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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Чистка лазером 10.07.2008 Немецкие инженеры предлагают очищать поверхность металлических деталей лучом лазера, который выжигает загрязнения. Луч проводится по поверхности детали быстро вращающимся зеркалом, так что металл не успевает нагреться, а грязь сгорает. Новинка будет применяться, прежде всего, в автомобилестроении. Детали для сборки автомобилей часто привозят от смежников из других стран, даже с других континентов. А для защиты в пути от коррозии их покрывают специальными составами, которые затем приходится отмывать химическими растворителями. Лазерный метод и чище и дешевле.

Другие интересные новости:

▪ Беспилотный автомобиль от Nokia

▪ Почтовый радиоящик

▪ Белок из водорослей, сахара и света

▪ Кот помог обнаружить неизвестный науке вирус

▪ Распознавание лиц для кредитования в Сбербанке

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Жалкий лепет оправданья. Крылатое выражение

▪ статья Что удерживает Луну на околоземной орбите? Подробный ответ

▪ статья Фитолакка съедобная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Советы по уходу за домашними электрическими приборами и электропроводкой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизатор напряжения 35-70 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025