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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Что поют киты 18.04.2018 Песни гренландских китов похожи на джаз, пришли к такому выводу океанографы Вашингтонского университета. Ученые за три года собрали 184 песни китов с Шпицбергенского популяции. Гренландские, или полярные, киты живут в полярных широтах Северного полушария. Они могут достигать 18 метров в длину и весить до 100 тонн, а жить - дольше 100 лет. Гренландские киты не мигрируют на юг, как другие киты, а целый год живут в богатых зоопланктоном арктических водах. Полярные киты передвигаются чаще в одиночку или небольшими группами, при этом их вокальный репертуар очень богат. С помощью своих песен они общаются во время кормления и передвижений. Кроме того, самцы полярных китов поют длинные сложные песни, особенно активно в период размножения, с ноября по март. Гренландские киты - одни из немногих млекопитающих, которые поют песни. Они выдают серии звуков с переменной частотой и амплитудой, которые объединяются в своеобразный звукоряд, продолжаются как минимум несколько минут и повторяются в течение часов или дней. Среди китообразных поют песни также горбатые киты. Их песни отличаются иерархической структурой и строятся от звуковых единиц до звукоряда, а от них - к структурированным тем. С годами их структура меняется, а иногда киты обновляют репертуар. В каждой популяции свои песни, но разные популяции обмениваются ими друг с другом. Песни гренландских китов изучены гораздо хуже. Пик их вокальной активности приходился на самую темную и наиболее холодное время года.

Другие интересные новости:

▪ Релиз мемристорных чипов отсрочен

▪ Fast Pair - новая технология сопряжения по Bluetooth

▪ Воспитание детей помогло людям выжить

▪ В аллергии виноват пектин

▪ Петрушка по тысяче евро за пучок

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья Мурасаки Сикибу. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое ананас? Подробный ответ

▪ статья Безопасный карбюратор мотоцикла. Личный транспорт

▪ статья Смолки. Простые рецепты и советы

▪ статья Вторичные цепи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026