Выключатель света на ИК лучах для одной или двух ламп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Достоинство дистанционного управления на ИК лучах (далее просто ДУ) все уже испытали на собственном опыте. ДУ вторглось в нашу повседневную жизнь и в достаточной мере экономит наше время. Но на данный момент, к сожалению, не на все электроприборы устанавливают ДУ. Это относиться и к выключателям света. Нашей промышленностью, правда, на данный момент выпускается такой выключатель, но стоит он не маленькие деньги, да и найти его очень и очень сложно.

Предлагается довольно простая схема такого выключателя. В отличие от промышленной, которая включает в себя одну БИСку, она в основном собрана на дискретных элементах, что, конечно, увеличивает габариты, но зато в случаи необходимости легко подвергается ремонту. Но если гнаться за габаритами, то в этом случаи можно использовать планарные детали. Эта схема также обладает и встроенным передатчиком (в промышленных его нет), что избавляет вас от надобности все время носить с собой пульт или искать его. Достаточно поднести к выключателю руку на расстоянии до десяти сантиметров как он сработает. Еще одно преимущество заключается в том, что к ДУ подходят любые пульты от любой импортной или отечественной радиотехники.

Передатчик 1 (с экономным потреблением питания)

Рис.1,2

На рис.1 приведена схема излучателя коротких импульсов [1]. Что позволяет уменьшить потребляемый передатчиком ток от источника питания, а значит продлить срок службы на одной батарее питания. На элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор импульсов, следующих с частотой 30...35 Гц. Короткие, длительностью 13...15 мкс, импульсы формирует дифференцирующая цепь C2R3. Элементы DD1.4-DD1.6 и нормально закрытый транзистор VT1 образуют импульсный усилитель с ИК диодом VD1 на нагрузке.

Зависимость основных параметров такого генератора от напряжения питания Uпит показаны в таблице.

Здесь: Iимп - амплитуда тока в ИК диоде, Iпот - ток, потребляемый генератором от источника питания (при указанном на схеме номиналом резисторов R5 и R6).

Печатная плата приведена на рис.2. Ее предлагается изготовить из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга со стороны деталей (на рисунке не показана) выполняют функцию общего (минусового) провода источника питания. Вокруг отверстий для пропускания выводов деталей в фольге вытравлены участки диаметром по 1,5...2 мм. Выводы деталей, соединенных с общем проводом, припаивают непосредственно к фольге этой стороны платы. Транзистор VT1 крепят к плате винтом М3, без какого либо теплоотвода. Оптическая ось ИК диода VD1 должна быть параллельна плате, и отстоять от нее на 5 мм.

Передатчик 2 (малогобаритный с пониженным питанием)

Рис.3

Данная схема представлят собой генератор на транзисторах разной структуры (рис.3). Думаю описание его работы не требуется.

Напряжение питание такого генератора может колебаться от напряжения устойчивой самогенерации до прямого напряжения транзисторов. Что составляет порядка 1,7......15 В. Остается только напомнить что при повышении питания в цепь ИК-диода следует включить ограничительный резистор, либо еще один ИК-диод. 

Передатчиком может служить также любой пуль дистанционного управления от отечественной или импортной техники (телевизора, видеомагнитофона, музыкального центра).

Рис.4 (нажмите для увеличения)

Приемник собран по классической схеме принятой в российской промышленности (в частности в телевизорах Рубин, Темп и т.п.) [1]. Его схема приведена на рисунке 4. Импульсы ИК-излучения попадают на ИК фотодиод VD1, преобразуются в электрические сигналы и усиливаются транзисторами VT3, VT4, каторге включены по схеме с общем эмиттером. На транзисторе VT2 собран эмиттерный повторитель, согласующий сопротивление динамической нагрузки фотодиода VD1 и транзистора VT1 с входным сопротивлением усилительного каскада на транзисторе VT3. Диоды VD2,VD3 предохраняют импульсный усилитель на транзисторе VT4 от перегрузок.

Все входные усилительные каскады приемника охвачены глубокой обратной связью по току. Это обеспечивает постоянное положение рабочей точки транзисторов независимо от внешнего уровня засветки - своего рода автоматическую регулировку усиления, особенно важную при работе приемника в помещениях с искусственным освещением или на улице при ярком дневном свете, когда уровень посторонних ИК-излучений очень высок.

Далее сигнал проходит через активный фильтр с двойным Т-образным мостом, собранный на транзисторе VT5, резисторах R12-R14 и конденсаторах C7-C9. Транзистор VT5 должен иметь коэффициент передачи тока Н21э=30, в противном случаи фильтр может начать возбуждаться. Фильтр очищает сигнал передатчика от помех сети переменного тока, которые излучаются электрическими лампами. Лампы создают модулированный поток излучения с частотой 100 Гц и не только видимой части спектра, но и в ИК области. Отфильтрованный сигнал кодовой посылки формируется на транзисторе VT6. В результате на его коллекторе получаются короткие импульсы (если поступали с внешнего передатчика) или пропорциональные с частотой 30...35 Гц (если поступали от встроенного передатчика).

Импульсы, поступающие с приемника, поступают на буферный элемент DD1.1, а с него на выпрямительную цепочку. Выпрямительная цепочка VD4, R19, C12 работает так: Когда на выходе элемента логический 0, то диод VD4 закрыт и конденсатор С12 разряжен. Как только на выходе элемента возникают импульсы, конденсатор начинает заряжаться, но постепенно (не с первого импульса), а диод препятствует его разрядке. Резистор R19 выбран таким образом, чтобы конденсатор успел зарядиться до напряжения равного логической 1 только с 3...6 импульса поступающего с приемника. Это еще одна защита от помех, коротких ИК вспышек (например, от фотовспышки фотоаппарата, разряда молнии и т. п.). Разряд конденсатора происходит через резистор R19 и занимает по времени 1...2 с. Это позволяет предотвратить дробление и произвольное включение, и выключение света. Далее установлен усилитель DD1.2, DD1.3 с емкостной обратной связью (C3) для получения на его выходе резких прямоугольных перепадав (при включении и выключении).

Эти перепады поступают на вход триггера делителя на 2, собранного на микросхеме DD2. Не инвертный его выход подключен к усилителю на транзисторе VT10, который управляет тиристором VD11, и транзистор VT9. Инвертный же подан на транзистор VT8. Оба эти транзистора (VT8, Vt9) служат для зажигания соответствующего цвета на светодиоде VD6 при включении и выключении света. Он выполняет еще и функцию "маяка" при выключенном свете. На вход R триггера делителя подключена RC цепочка, которая осуществляет сброс. Он нужен для того, чтобы если отключили напряжения в квартире, то после включения свет случайно не зажегся.

Встроенный передатчик служит для включения света без пульта дистанционного управления (при поднесение ладони к выключателю). Он собран на элементах DD1.4-DD1.5, R20-R23, C14, VT7, VD5. Встроенный передатчик представляет собой генератор импульсов с частотой следования 30...35 Гц и усилитель в нагрузку каторгой включен ИК светодиод. ИК светодиод устанавливается рядом с ИК фотодиодом и должен быть направлен с ним в одну сторону, и они должны быть разделены светонепроницаемой перегородкой. Резистор R20 подбирается таким образом, чтобы расстояние срабатывания, при подносе ладони, было равно 50...200 мм. Во встроенном передатчике можно использовать ИК диод типа АЛ147А или любой другой. (Я, к примеру, использовал ИК диод от старого дисковода, но при этом резистор R20=68 Ом).

Блок питания собран по классической схеме на КРЕН9Б и выходное напряжение равно 9В. Он включает в себя DA1, C15-C18, VS1, T1. Конденсатор С19 служит для защиты устройства от скачков напряжения в электросети.

Нагрузка на схеме показана лампой накаливания.

Печатная плата приемника (рис.5) выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 100Х52 мм и толщиной 1,5 мм. Все детали, за исключением диода VD1, устанавливают как обычно, эти же диоды устанавливаются со стороны монтажа. Диодный мост VS1 собран на дискретных выпрямительных диодах часто применяемых в импортной технике. Диодный мост (VD8-VD11) собран на диодах серии КД213 (в схеме указанны иные), диоды при впайки располагаются один над другим (столбиком), этот способ применен в целях экономии места.

Рис.5

Вариант выходного каскада с гальванической развязкой

Рис.6

Второй вариант выходного каскада представляет собой бесконтактное "реле переменного тока" выпускаемое нашей промышленностью 5П19.10ТМ1-36, которое рассчитано на нагрузку в 3 А и напряжение 260В. "Реле" представляет симистор управляемый оптропарой с контролем перехода напряжения через "0".

Данное "реле" включается в разрыв лампы, а управляющий светодиод в эмиттерную цепь выходного транзистора VT10, через гасящее сопротивление 1кОм (R30).

Вариант приемника для управления люстрой с двумя лампами

Рис.7 (нажмите для увеличения)

В данном варианте предлагается использовать лампы накаливания разной мощности это позволит получить три уровня освещенности помещения. 

Пульт управления остается неизменным. 

Перепады выхода усилителя DD1.6 вывод 12 поступают на вход триггера делителя на 2, собранного на микросхеме DD2. Не инвертный его выход подключен к усилителю на транзисторе VT12, который управляет первым реле, и через диод VD6 на транзистор VT10. Инвертный же подан на транзистор VT8 и на следующий делитель на 2 собранный на второй ячейке микросхемы DD2. Второй делитель через транзистор VT11 управляет вторым реле, а также через диод VD7 транзистором VT10. 

Даная схема включения позволяет управлять лампами и светодиодом индикации, по следующей логической схеме

Таким образом при первом нажатии на кнопку на пульте мы зажигаем лапу HL1 (более низкой мощности). При втором лампу HL2. При третьем обе лампы, а при четвертом обе лампы гаснут. (Если кто помнит на таком же принципе работали выключатели со шнурком в "советское время") 

При этом светодиод VD8 продолжает исправно индицировать включен ли свет, или выключен. 

Литература:

1. Радио №7 1996г. с.42-44. "ИК датчик в охранной сигнализации".

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Полезная говядина 21.07.2015 Диетологи считают полиненасыщенные омега-кислоты одним из основных компонентов здорового питания, причем особенно важно соблюсти баланс между потреблением омега-3 и омега-6 жирных кислот (то есть таких, у которых вторая двойная связь находится между 3-м и 4-м или 6-м и 7-м атома углерода, если считать с хвоста молекулы). Получаем мы эти кислоты либо с растительным маслом, прежде всего оливковым, либо поедая рыб, которые, в свою очередь, питались одноклеточными водорослями и рачками, поедающими те же водоросли. В организмах животных омега-3 кислоты не синтезируются. Однако масла мы едим мало, а мяса - много, и получается дисбаланс. Биотехнологи хотят этот дисбаланс убрать. Так, специалисты из КНР и Японии уже провели опыты по внедрению генов шпината или нематоды, ответственных за синтез омега-3 кислот, в геномы коров молочных пород, свиней и овец. Теперь настала очередь мясной коровы. Китайские технологи из Национального центра улучшения говядины в провинции Шаньси во главе с Чэн Гуном построили работу так. Ген, выделенный из знаменитой нематоды Caenorhabditis elegans, они встраивали в клетки кожи, изъятые у эмбриона коровы. Затем эти клетки перепрограммировали, изготовили с их помощью зародыши и подсадили коровам. В результате от 94 коров родилось 20 телят, 17 из которых вскоре умерло. Случилось это из-за воспалений и пороков развития, что связывают с недостатками процедур перепрограммирования и последующей подготовки зародыша. Три теленка выжили и, по мнению их создателей, оказались вполне здоровыми. Анализ показал, что цель достигнута: соотношение омега-6 и омега-3 кислот снизилось с 5,33 : 1 до практически равного - 0,95 : 1. Так было показано, что с помощью трансгенной технологии можно достаточно быстро получить стадо коров с составом жирных кислот, более подходящим для диеты современного человека.

Другие интересные новости:

▪ 32/64-разрядный процессор от Intel

▪ Трехмерная эхография

▪ Система электрических автобусов TOSA

▪ Ручка Livescribe 3 для оцифровывания рукописных заметок

▪ Экологичная батарея из цинка и лигнина

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Чарлз Лэм. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что представляют собой физические двойные звезды и как их различают по способу наблюдения? Подробный ответ

▪ статья Бутень клубненосный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Техника безопасности при эксплуатации электропроводки и электроприборов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Испытательное напряжение промышленной частоты конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025