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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Controllo automatico dell'illuminazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / illuminazione Sulle pagine della rivista Radio si sono più volte presentate descrizioni di dispositivi che garantiscono l'accensione automatica dell'illuminazione stradale quando fa buio. Il dispositivo portato all'attenzione dei lettori questa volta risolve il problema del controllo di un relè elettromagnetico in modo molto originale. Anche il design della macchina non è privo di interesse. Nello sviluppo di un dispositivo di controllo dell'illuminazione, il compito era quello di semplificarne il più possibile il circuito mantenendo la precisione di esecuzione di tutte le funzioni operative. Lo schema schematico della macchina è mostrato in Fig. 1, Con sufficiente luce naturale, la resistenza del fotoresistore R2 è bassa e la tensione sull'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA1 è inferiore a quella non invertente. La tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale è vicina alla tensione al terminale positivo del condensatore C3 e il transistor VT1 è chiuso. In questo stato, la corrente che scorre attraverso l'avvolgimento della rapa K1 aprirà il transistor VT2, che lo bypasserà. La tensione sull'avvolgimento del relè in questo caso è di 2...4 V, non sufficiente per il suo funzionamento e quindi le lampade di illuminazione collegate tramite i suoi contatti normalmente chiusi non si accenderanno.
Man mano che l'illuminazione diminuisce, la resistenza del fotoresistore R2 aumenta e la tensione all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale aumenta. Quando raggiunge il livello specificato dal resistore regolato R4, l'amplificatore operazionale commuta e la tensione alla sua uscita diventa vicino alla tensione sul terminale negativo del condensatore C3. Il transistor VT1 si apre ed entra in saturazione. Di conseguenza, la tensione sull'emettitore è praticamente uguale alla tensione sul collettore, il che porta alla chiusura del transistor \/T2. Ora la corrente di alimentazione scorrerà completamente attraverso l'avvolgimento del relè K1, funzionerà e i suoi contatti chiusi accenderanno le lampade di illuminazione. La macchina è alimentata dalla rete in corrente alternata tramite un condensatore di spegnimento C4 e un raddrizzatore a ponte VD4. Quando il transistor VT2 è aperto, la corrente che scorre attraverso questo transistor e il diodo VD2 passa anche attraverso il diodo zener VD3. La tensione di 12 V rilasciata su di esso viene utilizzata per alimentare la parte di controllo del dispositivo. Quando il transistor VT2 è chiuso, quasi tutta la corrente dell'avvolgimento del relè K1 continua ad alimentare questo nodo e solo una piccola parte di essa passa attraverso il resistore R6 e l'uscita OUDA1. Il resistore R5 impedisce l'accensione e lo spegnimento ripetuti delle lampade di illuminazione con piccoli cambiamenti nell'illuminazione nell'area in cui opera la macchina. Il condensatore C1 elimina le interferenze di rete e rallenta il funzionamento della macchina, riducendo la probabilità che le lampade si spengano quando la fotoresistenza viene illuminata brevemente, ad esempio dai fari delle auto in transito. Il diodo Zener VD1 garantisce la chiusura chiara del transistor VT1 e il diodo VD2 garantisce la chiusura chiara del transistor VT2. Il resistore RЗ non consente, quando si regola il livello di funzionamento della macchina, di superare la tensione di modo comune massima consentita all'ingresso dell'amplificatore operazionale, al di sopra della quale non funzionerà più. Tutti gli elementi del dispositivo sono posizionati su un circuito stampato realizzato in laminato di fibra di vetro con uno spessore di 2 mm e dimensioni di 60x60 mm (Fig. 2). La scheda è predisposta per installare come C4 due condensatori K/3-17 con capacità di 0,22 μF e tensione di funzionamento di 630 V. È possibile utilizzare anche K73-16, ma in ogni caso la tensione di funzionamento dei condensatori deve essere almeno 400 V. Condensatore all'ossido C3 - analogo importato di K50-35, il resto - KM. Resistore fisso R1 - C1 o CMM, il resto è MLT con la potenza indicata nello schema (Fig. 1). Il resistore regolato R4 è SPZ-19a.
Il relè utilizzato è l'RPU-2 con una resistenza dell'avvolgimento di 4,5 kOhm e una tensione operativa di 110 V, che ha due coppie di contatti di chiusura e apertura. La corrente attraverso ciascuna coppia può, secondo l'autore, raggiungere 10 A. Il condensatore C4 deve essere selezionato in modo tale che la tensione nominale sull'avvolgimento del relè sia assicurata quando il transistor VT2 è chiuso. La funzionalità del dispositivo viene mantenuta alla capacità C4 nell'intervallo compreso tra 0,22 e 0,47 µF. La macchina utilizza una fotoresistenza FSD - G1. Ciò spiega la necessità di utilizzare il resistore R1 con un'elevata resistenza. Se installi una fotoresistenza FSK-G1 o SF2-5. La resistenza del resistore R1 dovrà essere ridotta a circa 1 MOhm e la capacità del condensatore C1 dovrà essere aumentata a 2,2 μF. Con la stessa sostituzione della fotoresistenza è consentito utilizzare K1UD140 o K6UD140 come amplificatore operazionale DA7. Transistor VT1: qualsiasi struttura pnp in silicio a bassa potenza (ad esempio, le serie KT361, KT502 o KT3107 con qualsiasi indice di lettera). Sebbene quando la macchina è in funzione, la tensione sul transistor VT2 non superi 110 V, al momento dell'accensione può aumentare fino all'intera ampiezza della tensione di rete, che è di circa 300 V. Per questo motivo, la tensione consentita la tensione collettore-emettitore del transistor VT2 non deve essere inferiore al valore specificato. Questa tensione è disponibile nei transistor KT506A(B), KT604A(B, AM, BM), KT605A(B, AM, BM), KT850B, KT854A(B), KT859A, nonché nei transistor BSIT KP957A(B, V), KP959A{ cm. "Radio", 1995, n. 3, pag. 42), incluso esattamente allo stesso modo del KT940A. Diodo Zener VD1 - qualsiasi di piccole dimensioni per una tensione di 4,7...7,5 V, VD11 deve avere una tensione di stabilizzazione di 15...1 V e una corrente pari almeno alla corrente operativa della rapa K50 con un margine di 2 % (per RPU-25 - 30.. .814 mA). Questi requisiti sono soddisfatti, ad esempio, dai diodi zener D512G, KS512A, KS515B, KS407G. Il ponte a diodi KTs300A può essere sostituito con quattro diodi in grado di sopportare una tensione di almeno XNUMX V. La scheda è posizionata all'interno del carter di protezione del relè (Fig. 3). I fori nella base del relè, destinati al fissaggio del suo meccanismo, dovrebbero essere perforati con una lima e il meccanismo stesso, per quanto possibile, dovrebbe essere spostato di lato. Un blocco di vetro organico è incollato alla base del relè e ad esso è avvitata una scheda.
I terminali dell'avvolgimento del relè sono scollegati dalle lamelle dei contatti e saldati ai corrispondenti pin della scheda, che sono contatti di 1 mm di diametro dal connettore 2RM. Alle lamelle liberate vengono collegati i conduttori di potenza (220 V). La fotoresistenza è collegata tramite due fili intrecciati direttamente ai contatti della scheda (Fig. 3). Il dispositivo viene prima regolato quando alimentato da una sorgente la cui tensione è leggermente inferiore alla tensione di stabilizzazione del diodo zener VDЗ, collegandolo in parallelo con questo diodo zener. La fotoresistenza dovrebbe essere ombreggiata in modo che la sua illuminazione sia vicina a quella in cui si accende l'illuminazione stradale. Ora, collegando un voltmetro all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1 e al terminale negativo del condensatore C3, ruotando il cursore del resistore di regolazione R4, è necessario assicurarsi che la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale cambi improvvisamente da qualche parte nella parte centrale dell'intervallo di regolazione. Se ciò non accade, utilizzare un voltmetro con una resistenza di ingresso di almeno 10 MΩ per controllare la tensione sulla fotoresistenza: dovrebbe essere vicino alla metà della tensione sul condensatore C3. Altrimenti deve essere impostato su questo valore selezionando il resistore R1. Dopodiché, con la fotoresistenza oscurata o spenta, è necessario applicare la tensione di rete alla macchina. In questo caso dovrebbe funzionare il relè K1. Con cautela, è possibile controllare la tensione sul suo avvolgimento e, se differisce notevolmente dal valore nominale per questo tipo di relè, selezionare la capacità del condensatore C4. Il relè RPU-2 è dotato di una bobina speciale che copre parte del nucleo e rende il relè insensibile alle ondulazioni della tensione di alimentazione. Quando si utilizza un tipo diverso di relè, potrebbe essere necessario collegare un condensatore di livellamento con una capacità di circa 1 μF in parallelo all'avvolgimento. La fotoresistenza deve essere installata in un luogo protetto dalle precipitazioni e in modo che i raggi del sole e la luce delle lampade accese non cadano su di essa. Per soddisfare la prima di queste condizioni è consigliabile orientare la fotoresistenza verso nord, coprendola con piccoli schermi da ovest e da est. La regolazione finale del livello di attivazione della macchina viene effettuata nel luogo di installazione utilizzando il resistore R4, ottenendo l'attivazione del relè all'illuminazione della soglia. Se includi un termistore invece del fotoresistore R2, selezionando di conseguenza la resistenza del resistore R1, puoi ottenere un buon stabilizzatore termico. Autore: S. Biryukov, Mosca
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