограда

▪ За стеной видны микрообъекты

▪ iRobot Sentinel

▪ Кофе может улучшить работу полупроводников

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Блеск и нищета. Крылатое выражение

▪ статья Как муравьи выбирают королеву из нескольких претенденток? Подробный ответ

▪ статья Сервисный инженер. Должностная инструкция

▪ статья Фазометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тринисторный преобразователь, 12-24/60 вольт 2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026