マイクとタイマー機能を備えた自動階段照明。スキーム、説明

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マイクとタイマー機能付きの自動階段照明。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アノテーション ご存知のとおり、白熱電球の寿命はその動作モードに大きく依存します。スイッチオン時の初期電流を制限し、徐々に増加させることにより、白熱電球のフィラメントの破損を回避することができます。パルス位相制御を備えたサイリスタ調光器を階段照明機の一部として使用すると、消費者の数の減少により最大電圧が上昇する夕方に最大電圧を制限できます。さらに、このような機械には音響センサーとタイマー機能を追加することができ、音声信号が表示されると、白熱灯を最大の明るさで15秒から10分間点灯させることができます。

一般情報。 この記事で説明する設計はいわゆる「XNUMX 端子」であり、追加の配線を必要とせずに白熱灯と直列に接続できます。この装置は任意の便利な場所に設置でき、火災安全の目的でスイッチング素子に良好な換気を提供します。

サイリスタ調光器 [1] にいくつかの変更を加えたものは、階段照明機の基本的な回路ソリューションとして使用されます (図 1)。特に、複合トランジスタを構成する 361 つの KT3107 トランジスタを高ゲインの KT1 シリーズに置き換え、電源オフ後のコンデンサ C2 の放電時間を短縮するために抵抗 RXNUMX を導入しました。

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レギュレータは、スイッチオンの瞬間に 1 秒以内に電流をスムーズに増加させます。これにより、フィラメントがスムーズに加熱されるため、最大許容値の超過が排除されます。最大負荷電圧は抵抗 R6 によって設定されます。この値は 80 ～ 90% の範囲で選択でき、消費者の数が減りネットワークの電圧が上昇する夜間に最大許容電圧を超過することがなくなります。

主電源の自動「ソフト」負荷」（図 1）は、サイリスタがオンになった瞬間の位相パルス制御を使用し、負荷に供給される電力を決定します。位相パルス法の本質は、負荷に供給される電力を決定することです。サイリスタが開くまでの時間 (主電源電圧がゼロを通過した瞬間から数えます) サイリスタが開くのが早ければ早いほど、より多くの電力が負荷に供給されます。

電源電圧がゼロに近い最初の瞬間に、コンデンサ C2 が放電され、トランジスタ VT2、VT3 およびサイリスタ VS1 が閉じます。コンデンサC1の充電が完了すると、トランジスタVT1は全開となり、サイリスタが開く瞬間はR5-R6-C2回路の時定数のみで決まります。コンデンサC2が充電されると、トランジスタVT2のエミッタ接合間の電圧降下が増加します。約 0,6 V の値に達すると、ベース回路に電流が流れ始めるため、トランジスタ VT3 がわずかに開き始めます。これにより、トランジスタ VT2 のベース電流がさらに大きく増加し、最後の 1 つとサイリスタが雪崩のように発生します。サイリスタ VSXNUMX の制御電極の電流が現れる瞬間が、負荷に供給される電力を決定します。

マイクとタイマー機能付きの階段照明スイッチ

構造と詳細。 この機械は、一辺が 2 mm の正方形に内接する正八角形の形をした、厚さ 1,5 mm の両面フォイルグラスファイバーからなるプリント基板 (図 65) 上に組み立てられています。もちろん直径70mmの丸ブランクも使えます。このプリント基板は、内径 70 mm の標準的なネットワークジャンクションボックスに取り付けることを目的としています。トランジスタ VT1、VT2 には、KT3107、VT3 ～ KT3102 シリーズのいずれかを使用できます。 VD1ツェナーダイオードをD814G、KS512、KS515に置き換えます。ダイオード VD2 - 任意のシリコン。サイリスタ VS1 は、インデックス K、L、M、N の KU201、KU202 シリーズのものです。ダイオード KD226 はインデックス G、D、E です。ヒューズ FU1 はホルダーに取り付けられています。

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動作原理 マイクとタイマー機能を追加した改良版の階段照明機の電気回路を図に示します。 3. 位相パルス制御を備えた同じサイリスタ輝度コントローラを使用しますが、機械の通常動作と供給電圧のために、直列接続された抵抗器 R30 ～ R31 のチェーンがコントローラに導入され、初期輝度を設定します。白熱灯のレベルは10 ... 15%です。これは、スタンバイモードで安定した電源電圧「+5」および「+10V」を得るために必要です。電源回路を閉じた瞬間、白熱灯のフィラメントの抵抗は最大となり、パラメトリックスタビライザには比較的小容量のバラストコンデンサC16、C17が導入されているため、コンデンサC15の充電はすぐには起こらず、ただし、コンマ 13 秒以内です。このため、積分回路 R10-C5 の時定数は、電源投入時のカウンタ DD2 のゼロ化を確実に行うために、電源電圧「+XNUMX」の確立時間より若干長くする必要があります。

電源電圧「+5」を確立した後、シュミットトリガーを備えた反転素子DD1.2の入力でしばらくの間（R13、C10の値によって決定される）、論理ゼロレベルが維持されます。この要素による反転により、カウンタ DD2 がリセットされます。コンデンサ C10 の充電が完了した後は、VD5 ダイオードが閉じているため、デバイスの動作には影響しません。

カウンタＤＤ２をゼロ状態に設定した後、その出力「Ｑ１２」（ピン１）にゼロレベルが現れ、素子ＤＤ１．３によって反転されて、スイッチングトランジスタＶＴ１が開く。抵抗Ｒ２４の下端は共通線に接続され、コンデンサＣ１８が充電される。白熱灯の明るさは、抵抗器 R2 の抵抗値によって設定される最大値まで増加します。図に示されている定格 R12 の場合、最大輝度値は約 1% です。したがって、デバイスの電源が最初にオンになると、白熱灯は指定された期間、最大 1.3% の明るさで点灯します。「1 端子」方式に従ってレギュレータをオンにするだけで、レギュレータの高出力電力 (最大 24%) を提供できます。階段照明機の場合、通常は高輝度の照明は必要ないため、これは重要ではありませんが、必要に応じて、より高出力の白熱灯を設置することで明るさの損失を補うことができます。

同時に、カウンタ DD12 の出力「Q1」（ピン 2）からの「6」レベルがダイオード VD1.5 のカソードに入り、逆方向にバイアスし、要素 DD1.6 に組み込まれた発電機の動作を可能にします。 .19、DD21、R11 ... R2、C2048。 DD12 では正極性のパルスがカウント可能で、1 状態に達すると、最上位ビット「Q1.3」(ピン 1) の出力に「31」レベルが生成されます。このレベルは要素 DD10 によって反転され、発電機が停止します。同じレベルでトランジスタ VT50 が閉じ、マシンがスタンバイモードになります。この状態では、白熱灯の明るさの最小値はトリマ抵抗 RXNUMX の位置によって決まり、XNUMX ～ XNUMX% の範囲で選択できます。

マイクアンプはオペアンプDA1.1とDA1.2で作られています。その合計増幅率は 5000 に達する可能性があるため、マイク出力からマシンをトリガーするには、振幅 1 mV の交流電圧で十分です。アンプの感度は抵抗器 R5 によって調整でき、機械が着陸時の足音では動作せず、音声コマンドのみで動作するようになります。この場合、スタンバイモードの明るさを、たとえば50％に設定でき、踊り場の「所有者」が追加の照明を受け取る必要がある場合は、音声コマンドを入力できます。

高周波数での安定性を高め、自己励起を排除するために、コンデンサ C4、C6 がマイクアンプに導入されています。出力 DA1.2 から結合コンデンサ C7 を介して増幅された交流電圧は、ダイオード VD1、VD2 に組み込まれた整流器に供給されます。整流された電圧はコンデンサ C8 によって平滑化され、素子 DD1.1、DD1.2、C9、VD3、VD4、R11、R12 で作られたリセットパルス整形器に供給されます。コンデンサ C8 の電圧が素子 DD1.1 のスイッチングしきい値 (約 2,6 V) に達すると、素子 DD1.2 の出力に持続時間約 8 μs の短い正のパルスが生成されます。可聴信号が現れると、カウンタ DD2 がリセットされ、タイマーが再起動されます。経過した露光時間の視覚的評価 (タイマー設定時) は、LED HL1 ... HL4 (HL1、HL2 - 緑、HL3 - 黄、および HL4 - 赤) のラインによって生成されます。経過した露光時間を離れた場所から視覚的に評価する必要がある場合は、抵抗器 R15 ... R18 の抵抗を 4,7 kOhm に下げ、バラストコンデンサ C16、C17 の静電容量を 0,47 μF に増やす必要があります。タイマー遅延時間は、コンデンサ C3,5 を定格 11 マイクロファラッドまでの大きなコンデンサに交換することで 2,2 時間まで延長でき、最小遅延は抵抗 R19 を選択することで変更できます。

マイクアンプ (DA1.1、DA1.2) のもう 4 つの興味深い機能に注目してください。コンデンサの値を増やす場合: C0,01=5 uF; C2,2=6μF; C6800=7pF; C47 = XNUMX uF で、密閉された空間内に自動機械を設置すると、アンプは音声信号には反応せず、ドアの静かな開閉でも気圧の変化にのみ反応します。

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構造と詳細。この機械は、寸法 4x1,5 mm の正方形のブランクから厚さ 78 mm の両面フォイルグラスファイバーで作られたプリント基板 (図 78) 上に組み立てられます。 KEM5-10-7 タイプの標準ネットワークジャンクションボックスに取り付けるために、サイズ 13x13 mm の角が正方形のブランクに切り取られています。このマシンは、固定抵抗器 MLT-0,125、MLT-2 (R34)、水平設計のトリミング抵抗器 SP3-38b、定格電圧 16V のタイプ K17-73 のバラストコンデンサ C17、C400 を使用し、残りは無極性 - K10 です。 -17、酸化物 - K50-35 または輸入品。マイクのタイプは、CZN-15E、MKE-332、MKE-333、MKE-389-1 です。前バージョンと同様に VD12、VD13 の代わりに、D814G (D)、KS512、KS515 が動作します。トランジスタ VT1、VT4 は KT3102 シリーズのものを使用できます。 VT2、VT3 - KT3107。オペアンプ DA1 は TL072、TL082 を置き換えます。 1 つのシュミットトリガーを含む IC DD1564 KR2TL74 (14HC40106) は CD1561 を置き換え、カウンター KR20IE4040 (CD1564) は KR20IE74 (4040HCXNUMX) を置き換えます。

デバイスの 31 番目のバージョンの設定は、抵抗 R5 を使用したスタンバイモードでの最小輝度、マイクアンプの感度 - R21、および必要な時間遅延 - R8 を設定することで構成されます。コンデンサ C16 を選択することで、音声信号または音声コマンドが現れた瞬間からの応答遅延を長くすることができます。コンデンサC17、C0,47の値が2μFに増加すると、電源投入時にカウンタDD10が明確にリセットされなくなる場合は、コンデンサC4,7の静電容量を10μFまで増やす必要があります。 75～XNUMXμF。白熱灯の電力が XNUMX W を超える場合、サイリスタをヒートシンクに取り付ける必要があります。

文学

「ランプの明るさを調整してください。」 - 「ラジオ」、1992 年、第 1 号、22 ページ。

著者: Odinets A.L.

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