Устройство управления уличным освещением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Известно немало конструкций автоматов, включающих уличное освещение в ночное время и выключающих его с рассветом. Однако они, как правило, плохо защищены от ложных срабатываний при колебаниях освещенности вблизи пороговой при переходах от "дня" к "ночи" и обратно. В предлагаемом устройстве эта проблема успешно решена. Автомат собран на нескольких стандартных КМОП микросхемах средней степени интеграции.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема предлагаемого устройства представлена на рис. 1. При включении питания на входе 9 элемента DD1 3 с помощью конденсатора С5 формируется короткий импульс высокого логического уровня, устанавливающий RS-триггер из элементов DD1.3 и DD1.4 в состояние с высоким уровнем напряжения на выходе элемента DD1.4. Поступая через резистор R12 на базу транзистора VT5, это напряжение открывает транзистор. В результате включается светодиод HL3, а блокинг-генератор на транзисторе VT4 и импульсном трансформаторе Т2 начинает работать. Генерируемые им импульсы открывают симистор VS1, который включает лампу EL1.

В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока на другой вход RS-триггера (вывод 13 элемента DD1.4) не поступит импульс, который переведет триггер в противоположное состояние, выключит этим светодиод HL3 и прекратит работу блокинг-генератора. В отсутствие импульсов на управляющем электроде симистор VS1 перестанет открываться, лампа EL1 погаснет

Если внешняя освещенность достаточно велика ("день"), сопротивление ее датчика, фотодиода VD1, сравнительно низкое и логический уровень на входах элемента DD1.1 высокий. На выходе этого элемента и на входе R счетчика DD4 уровень низкий, чем работа этого счетчика разрешена. Светодиод HL1 "Ночь" погашен. На выходе элемента DD1.2 - высокий уровень, поэтому включен светодиод HL2 "День", а работа счетчика DD3 запрещена.

На входы CN обоих счетчиков поступают импульсы с периодом 60 с (1 мин), формируемые "часовой" микросхемой DD2. Поэтому тот счетчик, работа которого разрешена (в данном случае DD4), каждую минуту изменяет свое состояние, устанавливая высокий логический уровень на очередном выходе и низкий на всех остальных. Спустя 4 мин после включения прибора высокий уровень будет установлен на выводе 10 счетчика DD4 и на соединенном с ним входе 13 элемента DD1.4, что приведет к выключению лампы EL1.

В дальнейшем (в дневное время) импульсы на выходе счетчика DD4 повторяются каждые 10 мин. Поэтому, если включить лампу нажатием на кнопку SB1, что приведет RS-триггер в соответствующее состояние, она будет автоматически погашена не позже чем через 10 мин.

С наступлением темноты сопротивление светодиода VD1 значительно увеличится. Уровни на входах и выходах элементов DD1.1, DD1.2 сменятся противоположными. В результате светодиод HL2 будет выключен, a HL1 включен. Одновременно работа счетчика DD4 будет запрещена, а счетчика DD3 - разрешена. Если такое состояние сохранится неизменным в течение 4 мин, будет сформирован импульс высокого уровня на выводе 10 счетчика DD3, который поступит через диод VD3 на вход 9 элемента DD1.3. Это изменит состояние RS-триггера, и лампа EL1 будет включена.

Автоматическое выключение лампы произойдет, когда освещенность светодиода VD1 вновь возрастет и останется такой не менее 4 мин. Практика показывает, что такой задержки включения и выключения лампы вполне достаточно для предотвращения ложных срабатываний автомата при значительных, но сравнительно кратковременных изменениях освещенности под воздействием перемещения облаков, вспышек молнии, освещения датчика автомобильными фарами. Продолжительность задержки (как включения, так и выключения) можно изменять в пределах 1-9 мин, соединяя входы RS-триггера с другими выходами счетчиков DD3 и DD4. Если это приходится делать часто, можно предусмотреть в автомате переключатели.

Узел питания автомата построен по классической трансформаторной схеме со стабилизатором напряжения на стабилитроне VD4 и транзисторе VT3. От применения стабилизатора можно отказаться, если напряжение в питающей сети не подвержено значительным колебаниям.

Рис. 2

Все элементы автомата размещены на печатной плате, показанной на рис. 2 из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Ее размеры выбраны исходя из размещения в пластмассовой распределительной коробке для электропроводки, приобретенной в хозяйственном магазине.

Светодиоды HL1-HL3 впаяны непосредственно в плату, но при желании могут быть вынесены на панель корпуса. Кнопка SB1 с нормально разомкнутыми контактами размещена на этой панели. Внешний вид платы с размещенными на ней элементами схемы показан на рис. 3. Фотодиод VD1 вынесен за пределы платы и установлен на внешней панели устройства.

Рис. 3

Транзисторы КТ315Г можно заменить другими кремниевыми маломощными структуры n-p-n.

Микросхемы серии К176 (за исключением К176ИЕ18) можно заменить аналогичными серии К561 или импортных КМОП-серий: К176ЛЕ5 - CD4001, К176ИЕ8 - CD4017. Микросхему К176ИЕ18 можно заменить на К176ИЕ12. В этом случае перемычку, соединяющую вывод 14 микросхемы DD2 с общим проводом, не устанавливают. Так как точного отсчета времени в этом приборе не требуется, вместо подстроечного конденсатора С2 можно установить постоянный керамический емкостью 10...20 пФ.

При коммутации ламп общей мощностью до 200 Вт симистор ТС112-10-7 (его можно заменить симистором КУ208Г) устанавливают на закрепленном на плате алюминиевом теплоотводе площадью 15...20 см2. Этого достаточно при мощности лампы EL1 или группы соединенных параллельно ламп накаливания не более 200 Вт. Для управления лампами большей суммарной мощности (максимум 2000 Вт) площадь теплоотвода придется соответственно увеличить, поместив его не на печатной плате прибора, а в другом месте.

Рис. 4

При незначительном изменении схемы управления, показанном на рис. 4, в автомате может быть использован не симистор, а обычный несимметричный тринистор КУ202М или КУ202Н Магнитопровод импульсного трансформатора Т2 - кольцевой феррито-вый типоразмера К10x6x5. Автор использовал "кольцо" от неисправного электронного балласта для энергосберегающих осветительных ламп. Обмотки I, II и III трансформатора имеют соответственно 50, 25 и 30 витков, намотанных внавап проводом ПЭВ-2 диаметром 0,15 мм. Для обеспечения надежного открывания симистора потребуется, возможно, подборка числа витков обмотки III.

Трансформатор питания Т1 можно использовать любой, подходящий по размерам и имеющий вторичную обмотку напряжением 10... 12 В при токе нагрузки не менее 50 мА. Автор применил малогабаритный трансформатор с двумя вторичными обмотками по 12 В, рассчитанными на ток 200 мА (одна из них не используется).

Автомат не имеет отдельного выключателя и подключается непосредственно к сети 220 В в распределительной коробке или шнуром с вилкой к обычной сетевой розетке. Налаживать прибор не требуется, при отсутствии ошибок в монтаже он начинает работать сразу после включения в сеть.

Устройство устанавливают так, чтобы светодиод VD1 хорошо освещался естественным светом. Однако на него не должен попадать свет лампы EL1. В противном случае в темное время суток лампа EL1 станет включаться и выключаться с периодом 8 мин. Этим можно воспользоваться для проверки работоспособности автомата.

Для установки вне помещения корпус автомата должен быть тщательно герметизирован во избежание попадания внутрь росы, дождя, снега, пыли и грязи. При установке основного блока внутри помещения датчик освещенности (светодиод VD1) может быть вынесен из него на расстояние до нескольких метров и соединен с печатной платой экранированным проводом. Оплетку этого провода соединяют с плюсом напряжения питания микросхем.

Один из вариантов описанного устройства был вмонтирован внутрь прожектора, закрепленного над подъездом пятиэтажного дома, и уже более года успешно работает.

Автор: А. Забаров

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Клавиатура Gboard kurukuru version с вращающимися лентами 14.10.2026

Обычная клавиатура предполагает, что движется человек: пальцы перемещаются от одной неподвижной клавиши к другой, а расположение символов остается неизменным. Google Japan решила перевернуть этот привычный принцип и проверить, что произойдет, если заставить двигаться сам интерфейс. Так появился экспериментальный проект Gboard, в котором клавиши постоянно перемещаются и сами оказываются в зоне нажатия. Необычная конструкция получила название Gboard "Курукуру-версия" (Gboard kurukuru version). Проект стал очередным ежегодным экспериментом японского подразделения Google, посвященным альтернативным способам взаимодействия человека с текстом. На этот раз идея не ограничилась компьютерной концепцией: специалисты создали полноценный физический прототип, способный работать в реальных условиях, а материалы для его самостоятельного изготовления сделали доступными для всех желающих. Основу устройства образуют четыре замкнутые подвижные ленты, вращающиеся вокруг конструкции. На каждой из них ...>>

Легкий бег влияет на мозг и самоконтроль 13.10.2026

Физическая активность не обязательно должна быть интенсивной, чтобы на короткое время изменить состояние мозга. Новое исследование японских специалистов показывает, что даже непродолжительный бег с очень небольшой нагрузкой способен повлиять на настроение, внимание и способность контролировать собственные действия. Причем для этого, по данным эксперимента, может быть достаточно всего 10 минут. Работу провели исследователи из Университета Цукубы с участием 24 здоровых молодых людей. Добровольцы выполняли два разных условия: в одном случае они спокойно сидели в течение 10 минут, а в другом такое же время проводили на беговой дорожке. Скорость во время пробежки составляла приблизительно от 3 до 6 км/ч, поэтому нагрузка оставалась сравнительно небольшой. Средняя частота сердечных сокращений участников при этом находилась в пределах 104-107 ударов в минуту. После завершения физической активности добровольцы сообщали о большей бодрости и более приятном эмоциональном состоянии по сравне ...>>

Случайная новость из Архива Реактивный двигатель гасит пожары 13.05.2000 Идея, предложенная еще в ГДР, осуществляется в объединенной Германии: реактивным двигателем можно тушить пожары. Более десяти лет назад в рамках конверсии в ГДР поставили турбины от МИГа, выработавшие свой ресурс, на списанный танк. В дюзы запущенных турбин стали впрыскивать воду. Подхваченная мощным потоком выхлопов вода превращалась в тончайший туман, быстро и эффективно гасящий огонь. Такие установки впервые были применены при тушении нефтяных скважин в Кувейте после войны в Персидском заливе. Теперь противопожарная служба химической фирмы БАСФ самостоятельно разработала свой вариант такой установки. На мощном грузовике смонтированы две турбины от истребителей. Их выхлопные струи уносят воду, пенообразующую смесь или гасящий порошок на расстояние до 130 метров. Запаса горючего хватает на час, при этом распыляется почти полмиллиона литров воды. При испытании искусственный пожар в туннеле километровой длины был погашен за минуту. Площадь размером с футбольное поле покрывается огнегасящей пеной за 26 секунд.

Другие интересные новости:

▪ Овцы-сеятели

▪ Микросхема последовательной флэш-памяти M25P64

▪ Биотопливо из пищевого мусора

▪ Новые источники питания для светодиодов

▪ Мехико уходит в землю

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Щуку бросили в реку. Крылатое выражение

▪ статья Когда человек начал пить молоко? Подробный ответ

▪ статья Ориентирование в тундре и лесотундре. Советы туристу

▪ статья Структурная схема электронного балласта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья UPS-автоматизированный инвертор-зарядник, 12/220 вольт 1 киловатт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026