懐中電灯の明るさコントロール。スキーム、説明

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懐中電灯の明るさ制御。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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7 年ラジオ誌第 1986 号に掲載された「懐中電灯の明るさの制御」という記事では、懐中電灯の明るさを制御する電子装置について説明されていました。今日、この記事の著者は、懐中電灯に光ビーコンの追加機能を与えることができるデバイスの改良版を提供しています。

もちろん、直列に接続された可変抵抗器を使用して懐中電灯ランプの明るさを調整することもできます。しかし、残念なことに、かなりの電力が抵抗器で無駄に失われ、そのようなレギュレータの効率は低くなります。キーレギュレータはより経済的であり、その動作原理は、負荷が常時ではなく定期的に、つまりスムーズに変更できる期間だけ電源（バッテリ）に接続されるという事実に基づいています。その結果、白熱電球を流れる平均電流が変化し、その結果、白熱電球の明るさが変化します。

提案されたレギュレータ（図1）は、上で述べたものと同様、懐中電灯の本体に組み込まれており、白熱灯の明るさを最大から低輝度まで調整できるだけではありません。これを使えば、ランタンを簡単に光ビーコンに変えることができます。

懐中電灯の明るさの制御

このようなレギュレータの基礎は、積分タイマ DD1 です。パルスジェネレーターが内蔵されています。繰り返し周波数 (200 ～ 400 Hz) とデューティサイクルは変更できます。トランジスタ VT1 は電子キーとして機能し、その動作は発電機によって制御されます。レギュレータの動作原理は、図に示すオシログラムで説明されています。 2.

懐中電灯の明るさの制御

輝度制御モードでは、可変抵抗器 R1 と組み合わせられたスイッチ SA3 の接点が閉じます。抵抗スライダを動かすことにより、コンデンサ C1 の充放電時間が変更され、充電はダイオード VD2 を介して行われ、放電は VD3 を介して行われます。比較的高い抵抗の抵抗器 R1 と R2 は、発電機の動作に実質的に影響を与えません。

抵抗スライダーの極端な位置の 4 つでは、発電機の出力 (ピン 2) に短い電圧パルスが形成され、トランジスタスイッチが開きます (図 XNUMX、a)。この場合、ランプは短時間バッテリーに接続され、その輝きの明るさは最小限になります。

抵抗スライダーの中央の位置では、ランプがバッテリーに接続されている時間は一時停止の時間と同じになります (図 2b)。その結果、ランプは最大値の約半分に等しい電力を放出します。ランプは最大強度で点灯します。

エンジンのもう一方の極端な位置では、ほとんどの場合、ランプはバッテリーに接続されたままになり、短時間だけオフになります (図 2、c)。したがって、ランプはほぼ最大の明るさで点灯します。

トランジスタのスイッチが開いているときの電圧降下は約 0,2 V であり、このようなレギュレータの効率がかなり高いことを示しています。

ライトビーコンモードでは、スイッチＳＡ１の接点は開いており、コンデンサＣ１は主に抵抗Ｒ２とダイオードＶＤ１を介して充電され、抵抗Ｒ１を介して放電される。このモードでは、ランプは数秒間隔で数十分の一秒間バッテリーに接続されます。

スイッチ SA2 は懐中電灯自体のスイッチであり、コンデンサ C2 はバッファエネルギー貯蔵装置として機能し、バッテリー GB1 の動作を促進します。

レギュレータのテストでは、電源電圧が 2,2 ～ 2,1 V に低下しても正常に動作することが示されているため、ガルバニ電池が 400 個ある場合でも懐中電灯で使用できます。図に示されているトランジスタの場合、白熱灯は最大 XNUMX mA の電流を流すことができます。

このデバイスは、KR1006VI1 タイマー、KD103A、KD103B、KD104A、KD522B ダイオード、およびスイッチングまたはパルス回路での動作用に特別に設計されたトランジスタを使用できます (飽和モードのコレクタ-エミッタ電圧は 0,2 ～ 0,3 V、最大コレクタ電流は白熱電球が消費する電流以上であり、電流伝達係数は40以上です。最大300 mAの電流を持つ白熱電球の場合、図に示されているものに加えて、トランジスタKT630Aが必要です。・KT630E、KT815A～KT815G、KT817A～KT817Gが適合します。 K52、K53、K50 - 16 シリーズなどの小型の酸化物コンデンサ、スイッチ付きの可変抵抗器 - SPZ - 3、定数 - MLT、C2 - 33 を使用することをお勧めします。抵抗器 R3 は、たとえば、10、22、33、47 kOhm など、数倍高い値ですが、この場合、発電機の周波数が実質的に同じままになるように、コンデンサ C1 の静電容量を比例的に減らす必要があります。

構造的には、レギュレータは、電池 3336、「Rubin」、およびそれらの外国類似品を使用するように設計された、いわゆる「四角い」本体を備えた懐中電灯、およびプラスチックの折りたたみ可能な半分を備えた「丸い」懐中電灯に取り付けるのが簡単です。ハウジング。この場合、最初に抵抗器 R3 をハウジングに取り付けてから、残りの部品を配置します。さらに、いずれの実施形態においても、ヒンジ取り付け方法を使用してそれらを取り付けるのがより便利である。ダイオードおよび抵抗器Ｒ１、Ｒ２を抵抗器Ｒ３およびスイッチＳＡ１の端子にはんだ付けすることができる。取り付けと検査後、部品をエポキシ接着剤などで固定し、絶縁する必要があります。

ビーコンモードが必要ない場合、素子 R1、R2、VD1 を削除し、スイッチ SA3 を使用せずに抵抗 R1 を使用することにより、レギュレータを簡素化できます。

デバイスのセットアップは、結局のところ、抵抗 R1、R2、R5 を選択することになります。ビーコンモードでは、抵抗器 R1 を選択するとフラッシュ間の休止時間を設定し、抵抗器 R2 を選択するとフラッシュの持続時間が設定されます。抵抗器 R5 の値は、トランジスタのタイプとパラメータ、および電源の電圧によって異なります。これを選択するには、レギュレータが安定して動作する最大値または最小値の約 3 倍低い電源電圧を印加する必要があります。この後、抵抗R4を最大輝度位置に設定し、電圧計をトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子に接続します。トランジスタのベースとマイクロ回路のピン30の間に、抵抗2,2オームの直列接続された定抵抗器とXNUMXkオームの交流抵抗器のチェーンが一時的に取り付けられます。可変抵抗器の抵抗値を最大値から最小値まで変化させることにより、トランジスタのコレクタの電圧が制御されます。抵抗器の抵抗値がさらに減少しても、コレクタの電圧が顕著に減少しないスライダの位置に注意してください。この後、結果として生じるチェーンの総抵抗が測定され、同じ値の定抵抗が取り付けられます。

レギュレータが、最大 1 ～ 10 V の電源電圧で 15 A 以上の電流を消費する強力な白熱電球で動作するには、電流伝達係数が数百の強力な複合トランジスタを使用するだけで十分です。 VT1（小型のものから、KT829A～KT829G・KT973A、KT973Bが適しています）。供給電圧がマイクロ回路の最大許容値を超えないことだけが必要です。もちろん、適切な定格電圧の酸化物コンデンサを使用する必要があります。

著者：I。Nechaev、クルスク

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