Светорегулятор с ДУ на ИК-лучах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Описываемый ниже светорегулятор предназначен для использования с лампами накаливания. Управляют им с помощью пульта дистанционного управления (ПДУ) от любой бытовой аппаратуры (телевизор, видеопроигрыватель и т. д.). Устройство может быть полезно людям с ограниченными возможностями передвижения или просто людям, ценящим комфорт. Кроме того, регулятор позволяет экономить электроэнергию за счет более разумного и оправданного использования освещения.

Несмотря на то что идея использовать ПДУ для управления освещением явно не нова и подобных устройств разработано немало, найти в радиолюбительской литературе и Интернете подходящее для повторения не удалось. В результате было собрано устройство, схема которого представлена на рис. 1.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Предлагаемый светорегулятор выполнен на доступной элементной базе, хорошо повторяется (изготовлено несколько экземпляров) и собранный без ошибок в монтаже начинает работать сразу. Отмечена четкая, уверенная, без сбоев и ложных самопроизвольных срабатываний работа регулятора. Функцию коммутирующего элемента в нем выполняет микросхема фазового регулятора мощности КР1182ПМ1, что делает возможным плавное переключение света, защищая нить накаливания лампы от преждевременного перегорания.

Регулятор работает следующим образом. При нажатии на любую кнопку ПДУ излучаемый ИК-сигнал принимается фотоприемником В1. На его выходе (вывод 3) появляются пачки импульсов низкого уровня напряжения, которые через ограничивающий резистор R1 поступают на вход одновибратора, выполненного на микросхеме DA1, и запускают его. На выходе DA1 (вывод 3) формируется прямоугольный импульс положительной полярности, длительность которого зависит от сопротивления резистора R3 и емкости конденсатора С2 [1]. Импульс приходит на тактовый вход (вывод 14) счетчика-дешифратора DD1 и устанавливает на его выходе 1 (вывод 2) высокий уровень. Через диод VD1 он поступает на вывод 6 микросхемы DA2, и осветительная лампа EL1 загорается в полный накал.

При следующем нажатии на кнопку ПДУ высокий уровень с выхода 1 DD1 переходит на выход 2 (вывод 4), и на вывод 6 DA2 поступает напряжение с делителя, образованного резисторами R4 и R8. Яркость лампы уменьшается. Дальнейшие нажатия на кнопку приводят к тому, что высокий уровень последовательно появляется на выходах 3, 4, 5 (соответственно выводы 7, 10, 1), в делитель напряжения, поступающего на вывод 6 DA2, включаются резисторы R5, R6, R7, и яркость лампы еще более понижается. Когда же высокий уровень появляется на выходе 6 (вывод 5), который соединен с входом R (вывод 15), счетчик устанавливается в нулевое состояние, в котором напряжение на всех его выходах имеет низкий уровень. Лампа гаснет. Далее все повторяется.

Цепь R2C1 введена для повышения стабильности работы устройства. Диоды VD1-VD5 играют роль разделительных. Элементы VD6-VD10, R9, R10 и конденсаторы C4, C5 образуют источник питания устройства. Интегральный стабилизатор DA3 стабилизирует напряжение питания фотоприемника B1.

Регулятор собран на печатной плате (рис. 2) из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Все резисторы и диоды установлены перпендикулярно плате (элементы цепей VD2R4-VD5R7, R9R10 впаяны в плату одним выводом, вторые соединены друг с другом). Фотоприемник B1 установлен над корпусом таймера DA1, для чего его выводы согнуты под прямым углом. К электросети и нагрузке плата подключена через соединительную колодку с винтовыми зажимами. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Рис. 2

Рис. 3

Возможная замена микросхемы КР1006ВИ1 - таймеры 555 с различными буквенными индексами (NE, LM и др.), интегрального стабилизатора L78L05 - отечественный КР1157ЕН502А и др. с выходным напряжением 5 В. Диоды VD1-VD5 - любые маломощные, VD6-VD9 -1N4004-1N4007, КД209А, КД209В и др. с обратным напряжением не менее 400 В. Стабилитрон КС191М заменим любым маломощным с напряжением стабилизации 9...10 В.

Для управления регулятором автор использует пульт от телевизора "Горизонт". Испытывались фотоприемники TSOP1133, TSOP1733. Результат одинаков. В помещении площадью 25 м²плата, расположенная на столе, уверенно принимала отраженный сигнал при направлении пульта в разные стороны, не мешали даже расположенные в помещении предметы обстановки. При накрывании платы листом бумаги чувствительность устройства несколько падала. И лишь после того как фотоприемник был обернут слоем черной изоленты, он стал принимать только прямое излучение от ПДУ. Но и его оказалось достаточно, чтобы нормально пользоваться регулятором.

В устройстве можно применить и другие фотоприемники, но для максимальной дальности приема важно, чтобы несущие частоты ПДУ и фотоприемника были одинаковыми (для TSOP1133 - 33 кГц [2]). Хотелось также добавить, что необходимо оберегать фотоприемник от прямых солнечных лучей и яркого света электроламп.

Плата установлена в декоративном кожухе, закрывающем крепление люстры к потолку. Как показала практика, отраженного от него ИК-излучения вполне достаточно для переключения. Если кожух вплотную прилегает к потолку, в нем необходимо просверлить одно-два небольших отверстия для попадания внутрь излучения ПДУ. Штатный выключатель светильника, расположенный на стене, должен быть включен и будет играть роль вспомогательного.

При желании подбором резисторов R4-R7 можно изменить яркость свечения лампы по своему вкусу. При увеличении сопротивления яркость падает, и наоборот. Мощность электролампы EL1 (или другой нагрузки, подключаемой к регулятору) не должна превышать 150 Вт. Для ее значительного увеличения достаточно подключить симистор [3]. Введением дополнительного оксидного конденсатора емкостью 100 мкФ (с номинальным напряжением 16 В) параллельно резистору R8 (плюсом к выводу 6 DA2) можно добиться плавного переключения света, что может быть более привлекательным.

Число уровней яркости света можно увеличить или уменьшить. Например, если желательно иметь шесть уровней, с выводом 15 микросхемы DD1 следует соединить ее вывод 6, а вывод 5 через диод и резистор сопротивлением 46 кОм подключить к выводу 6 микросхемы DA2. Для получения девяти уровней к этому выводу DA2 подключают (также через диоды и резисторы) выводы 5, 6, 9, 11 DD1, а вывод 15 последней соединяют с общим проводом. Разумеется, для более "плавного" регулирования при увеличенном числе уровней придется заново подобрать резисторы цепей, соединяющих выходы микросхемы DD1 с выводом 6 DA2.

Если необходимости в регулировании яркости нет, а достаточно только включать и выключать лампу, диоды VD1-VD5 и резисторы R4-R7 удаляют, а выход 2 (вывод 4) микросхемы DD1 соединяют с ее входом R (вывод 15). Можно поступить иначе (рис. 4): заменить счетчик-дешифратор К561ИЕ8 одним из D-триггеров микросхемы К561ТМ2, работающим в счетном режиме, а микросхему КР1182ПМ1Р - симистором VS1, подключенным через оптрон U1 (нумерация остальных элементов продолжает начатую на рис. 1).

Рис. 4

В этом случае мощность нагрузки будет ограничена параметрами симистора (при использовании BTA16-600B -2 кВт).

Очевидно, что светорегулятор можно использовать не только для управления освещением, но и для регулирования мощности различных электронагревательных приборов (например, ТЭНов), электродвигателей и т. п. устройств соответствующей мощности. Входную часть регулятора можно использовать как источник управляющего сигнала, оснащая простым ДУ различные устройства, например, такие, доступ к которым затруднен или они находятся на значительной высоте (сигнал снимают с вывода 3 DA1). Для поочередного управления двумя различными нагрузками можно задействовать второй триггер микросхемы К561ТМ2 (рис. 5). Включение нагрузок будет происходить в последовательности: включена нагрузка 1 - включена нагрузка 2 - включены обе нагрузки - выключены обе нагрузки - включена нагрузка 1 и т. д.

Рис. 5

В заключение следует сказать, что более грамотным, наверное, было бы регулирование яркости света от минимальной к максимальной. В этом случае при включении меньше нагрузка на микросхему КР1182ПМ1Р, продлевается ресурс электроламп и для зрения не столь контрастный переход. Просто автору показалось это неудобным. А изменить направление регулирования можно, поменяв местами точки подключения анодов диодов VD1 с VD5 и VD2 с VD4.

Внимание! Все элементы и цепи регулятора имеют гальваническую связь с сетью 220 В, поэтому при испытаниях, налаживании и в процессе эксплуатации следует соблюдать правила электробезопасности.

Литература

1. Зельдин Е. Применение интегрального таймера КР1006ВИ1. - Радио, 1986, № 9, с. 36, 37.
2. Долгий А. Модули приемников ИК-сигналов. - Радио, 2005, № 1, с. 47-50.
3. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 - фазовый регулятор мощности. - Радио, 1999, № 7, с. 44-46.

Автор: К. Литовченко

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спасение коралловых рифов пересадкой доноров 10.12.2024

Ученые из Университета Бар-Илана предложили пересаживать фрагменты экосистемы здорового коралла на поврежденный. В результате здоровая экосистема помогает кораллу восстановиться. В новом исследовании был применен метод "пересадки экосистемы кораллового рифа". Он заключается в том, что со здорового рифа берется разнообразное сообщество организмов, в том числе беспозвоночных и микробов, выращивается на терракотовой плитке, а потом вместе с плиткой переносится на поврежденный риф. Эксперименты показали заметное улучшение здоровья кораллов: повысилась эффективность фотосинтеза и увеличилась популяция симбиотических водорослей. Результаты показали, что пересадка здоровой экосистемы может значительно повысить жизнестойкость и физиологические функции кораллов. Важным элементом эксперимента являются сами терракотовые плитки. Они повторяют сложную 3D-структуру природных коралловых рифов и обеспечивают удобную среду для разнообразных организмов. Ученые подробно описали проведенный эк ...>>

Разработана долговечная алмазная батарея 10.12.2024

Британские ученые построили уникальную батарею, способную работать тысячелетиями. Это устройство, получившее название алмазной батареи, основано на использовании радиоактивного изотопа углерода-14 и может стать революцией в мире энергетики. Принцип работы алмазной батареи схож с работой солнечных панелей, но с одной важной разницей: вместо света она использует радиоактивный распад углерода-14. Углерод-14 - это радиоактивный изотоп, известный по методу радиоуглеродного датирования, который широко применяется в археологии и геологии для определения возраста органических материалов. При распаде углерода-14 высвобождаются электроны, которые алмазная структура улавливает и преобразует в электрический ток. Этот процесс обеспечивает стабильное и долговечное производство энергии, так как период полураспада углерода-14 составляет около 5700 лет. Алмазная батарея обладает рядом значительных преимуществ: 1. Долговечность: Благодаря стабильности радиоактивного изотопа устройство способ ...>>

Влияние просмотра телевизора на размер мозга 09.12.2024

Продолжительный просмотр телевизора может негативно сказаться на здоровье мозга, снижая объем серого вещества - области, где сосредоточены нейроны, ответственные за обработку информации. Эти данные были получены в рамках исследования, проведенного командой ученых из Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса. Возглавлял проект Райан Догерти. Ученые анализировали данные крупного долгосрочного исследования "Развитие риска коронарных артерий у молодых взрослых" (CARDIA), начатого в 1985 году при поддержке Национального института сердца, легких и крови США. В исследовании участвовали более 5000 человек из четырех городов Соединенных Штатов, и его цель заключалась в изучении факторов, влияющих на здоровье на протяжении жизни. Один из аспектов, изученных в рамках CARDIA, был связан с привычками участников, включая время, проводимое перед экраном телевизора. Выяснилось, что те, кто смотрел телевизор более 1,4 часа в день, к 50 годам теряли около 0,5% ...>>

Случайная новость из Архива Супер-автономный мобильный телефон Philips Xenium E580 26.01.2019 На рынок выходит новый мобильный телефон Philips Xenium E580. Аппарат выполнен в классическом форм-факторе с физической клавиатурой, цветным дисплеем и металлической задней крышкой. Одной из его особенностей стала высокая автономность с возможностью работы до 100 дней в режиме ожидания. Кроме того, Xenium E580 может заменить пауэрбанк. Philips Xenium E580 оснащен классической физической клавиатурой и 2,8-дюймовым QVGA-дисплеем с широкими углами обзора. По заверениям производителя, телефон способен работать до 100 дней в режиме ожидания и до 39 часов в режиме разговора. Поддержка двух SIM позволяет разделить рабочие и личные звонки между двумя номерами или комбинировать несколько тарифных планов. Помимо продолжительного времени автономной работы, новинка также поддерживает функцию OTG и способна выступать в качестве внешнего аккумулятора на 3100 мАч для подзарядки других гаджетов. Цена новинки - 79 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Бумага, сохраняющая энергию электричества

▪ Трехмерный транзистор

▪ Процессоры AMD A10-7890K и Athlon X4 880K для настольных компьютеров

▪ Изменить воспоминания

▪ Искусственные органические нейроны

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Обществознание. Шпаргалка

▪ статья Что такое гемоглобин? Подробный ответ

▪ статья Велокатамаран. Личный транспорт

▪ статья ШИМ-регуляторы оборотов маломощных электродвигателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания, 0-12 вольт 0,3 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024