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:

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 Новый датчик температуры для компьютерных модулей памяти 26.12.2006 Компания Maxim Integrated Products представила МАХ6604, малогабаритный и недорогой датчик температуры, предназначенный для контроля тепловых режимов модулей памяти DDR. Данный прибор измеряет температуру с точностью +1°С, преобразует измеренное значение в цифровой формат и передает его по РС-совместимому интерфейсу. МАХ6604 контролирует температуру непрерывно и обновляет данные восемь раз в секунду. Данный метод улучшает производительность благодаря высокоточному измерению температуры модуля. Аналоги, использующие для оценки температуры модулей памяти показания датчиков, установленных на материнских платах, имеют гораздо меньшую точность. МАХ6604 выпускается в миниатюрных корпусах типа TDFN и TSSOP. Устройство содержит трехадресную шину, которая обеспечивает выбор из восьми возможных адресов. Сочетание таких характеристик делает МАХ6604 идеальным выбором для высокопроизводительных модулей памяти ноутбуков. МАХ6604 работает в диапазоне температур -20...125°С и напряжении питания 3,0...5,5 В. Модуль LP3906 доступен в корпусе 4x5 мм с 24 выводами. Устройство обладает двумя высокоэффективными регуляторами с рабочим током 1,5 А и линейными регуляторами с рабочим током 300 А с интерфейсом, совместимым со стандартом PC. Регуляторы напряжения имеют динамически программируемый уровень напряжения от 0,8 В до 3,5 В с КПД 96%. Линейные регуляторы имеют динамически программируемый широковыводной уровень напряжения от 1 В до 3,5 В. Применения: широкополосные процессоры, периферийные процессоры (видео и аудио), питание ввода-вывода, процессоры цифровой обработки сигнала, микросхемы программируемой логики.

Другие интересные новости:

▪ 8х DVD+R привод от MSI

▪ Автомобиль не наедет на пешехода

▪ Дыхание влияет на память

▪ Калибраторы давления FLUKE

▪ Лазерные дроны против насекомых-вредителей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Секст Проперций. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как возникли дуэли? Подробный ответ

▪ статья Пажитник голубой. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Хороший кварцевый фильтр для CW и AM. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Огонь рисует картину. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026