音響ライトスイッチ。スキーム、説明

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音響照明スイッチ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アコースティックスイッチのロジックは、カウントトリガーに似ています。ランプがオフの場合は可聴信号がオンになり、ランプがオンの場合はオフになります。信号間の一時停止中、ランプの状態は変化しません。

アコースティックライトスイッチ
図。 1

スイッチ図を図 1 に示します。 1. EL1000 - 並列に接続された 154 つまたは複数のランプ (白熱灯または「省エネ」) で、合計電力が最大 1 W で、スイッチによって制御されます。経済的な超小型回路 K1UD4013A [2] および HEF0,88BP [1] の使用により、ランプがオフのときにネットワークから消費される電流の有効成分はわずか XNUMX mA です。実際に示されているように、交流ではなくダイオードブリッジ VDXNUMX によって整流される DC 回路にランプを含めると、デバイスのノイズ耐性が向上します。

このブリッジによって整流された電圧は、抵抗R7で過剰に消滅し、ツェナーダイオードVD4を10 Vに制限し、コンデンサC1で平滑化した後、マイクロ回路に電力を供給するためにも使用されます。電源回路のコンデンサC6は、高周波干渉を抑制します。消費電流が少ないため、抵抗R7によって消費される電力は0,25ワットを超えません。コンデンサC3は、主電源からの干渉によるデバイススイッチの誤操作の可能性を大幅に低減します。これは実験的に確認されています。

オペアンプ DA1 は、BM1 マイクからの信号を増幅します。応答しきい値が依存するゲインは、トリミング抵抗 R4 によって調整されます。オペアンプの反転入力と共通の DC ワイヤとの接続はコンデンサ C4 によって切断されるため、この入力とオペアンプの出力の電圧の一定成分は常に同じ電圧成分に等しくなります。オペアンプの非反転入力。 BM1 マイクロフォンの電源回路で抵抗 R1 を選択することにより、オペアンプの電源電圧のほぼ半分に等しく設定されます。これにより、出力でAC電圧の最大スイングを得ることができます。コンデンサ C2 と C5 はアンプの周波数応答を形成し、信号の高周波成分を抑制します。

信号の可変成分の振幅検出器は、ダイオード VD2 と VD3 に組み込まれています。抵抗 R5 は、コンデンサ C8 の両端の電圧の上昇を遅くし、短すぎる音響信号によるスイッチのトリップを防ぎます。抵抗 R6 を介して、コンデンサ C8 は信号の最後で放電されます。

コンデンサC8の電圧がDD1.1トリガーの入力Cのしきい値（約5 V）を超えるとすぐに、トリガーはその出力を入力Dの論理レベルに対応する状態に設定します。R11C9回路は電圧の論理レベルをトリガーの逆出力に変更してから入力Dに到達するまでの約1秒の遅延。したがって、トリガーの状態は、遅延中に入力Cで受信された一連のパルスの最初のパルスのみを変更します。。これにより、たとえば部屋の壁やその中の物体からの音の複数の反射の結果として発生する、未知の数の音パルスを次々に受信した後のスイッチの状態の予測不可能性が排除されます。

HEF4013BPマイクロ回路のトリガーのクロック入力は、アナログ（KR1561TM2、CD4013BCN）とは異なり、シュミットトリガーのようにヒステリシスのあるスイッチング特性を持っていることに注意してください. このため、指定されたマイクロ回路をアナログに置き換えることは望ましくありません.

電源がオンになると、R8C10 回路は出力 1.1 で DD1 トリガーを低レベル状態に設定するパルスを生成します。受信するとオンになります。停電後に電源電圧が回復しても、それ自体ではオンになりません。

トリガーDD1.1の出力がローに設定されている場合、VD1.2ダイオードが開いているため、トリガーDD5の入力Sでも同じです。この状況では、高レベルの電圧がR入力に印加されるため、入力CおよびDのレベルに関係なく、トリガーDD13の出力1.2のレベルは低いままです。

トリガーＤＤ１．１の出力１における高レベルで、ダイオードＶＤ５が閉じられる。各半サイクルの開始時に抵抗 R1 を通ってトリガー DD1.1 の入力 S に到達する脈動電圧 (VD5 ブリッジによって整流されるネットワーク) は、トリガーを出力 10 で高レベルの状態にします。この出力からの信号は、トライニスタ VS1.2 の開口部として機能します。 KU1 および KU13 シリーズのトライニスタの使用に関するマニュアルで推奨されているように、制御電極とトライニスタのカソードの間に抵抗がないことに注意してください。トリガー DD1 の出力インピーダンスは両方の状態で非常に小さいため、必要ありません。

トリニスタが開くとすぐに、そのアノードとカソード間の電圧が急激に低下し、トリガー DD13 の入力 S と出力 1.2 の電圧レベルが低くなり、トリニスタを開いたパルスが停止します。したがって、その持続時間は常に、トリニスタを開くのに十分な最小限のままです。次の半サイクルでは、このプロセスが繰り返されます。

デバイスの電源を切った後、すぐにネットワークに再接続すると、前述のデバイスが「フリーズ」する可能性があることに注意してください。この場合、電源から切り離し、コンデンサが放電するまで少なくとも 10 秒待ってから再度電源を入れてください。

力率補正器のない1つまたは複数の「省エネ」ランプをEL1.2として使用する場合、スイッチの動作は白熱灯の場合とは多少異なります。「省エネ」ランプの電子バラストには、平滑コンデンサを備えたダイオード主電源電圧整流器があります。したがって、ネットワーク内の電圧の瞬時値がコンデンサが充電されている電圧を超えるまで電流はランプを流れず、ネットワークの振幅よりわずかに小さいだけです。この時点まで、ランプは抵抗が非常に高いため、トリガーDD15の入力Sと出力のレベルは低いままであり、開放電圧はトリニスターの制御電極に供給されません。ネットワークの電圧がランプコンデンサの電圧より約XNUMXV高くなると、トリニスタが開きます。

トリニスタを使用して「省エネ」ランプを制御するときに発生する主な問題は、このデバイス（閉状態）のリーク電流が数ミリアンペアに達する可能性があることです。これはランプを継続的に燃焼させるには十分ではありませんが、平滑コンデンサが漏れ電流によって徐々に充電され、次に点滅するランプ電流によって放電されるため、時々点滅します。これは視覚的に不快であるだけでなく、ランプの寿命を縮めます。

フラッシュを取り除くには、トリニスターの別のインスタンスを選択するか、通常の白熱灯を「省エネ」ランプと並列に接続します。 XNUMX 番目のオプションをお勧めします。時々推奨されるように、抵抗器を備えた「省エネ」ランプをシャントすることは、この場合受け入れられません。

もう10つの問題は、ランプが含まれている瞬間にランプを流れる大きなパルス電流（特に「省エネ」）に関連しています。このパルスは、SCR または整流ダイオードを損傷する可能性があります。多くの「省エネ」ランプには電流制限要素が装備されていますが、そのようなランプがいくつか並列に接続されている場合は、それらと直列に約XNUMXオームの抵抗を持つ抵抗器を含めることが望ましいです。この抵抗器の電力は、少なくとも次の式で計算する必要があります

ここで、P は抵抗器 W の電力です。 R はその抵抗、オームです。 Rsum - ランプの総電力、W; U - ネットワークの電圧、V; ラムダ - 力率 (通常は 0,3 ... 0,5)。

アコースティックライトスイッチ
図。 2

EL1ランプスイッチングユニットの別のバージョンの図を図2に示します。 1.ここでの要素の番号付けは、図で開始したものの続きです。 1.2.このノードは「ハングアップ」の影響を受けず、トリニスタ開口部の電流にとってそれほど重要ではなく、最も重要なこととして、主電源電圧のより低い瞬時値でランプをオンにします。 DD9トリガーには10つのバイブレーターが組み込まれています。 Dフリップフロップの入力に許容ハイレベルが存在する場合に開始します。信号は分圧器R15RXNUMXを介して入力Cに供給されます。これは、トリニスタのアノードの電圧が上昇して約XNUMXVに達するときに発生します。

入力 D の電圧が論理ローである間、フリップフロップは出力 13 でローのままであり、トランジスタ VT1 とトリニスタ VS1 は閉じ、ランプは消勢されます。入力 D が高レベルの場合、主電源電圧の各半サイクルの開始時に入力 C に到着するパルスは、トリガーを出力の高レベルの状態に転送します。トランジスタ VT1 とトリニスタ VS1 が開き、ランプに電圧が印加されます。コンデンサ C11 は抵抗 R13 を介して充電されます。約 10 µs 後、フリップフロップの入力 R の電圧がしきい値に達し、フリップフロップは元の状態に戻ります。トリニスタは半サイクルの終わりまで開いたままになり、次のプロセスで繰り返されます。

SCR 制御ユニットの機能とその用途については、[3、4] を参照してください。

SCR KU202K ～ KU202R、KU202K1 ～ KU202R1 をサーキットブレーカに取り付けることができます。ランプ電力が 400 W を超えない場合は、KU201K ～ KU201N トリニスタも適しています。スイッチング電力が 200 W を超える場合、トリニスタはヒートシンクに取り付ける必要があります。 KU202 シリーズのトリニスタの場合、制御電極の開放電流は 100 mA 以下であることが保証されていますが、実際にはほとんどの場合、数分の 10 未満です。著者がテストしたすべての標本 (約 1 個) について、この電流は 1 mA を超えませんでした。図 2 に示す回路に従って組み立てられたデバイスの DDXNUMX チップの場合、 XNUMX、結局のところ、希望する電流を与えることができないため、トリニスタの選択が必要になる場合があります。図に示すスキームに従って組み立てられたノードの場合、 XNUMX、トリニスタを選択する必要はありません。

KT940A トランジスタは KT940B に置き換えられるほか、KT604 および KT605 に任意の文字インデックスで置き換えることができます。これらのトランジスタはすべて、技術的には最大許容値を超えていますが、非常に確実に動作します。

ダイオードブリッジKBU6Gのアナログ-RS604。少なくとも400Vの逆電圧およびスイッチによって制御されるランプによって消費される電流に対して定格が定められた他のダイオードブリッジまたは個々のダイオードも適切です。ダイオードKD521Aは、低電力シリコンダイオードに取って代わります。

オペアンプDA1としては、K154UD1Aだけでなく、K154UD1B、174UD1A、174UD1B、KR154UD1A、KR154UD1Bも適しています。 174およびK174シリーズのマイクロ回路の場合、金属ケースがピン5に接続されます。 KR174シリーズのマイクロ回路はプラスチックケースで作られているため、このピンは空いたままで、どこにでも接続する必要はありません。

CZN-15E マイクは、FET アンプ内蔵の小型エレクトレットマイクに置き換えることができます。たとえば、家庭用マイクMKE-332に適しています。接続するときは、極性に注意してください。抵抗器 R1 は、マイクのリード線間の電圧が約 5 V になるように選択されています。

文学:

1.マイクロパワーオペアンプ154UD1。 - rdalfa.lv/data/oper_usil/1541.pdf.
2.HEF4013BデュアルDタイプフリップフロップ。 -nxp.com/acrobat_download/datasheets/HEF4013B_5.pdf。
3. Kublanovskiy Ya. サイリスタデバイス。 - M .: Radio and communication, 1987 (Mass radio library, issue 1104).
4.サイリスタとトライアックの制御。 --platan.ru / shem / pdf/12_r21-25.pdf。

著者: K. ガブリロフ、ノボシビルスク; 出版物: radioradar.net

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