街路照明制御装置。スキーム、説明

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街路照明制御装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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夜間に街路照明を点灯し、夜明けに消灯する自動機械の設計が数多くあります。ただし、一般に、「昼」から「夜」へ、またはその逆に移行する際に照度がしきい値付近で変動する場合、誤警報からの保護は不十分です。この問題は、提案されたデバイスで首尾よく解決される。このマシンは、中程度の統合度を備えたいくつかの標準 CMOS マイクロ回路上に組み立てられています。

米。 1（クリックで拡大）

提案されたデバイスの図を図に示します。 1. 要素 DD9 1 の入力 3 で電源がオンになると、コンデンサ C5 を使用して論理ハイレベルの短いパルスが生成され、要素 DD1.3 および DD1.4 からの RS トリガがハイ状態に設定されます。要素 DD1.4 の出力の電圧レベル。この電圧は抵抗R12を通ってトランジスタVT5のベースに入り、トランジスタを開きます。その結果、HL3 LED が点灯し、VT4 トランジスタと T2 パルストランスのブロッキングジェネレータが動作し始めます。生成されるパルスによりトライアック VS1 が開き、ランプ EL1 が点灯します。

デバイスは、RS トリガーのもう一方の入力 (要素 DD13 のピン 1.4) でパルスを受信するまでこの状態を維持します。これにより、トリガーが反対の状態に切り替わり、HL3 LED がオフになり、ブロッキングジェネレーターの動作が停止されます。。制御電極にパルスが存在しない場合、トライアック VS1 が開くのを停止し、ランプ EL1 が消灯します。

外部照度が十分に高い場合 (「日」)、そのセンサーであるフォトダイオード VD1 の抵抗は比較的低く、要素 DD1.1 の入力の論理レベルは高くなります。この要素の出力および DD4 カウンタの R 入力では、このカウンタの動作が許可されているレベルよりも低いレベルになります。 LED HL1「夜間」が消灯します。要素 DD1.2 の出力が High であるため、HL2「Day」LED が点灯し、DD3 カウンタの動作が禁止されます。

両方のカウンターの CN 入力は、「クロック」マイクロ回路 DD60 によって生成された 1 秒 (2 分) の周期のパルスを受信します。したがって、動作が許可されているカウンタ (この場合は DD4) は 4 分ごとに状態を変更し、次の出力で論理レベルを High に設定し、その他の出力では論理レベルを Low に設定します。デバイスの電源を入れてから 10 分後、DD4 カウンタのピン 13 と DD1.4 要素の接続された入力 1 にハイレベルが設定され、ELXNUMX ランプが消灯します。

その後 (日中)、DD4 カウンタの出力のパルスが 10 分ごとに繰り返されます。したがって、RS トリガーが適切な状態になる SB1 ボタンを押してランプを点灯すると、遅くとも 10 分後には自動的に消灯します。

暗くなると、LED VD1 の抵抗が大幅に増加します。要素 DD1.1、DD1.2 の入力と出力のレベルは逆に変化します。その結果、LED HL2 がオフになり、HL1 がオンになります。同時にカウンタ DD4 の動作が禁止され、カウンタ DD3 が有効になります。この状態が 4 分間変化しない場合、ハイレベルのパルスがカウンタ DD10 のピン 3 で生成され、ダイオード VD3 を介して要素 DD9 の入力 1.3 に送信されます。これにより、RS トリガーの状態が変化し、ランプ EL1 が点灯します。

VD1 LED の照度が再び増加し、少なくとも 4 分間この状態が続くと、ランプは自動的に消えます。実際には、ランプのオンとオフのこのような遅延は、雲の移動、稲妻の閃光、または車のセンサーの照明の影響下での照明の大幅ではあるが比較的短期間の変化の間の機械の誤警報を防ぐのに十分であることが示されています。ヘッドライト。遅延の長さ (オンとオフの両方) は、RS トリガーの入力をカウンター DD1 および DD9 の他の出力に接続することによって、3 ～ 4 分以内に変更できます。これを頻繁に行う必要がある場合は、マシンにスイッチを設けることができます。

マシンの電源ユニットは、ツェナーダイオード VD4 とトランジスタ VT3 を使用した電圧安定化装置を備えた古典的な変圧器回路に従って構築されています。供給ネットワークの電圧が大幅に変動しない場合は、安定化装置の使用を放棄できます。

街路照明制御装置
図。 2

機械のすべての要素は、図に示すプリント基板上に配置されます。 2 片面はグラスファイバーホイル製。その寸法は、ホームセンターで購入した電気配線用のプラスチック製接続箱への配置に基づいて選択されました。

LED HL1 ～ HL3 は基板に直接はんだ付けされていますが、必要に応じてハウジングパネルに配置することもできます。常開接点を備えた SB1 ボタンはこのパネルにあります。回路素子を実装した基板の外観を図に示します。 3. フォトダイオード VD1 はボードの外側に配置され、デバイスの外部パネルに取り付けられます。

街路照明制御装置
図。 3

KT315G トランジスタは、他のシリコン低電力 npn 構造に置き換えることができます。

K176 シリーズのチップ (K176IE18 を除く) は、K561 シリーズの同様のチップまたは輸入 CMOS シリーズ (K176LE5 - CD4001、K176IE8 - CD4017) と置き換えることができます。 K176IE18 チップは K176IE12 に置き換えることができます。この場合、DD14 チップのピン 2 をコモンワイヤに接続するジャンパは設置されません。このデバイスでは正確なタイミングは必要ないため、コンデンサ C2 をトリミングする代わりに、10 ～ 20 pF の永久セラミック静電容量を取り付けることができます。

合計電力が最大 200 W のランプを切り替える場合、TS112-10-7 トライアック (KU208G トライアックと交換可能) は、取り付け面積 15 ～ 20 cm2 のアルミニウムヒートシンクに取り付けられます。ボードに。 EL1 ランプまたは並列接続された白熱ランプのグループの電力が 200 W 以下の場合は、これで十分です。より高い合計電力（最大2000 W）でランプを制御するには、それに応じてヒートシンクの面積を増やし、デバイスのプリント基板ではなく別の場所に配置する必要があります。

街路照明制御装置
図。 4

図の制御回路を少し変更すると、 4, このマシンはトライアックではなく、従来の非対称サイリスタ KU202M または KU202N を使用することができ、T2 パルストランスの磁気コアは標準サイズ K10x6x5 のフェライトリングです。著者は、故障した電子安定器からの「リング」を省エネ照明ランプに使用しました。変圧器の巻線 I、II、III はそれぞれ 50、25、30 回巻かれており、直径 2 mm の PEV-0,15 ワイヤが巻かれています。トライアックを確実に開くには、巻線 III の巻数を選択する必要がある場合があります。

サイズが適切で、電圧が 1 ～ 10 V、負荷電流が少なくとも 12 mA の二次巻線を備えた任意の電源トランス T50 を使用できます。著者は、定格電流 12 mA の 200 V の XNUMX 次巻線を XNUMX つ備えた小型の変圧器を使用しました (そのうちの XNUMX つは使用されません)。

このマシンには個別のスイッチがなく、配電ボックス内の 220 V ネットワークに直接接続されるか、コードとプラグを通常の電源コンセントに接続されます。デバイスのセットアップは必要なく、インストールエラーがなければ、ネットワークに接続するとすぐに動作を開始します。

このデバイスは、VD1 LED が自然光で十分に照らされるように設置されています。ただし、EL1ランプの光が当たらないようにしてください。それ以外の場合、暗闇ではランプ EL1 が 8 分間でオンとオフになります。機械の機能を確認するために使用できます。

屋外に設置する場合、機械本体は、結露、雨、雪、ほこり、汚れが内部に入らないように注意深く密閉する必要があります。本体を屋内に設置する場合、光センサー（VD1 LED）を数メートル離れた場所から取り外し、シールド線でプリント基板に接続することができます。このワイヤの編組は超小型回路の正の電源電圧に接続されます。

記載された装置の亜種の XNUMX つは、XNUMX 階建ての建物の入り口の上に取り付けられたスポットライトの内側に取り付けられ、XNUMX 年以上正常に動作しています。

著者: A. ザバロフ

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