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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Torcia elettrica del turista. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Illuminazione. Schemi di controllo La torcia descritta ha un'elevata luminosità, fornita da 16 LED assemblati in una matrice. L'emissione direzionale caratteristica dei LED crea un potente flusso luminoso ad una distanza di almeno 3 m senza l'utilizzo di riflettori e illumina un'ampia area.
La torcia si accende tramite un microinterruttore. Le modalità di funzionamento impostate da un interruttore aggiuntivo permettono di utilizzare questa torcia per varie esigenze. Ad esempio, usalo direttamente come torcia, lampada o potente faro. In modalità faro, la torcia produce lampi di luce ultra luminosi visibili da una distanza considerevole. La torcia può essere commutata in modalità standby, quando si accenderà automaticamente al crepuscolo o al buio. Lo schema della torcia è mostrato in Fig.1.
Utilizzando la sezione interruttore SB 1.1, viene impostata la sensibilità della torcia al livello di luce ambientale. Pertanto, nella posizione in cui i contatti SB1.1 sono chiusi, la sensibilità al livello di illuminazione è massima e la torcia si accenderà solo nella completa oscurità. Questa modalità di funzionamento può essere combinata sia con l'illuminazione continua che con l'illuminazione pulsata, impostata dalla posizione dei contatti nella sezione SB1.2. Nella posizione in cui i contatti SB1.1 sono aperti e il livello di luce è minimo, la torcia può girare anche all'ombra o con tempo nuvoloso. Entrambe le opzioni di installazione consentono di utilizzare la torcia come lampada con accensione automatica, ad esempio in una tenda. La seconda sezione dello switch SB1.2 imposta la modalità degli impulsi luminosi emessi dalla torcia (posizione “faro” o “torcia”). In modalità Beacon, i LED emettono brevi e luminosi lampi di luce. Questa modalità operativa può essere utilizzata per cercare, contrassegnare una posizione o attirare l'attenzione. Nella posizione "torcia elettrica", i LED emettono una luce bianca brillante e uniforme, proprio come una normale torcia elettrica. La torcia è alimentata da un elemento AAA con una tensione di 1,5 V, molto comoda durante le escursioni, quando ogni grammo di peso conta. Il circuito (Fig. 1) è costituito da un generatore di impulsi brevi sugli elementi del microcircuito DD1.1, DD1.2, elementi buffer DD1.3...DD1.6, un interruttore elettronico sui transistor VT2...VT4 e uno spinterometro sul condensatore C2. I LED HL1...HL16, posizionati su un circuito stampato a forma di matrice, lampeggiano periodicamente ad alta frequenza. La torcia si accende tramite l'interruttore SB2. Immediatamente dopo aver acceso l'alimentazione, il generatore inizia a funzionare sugli elementi DD1.1 e DD1.2. Introducendo la catena R2-VD1 nella struttura del generatore, alla sua uscita sono stati ottenuti brevi impulsi positivi con una pausa più lunga. Ciò è necessario per la normale carica e scarica del condensatore C2. Diciamo che dopo aver acceso l'alimentazione, all'uscita del generatore appare un ampio impulso negativo. Dopo aver attraversato gli elementi DD1.3, DD1.4 e invertito due volte, questo impulso apre il transistor VT2 e collega la piastra positiva del condensatore C2 all'alimentazione “+”. Lo stesso impulso, dopo essere stato invertito una volta dall'elemento DD1.4, apre il transistor VT4, collegando l'armatura negativa del condensatore C2 al filo comune. Il condensatore C2 si carica rapidamente. Dopo aver modificato l'impulso negativo all'uscita del generatore in un breve impulso positivo, i transistor VT2, VT4 vengono chiusi e mantenuti chiusi per la durata dell'impulso positivo. Questo impulso positivo con una durata di circa 10 ms dall'uscita 4 di DD1.2 entra attraverso gli elementi DD1.5, DD1.6 alla base del transistor VT3 e lo apre. Di conseguenza, il condensatore carico C2 è collegato in serie con la sorgente di alimentazione ad un carico di LED HL1...HL16. Per un breve periodo ai morsetti LED viene collegata una tensione di alimentazione doppia, ovvero circa 3 V. La corrente scorre attraverso i LED e i resistori limitatori di corrente R7...R22, e i LED lampeggiano, illuminando lo spazio davanti a loro. All'uscita del generatore appare nuovamente un impulso negativo, che chiude il transistor VT3 e il processo di carica del condensatore C2 viene ripetuto. Ciò garantisce che i LED siano accesi periodicamente. L'energia del flash del LED è determinata dalla capacità del condensatore C2. In questo circuito, il condensatore accumula una carica sufficiente affinché i LED si illuminino molto intensamente. La fotocellula BL1 ed il transistor VT1 controllano l'accensione/spegnimento del generatore presente sul chip DD1, e quindi l'accensione dei LED HL1...HL16. La sezione interruttori SB 1.1 consente di impostare la sensibilità al livello di illuminazione. Quando SB1.1 è in posizione chiusa (sensibilità massima), l'emettitore del transistor VT1 è collegato al filo comune e il transistor diventa un amplificatore. Se in questo momento è buio, il fotodiodo è chiuso e anche il transistor VT1 è chiuso. Il generatore si accende automaticamente, ad es. la luce si accende. Quando BL1 è illuminato, sull'anodo del fotodiodo appare un potenziale positivo, che accende il transistor VT1. Attraverso VT1, viene fornito un livello logico basso al pin 1 dell'elemento DD1.1 e blocca il funzionamento del generatore. Il generatore rimane in uno stato bloccato finché il fotodiodo riceve almeno una piccola quantità di luce e il generatore su DD1.1, DD1.2 viene acceso solo nella completa oscurità. Se SB1.1 è in posizione off, il fotodiodo BL1 è collegato attraverso la giunzione base-collettore del transistor VT1 all'ingresso del generatore su DD1.1, DD1.2. Non vi è alcuna amplificazione aggiuntiva del segnale da parte del transistor. Ciò porta al blocco del generatore da parte della debole corrente del fotodiodo BL1 solo ad alti livelli di luce. In altre parole, anche un leggero oscuramento del fotodiodo provoca l'accensione del generatore sul chip DD1 e l'accensione dei LED della torcia. La seconda sezione dell'interruttore - SB1.2 - imposta la modalità operativa del generatore. La chiusura di questa sezione fa sì che il resistore R3 venga collegato in parallelo a R1, provocando una diminuzione della frequenza del generatore e il lampeggio del LED. Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato in fibra di vetro monofaccia con dimensioni di 55x85 mm. Il disegno della scheda è mostrato in Fig. 2 e la posizione dei componenti radio è mostrata in Fig. 3. I contatti per collegare la batteria sono stati presi da un vecchio telecomando televisivo.
Smontarli non è difficile, basta smontare con attenzione il telecomando e rimuovere i contatti che si trovano nelle scanalature del vano batterie. I contatti sono installati sul circuito stampato in modo tale da toccare in modo affidabile le estremità della batteria e sono sigillati con un flusso neutro non pulito. Dopo aver installato la batteria, questa viene fissata utilizzando un sottile filo di rame unipolare, saldato ai contatti mostrati in Fig. 3 (accanto alla batteria). L'elenco dei componenti radio utilizzati nel dispositivo è riportato nella tabella. Il chip 74HC14 può essere sostituito con un 74LV14, che funziona a tensioni di alimentazione molto basse. In questo caso, la durata di funzionamento della torcia con una batteria aumenterà. La torcia utilizza LED ARL-3014UWZ (bianchi, ad alta luminosità). Ma è possibile installare altri LED. La cosa principale è che hanno una maggiore luminosità. In caso di sostituzione si consiglia di selezionare la modalità corrente dei LED aumentando o diminuendo le resistenze R7...R22. Se non si prevede di utilizzare la torcia in modalità relè fotografico, non è necessario saldare il transistor VT1 e il fotodiodo BL1. Vorrei sottolineare che l'utilizzo della modalità relè fotografico aumenta il consumo totale di corrente della batteria, di cui è necessario tenere conto. Per alimentare la torcia ho utilizzato un elemento “fresco” “GRUNDIG” (molto probabilmente cinese) di taglia AAA con un voltaggio (a vuoto) di 1,66 V (1,5 V sull'etichetta). Quando si collega l'elemento, il consumo di corrente nella modalità "Lanterna" è stato di 15 mA, nella modalità "Beacon" - 9...10 mA. Per espandere "verso il basso" l'intervallo della tensione di alimentazione, è necessario ridurre la resistenza dei resistori di limitazione della corrente a 15.20 Ohm e allo stesso tempo ridurre la capacità del condensatore di scarica (altrimenti i LED si bruceranno) a 1500.. .2200μF. Autore: A. Lechkin, Ryazan
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