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:

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 Измеритель емкости, индуктивности и сопротивления 875B 21.03.2004 Измеритель емкости, индуктивности и сопротивления типа 875B от B&K PRECISION удобен для использования в производственных условиях. Прибор имеет 10 диапазонов измерения сопротивлений, причем для измерения малых сопротивлений автоматически компенсируется сопротивление измерительных выводов. Кроме указанных параметров, измеряет также коэффициент рассеяния.

Другие интересные новости:

▪ Емкость литий-ионной батареи удвоена

▪ Жидкокристаллический кабель для передачи тока

▪ Защита от радиоизлучения мобильного телефона

▪ Бешеный рост популярности мобильников с камерами

▪ Экономичный хэтчбек Peugeot 208

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья Автоматический сливной клапан электронасоса. Чертеж, описание

▪ статья Правда ли, что консерватория - это приют для беспризорников? Подробный ответ

▪ статья Работа на тигельных машинах высокой печати. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электрорубанки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Запуск асинхронных двигателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025