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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Gestione dell'alimentazione del televisore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / TV Le modalità di funzionamento in standby del televisore e di spegnimento durante la visione dei programmi, fornite dal dispositivo considerato nell'articolo, differiscono da quelle comunemente utilizzate per economia, praticità, semplicità e affidabilità. Questo non solo prolunga la vita del cinescopio e, quindi, del televisore nel suo insieme, ma permette anche di ottenere altri benefici. Il sistema è progettato per aumentare la durata del televisore, principalmente grazie al risparmio della sua parte più costosa: il cinescopio. Ti consente di maneggiare un tale elettrodomestico in modo più comodo, piacevole e sicuro. Il dispositivo assicura che la modalità di riscaldamento del filamento del cinescopio sia attivata quando vengono rilevati oggetti in movimento nella stanza ("auto-riscaldamento") e periodicamente "interroga" lo spettatore sulla necessità di un ulteriore funzionamento del televisore ("auto-sleep") . Una funzione aggiuntiva del sistema, implementata quando la TV è spenta, può funzionare come sistema di allarme di sicurezza. Il criterio per la necessità di accendere la TV è l'aspetto o il movimento di una persona all'interno della stanza. Il funzionamento del sistema si basa sulla registrazione delle modifiche introdotte nella distribuzione dell'interferenza delle onde IR nella stanza da oggetti in movimento. Dopo aver rilevato tali cambiamenti, attiva il riscaldamento in servizio del filamento del cinescopio, entra in modalità standby per circa 30 secondi e quindi, se non vengono intraprese ulteriori azioni, lo spegne. La modalità "auto-riscaldamento" presenta una serie di vantaggi rispetto al metodo ampiamente utilizzato di riscaldamento continuo in servizio del filamento del cinescopio TV. In primo luogo, si tratta di un consumo medio di elettricità inferiore di un ordine di grandezza, in secondo luogo, l'assenza di evaporazione del materiale del catodo del cinescopio durante l'attesa e, in terzo luogo, una sicurezza elettrica e antincendio significativamente maggiore durante il funzionamento. Inoltre, il sistema è garantito per eliminare la "sindrome del televisore lasciato acceso". La funzione "auto-sleep", per le specificità del sistema, è implementata in modo molto semplice. A determinati intervalli, interroga gli spettatori facendo lampeggiare il LED sul pannello frontale sulla necessità di un ulteriore funzionamento del televisore. In questo caso, è sufficiente agitare la mano, ovvero attivare il sensore IR a infrarossi e la TV continuerà a mostrare. Ovviamente, questo è più conveniente delle azioni fornite da sistemi simili, come premere un pulsante, cambiare canale, ecc. Se il sistema non riceve una risposta, dopo circa 10 minuti la TV verrà disconnessa dalla rete e il sistema andrà in modalità standby. Tale sistema funziona già con la TV Rubin-Ts281 (ZUSST), ma può essere installato anche su TV di altri modelli. Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in fig. 1. Utilizza un sensore IR remoto SRP-100 con impostazioni tipiche, ma può essere utilizzato qualsiasi altro sensore, purché sia fornita la sensibilità necessaria e il metodo di inclusione nel sistema (contatti relè chiusi nello stato iniziale).
Il sensore, i nodi per l'accensione del filamento del cinescopio e l'alimentazione della TV sono collegati a una sorgente non stabilizzata montata su un trasformatore T1, diodi VD10 - VD13 e condensatore C4. Il circuito del filamento del cinescopio stesso è collegato all'avvolgimento 7 - 8 del trasformatore T1 tramite il triac VS1, la cui accensione tramite il ponte sui diodi VD6 - VD9 è controllata dall'optoaccoppiatore U1 dell'accensione del filamento del cinescopio unità. Quest'ultimo è assemblato su un transistor VT1 e un timer DA1 secondo il circuito del rilevatore di soppressione degli impulsi descritto nel libro di Pukhalsky G. I., Novoseltseva T. Ya "Progettazione di dispositivi discreti su circuiti integrati" (M.: Radio and communication, 1990) . Nello stato iniziale, i contatti del relè del sensore IR K1.1 sono chiusi, il transistor VT1 è chiuso, il condensatore C2 è caricato a una tensione superiore alla soglia di commutazione del timer DA1 e la sua uscita è a livello 0. Il il sistema è in modalità standby. Quando il sensore IR viene attivato, i contatti K1.1 del suo relè si aprono, il transistor si apre, il condensatore C2 si scarica rapidamente attraverso il diodo VD1 e il transistor VT1 e l'uscita del timer DA1 sarà di livello 1 fino a quando il condensatore C2 non sarà ricaricato alla soglia di commutazione del timer per un tempo di attesa di circa 30 s . La comparsa del livello 1 all'uscita del timer DA1 provoca l'apertura dell'optoaccoppiatore U1, del triac VS1 e la connessione del circuito del filamento del cinescopio all'avvolgimento del filamento del trasformatore T1. Il LED HL1 segnala l'inclusione del calore. Se durante il tempo di attesa la TV è accesa, una tensione di +3 V verrà fornita all'anodo del diodo VD15 dal pin 4 del connettore X2 del modulo di alimentazione MPZ-3 della TV. Sebbene il diodo VD2 si chiuda con tensione inversa, la corrente di controllo fluirà comunque attraverso il diodo VD3 e l'accoppiatore ottico U1 e il triac VS1 rimarranno nello stato aperto. Un'ulteriore commutazione del timer non influirà sullo stato del sistema. Durante il tempo di attesa quando il televisore è spento, il sensore potrebbe attivarsi nuovamente. Di conseguenza, il timer DA1 si riavvierà nuovamente, iniziando un nuovo conto alla rovescia. Se non viene intrapresa alcuna azione durante il tempo di attesa, il timer tornerà allo stato zero, il circuito di riscaldamento verrà diseccitato e il sistema andrà in modalità standby. Quando accendi la TV, il nodo della modalità di sospensione automatica inizia a funzionare. Contiene un contatore su chip DD1-DD3, un trigger D DD4.1, un'unità di controllo dell'alimentazione TV (VT2, K2) e un'unità di allarme (VT3, VT4, HL2). Il televisore si accende quando si preme il pulsante SB1 (1 ... 2 s). Allo stesso tempo, il transistor VT2 si apre, il relè K2 si attiva e collega il modulo di alimentazione TV alla rete con i suoi contatti, nella TV appare una tensione di alimentazione +12 V (pin 7 del connettore X2 del modulo di alimentazione), fornito al contatore e al grilletto. Il contatore e il trigger DD4.1 sono impostati a zero sugli ingressi R a causa dell'inevitabile funzionamento del sensore e dell'apertura dei contatti K1.1 durante le manipolazioni nelle immediate vicinanze del televisore. Il livello 2 è presente al pin 4.1 del trigger DD1, quindi, anche dopo il rilascio del pulsante SB1, il transistor VT2 rimane aperto e i contatti del relè K2 sono chiusi. All'ingresso C (uscita 1) del contatore DD1, dal pin 10 del connettore X8 del modulo canale radio MRK8-2 iniziano ad arrivare impulsi di frame KSI con un'ampiezza di 5 V, che vengono utilizzati come impulsi di conteggio per il contatore . A patto che i contatti del sensore rimangano chiusi, cioè non intervenga, dopo circa 45 minuti (il valore esatto non è significativo), apparirà il livello 32 all'uscita 12 (pin 3) del contatore DD1, che è alimentato all'ingresso D del trigger DD4.1. Questo apre il transistor VT4 e il LED HL2 inizia a lampeggiare con una frequenza determinata dalla comparsa di impulsi all'uscita 16 (pin 11) del contatore DD1 (circa 1,5 Hz) e dall'apertura del transistor VT3 da essi provocata. Questo indica che il dispositivo è pronto per spegnere la TV. Dopo circa altri 10 minuti, una caduta di tensione positiva che si verifica all'uscita 8 (pin 10) del contatore DD3 causerà la commutazione del trigger DD4.1, il livello 0 apparirà alla sua uscita e il transistor VT2 si chiuderà. La TV si spegnerà. Il decadimento dell'impulso all'ingresso D (pin 5) del trigger DD4.1 ha un certo ritardo rispetto alla caduta di tensione al suo ingresso C (pin 3), quindi il trigger cambia costantemente. Se durante il tempo che precede la commutazione interviene il sensore IR, il contatore viene azzerato e il tempo riparte. Va notato che è obbligatorio utilizzare i resistori R2 e R4, che limitano la corrente attraverso gli ingressi dei microcircuiti. La regolazione del dispositivo inizia con l'impostazione del tempo di attesa desiderato, ovvero mantenendo il catodo del cinescopio in uno stato riscaldato, selezionando il condensatore di temporizzazione C2 e il resistore R8 (non più di 1 MΩ). È necessario prestare attenzione per mantenere la resistenza di dispersione del condensatore il più bassa possibile. Prima di collegare un cinescopio, è necessario assicurarsi che la tensione del filamento corrisponda al valore nominale, poiché a causa dello sfasamento all'accensione del triac, il valore effettivo della tensione fornita al riscaldatore è inferiore alla tensione prelevato dall'avvolgimento del trasformatore. L'inclusione degli avvolgimenti nel circuito primario del trasformatore T1, mostrato nello schema, viene effettuata tenendo conto di questo fatto. La tensione viene controllata su un carico equivalente, ad esempio su un riscaldatore di lampada elettronica con una corrente di filamento di valore vicino alla corrente di filamento del cinescopio utilizzato. Se necessario, la deviazione viene eliminata commutando le uscite 4, 4a, 4b degli avvolgimenti primari del trasformatore. Le variazioni della tensione di alimentazione in standby del dispositivo che si verificano in questo caso rientrano nei limiti accettabili e non hanno un effetto evidente sul funzionamento del sistema. Il sensore IR può essere definito la parte più importante e responsabile del sistema. L'SRP-100 utilizzato nel dispositivo ha le seguenti caratteristiche principali: la velocità di movimento dell'oggetto registrata è 0,15...3,6 m/s; periodo di ripetizione dell'impulso - 50, 150, 300 ms (impostato dal produttore o dall'utente, a seconda delle condizioni d'uso); angolo di visione sul piano orizzontale - 105°; portata massima - 20 m; tensione di alimentazione - 7,8 ... 16 V; consumo di corrente in modalità standby - 14 mA, in modalità attiva con indicazione di funzionamento - 8 mA; per il collegamento a dispositivi esterni dispone di contatti relè normalmente chiusi. Il sensore (prodotto in Israele) è ampiamente utilizzato nei sistemi antincendio e di sicurezza (il cosiddetto "sensore di volume") sia in Uzbekistan che in Russia. Può essere acquistato presso qualsiasi organizzazione specializzata in tali sistemi, ad esempio presso Rakhm-Shavkat CBR (700185, Uzbekistan, Tashkent, distretto di Chilanzar, via Nakkoshlyk, 2). La possibilità di utilizzare un sensore simile o diverso è determinata dai suoi parametri principali, dal desiderio e dalle capacità dell'utente. Nel dispositivo, invece di un D-flip-flop dal chip K176TM1, è applicabile un trigger da K561TM2, K176TM2. Nel contatore possono essere utilizzati anche altri microcircuiti della struttura CMOS, è importante solo ottenere i segnali necessari per il funzionamento del sistema, e gli intervalli di tempo possono essere modificati su richiesta dell'utente. Oltre a quelli indicati nello schema, è possibile utilizzare transistor delle serie KT3102, KT361, KT315 con qualsiasi altro indice di lettere o simili con parametri non peggiori di quelli utilizzati. Tutti i resistori sono MLT. Condensatore C2 - K53-1, il resto ossido - K50-6, K50-16, C1 - qualsiasi condensatore ceramico di piccole dimensioni con una capacità di 6800 pF ... 0,068 μF. Diodi - qualsiasi serie KD503, KD509, KD521, KD522, ponti - della serie KTs402, KTs405 o assemblati sui diodi sopra elencati. Accoppiatore ottico e triac - rispettivamente delle serie AOU103 e KU208, con qualsiasi altro indice di lettere. Staffetta K2 - Passaporti RES22 RF4.523.023-01, RF4.523.023-05. LED HL1 - AL307A (M), AL307B (M), HL2 - della serie AL307 di bagliore giallo, arancione o verde. Trasformatore T1 - TN36 -127/220-50. Strutturalmente, il trasformatore di alimentazione in standby T1 è meglio installato sulla parete laterale del televisore sopra l'unità di controllo. Accanto ad esso, i circuiti stampati dei singoli moduli sono fissati con unità di riscaldamento in standby ("auto-riscaldamento"), "auto-sleep" e un raddrizzatore. Una posizione diversa non è consigliata, poiché un trasformatore piuttosto massiccio posizionato altrove influenzerà la purezza del colore dell'immagine e i chip della controstruttura CMOS saranno più vicini allo scanner orizzontale, il che è indesiderabile. Inoltre, è più conveniente collegare i circuiti di alimentazione e rimuovere il segnale dal modulo del canale radio (CSI). I LED si trovano nei fori nell'angolo in alto a destra del pannello frontale, i pulsanti si trovano sullo stesso pannello vicino all'interruttore standard. Il sensore IR, come già accennato, è un'unità remota separata collegata al sistema con tre fili twistati (alimentazione, comune e segnale) lunghi 120 cm.dipende dalla lente utilizzata in esso, dal diagramma di radiazione su entrambi i piani, dalla posizione relativa della TV, dei mobili, delle superfici assorbenti e delle porte della stanza, nonché della presenza di animali in casa. Le raccomandazioni generali dovrebbero essere di posizionare il sensore ad altezza d'uomo, su una superficie verticale, in modo che l'asse principale sia diretto verso la porta. Va notato che sebbene il sistema descritto funzioni in modo affidabile da circa due anni, presenta un noto inconveniente, che consiste nel saltare la tensione nominale nel circuito del filamento del cinescopio, che è particolarmente sfavorevole all'accensione. Per eliminare questo inconveniente, viene proposto un modulo di alimentazione del filamento del cinescopio, il cui diagramma schematico è mostrato in Fig. 2. In questo caso, il triac VS1 viene rimosso dal dispositivo e nel modulo di potenza vengono utilizzati lo stesso accoppiatore ottico di controllo U1, un ponte sui diodi VD6 - VD9 (un'altra serie) e un resistore R15 (con una potenza modificata). Le designazioni posizionali di nuovi elementi continuano la numerazione delle parti del dispositivo principale.
Il modulo utilizza il controllo dell'accoppiatore ottico per fornire l'isolamento elettrico del circuito di riscaldamento, nonché una certa unificazione dell'inclusione di possibili opzioni per tali moduli. Il modulo di alimentazione del filamento del cinescopio fornisce un aumento graduale della tensione del filamento e la sua stabilizzazione, che contribuisce a un ulteriore aumento della durata del cinescopio. Il modulo ha le seguenti caratteristiche principali: tensione nominale del filamento - 6,3 V (DC), corrente nominale - 0,7 A, corrente massima - 1,2 A, tempo di salita della tensione del filamento al livello di 0,9 valore nominale - 3 s. Il modulo è assemblato secondo il circuito stabilizzatore sull'amplificatore operazionale (DA2) con un metodo di commutazione modificato. Utilizza il controllo diretto dell'amplificatore operazionale con OOS, ovvero il circuito di generazione della tensione di riferimento VT5R15R16 è collegato all'ingresso dello stabilizzatore. Ciò ha permesso di implementare nel modo più semplice un aumento graduale della tensione di uscita aggiungendo il condensatore C6 con una leggera diminuzione del coefficiente di stabilizzazione, ma abbastanza sufficiente per alimentare il circuito di riscaldamento. Il livello di riferimento è formato alla giunzione di emettitore polarizzata inversa del transistor VT5, operante a basse correnti. Quando viene ricevuto un segnale di controllo dall'uscita del timer DA1 del dispositivo principale e l'optoaccoppiatore U1 viene aperto, il condensatore C6 inizia a caricarsi alla tensione di riferimento. La tensione di uscita aumenta man mano che il condensatore si carica, dopodiché lo stabilizzatore entra in modalità operativa. Il resistore R17 serve a linearizzare la caratteristica di uscita nella regione delle basse tensioni. Quando lo si regola per selezione, la corrente del filamento iniziale del cinescopio viene impostata (in assenza di un segnale di controllo del timer) entro 20 ... 50 mA. Il resistore trimmer R19 imposta il valore esatto della tensione di uscita di 6,3 V. Quando si sceglie un transistor VT5 della serie KT315, è necessario tenere conto del fatto che la tensione di rottura reversibile della sua giunzione dell'emettitore non deve superare i 6,7 V, il che consente di ottenere la caratteristica di controllo ottimale, tenendo conto della caduta di tensione al giunzione dell'emettitore del transistor VT6. Se questa condizione non può essere soddisfatta, è possibile selezionare un transistor della serie KT316 con qualsiasi indice di lettere (la loro tensione di rottura reversibile è ovviamente nell'intervallo desiderato). La tensione di +9 V all'ingresso dello stabilizzatore, se necessario, viene impostata, come nella variante con triac, la tensione di incandescenza viene commutata commutando le prese 4, 4a, 46 dell'avvolgimento primario del trasformatore T1 del alimentazione di riserva. Il transistor VT6 deve essere installato sul dissipatore di calore. Diodi VD6 - VD9, oltre a quelli indicati, se ne possono utilizzare altri della serie KD213, KD202 con qualsiasi indice di lettere. Il transistor KT972A (VT6) sarà sostituito da KT972B. OU K538UN1 può essere sostituito da K548UN1: un canale, ad esempio, collega il circuito di generazione della tensione esemplare al pin 1, il cursore del resistore R19 al pin 2; l'uscita sarà il pin 7; il conduttore di alimentazione positivo è collegato al pin 9, il negativo al pin 4; il condensatore di correzione C7 è collegato tra i terminali 5 e 6. Autore: D. Pankratiev, Tashkent, Uzbekistan
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