Одним з видів енергії, що надходять в наші квартири, є електроенергія. Тарифи на електроенергію постійно зростають. В кінці чергового місяця, знімаючи показання лічильника, доводиться чухати потилицю: звідки набралася така цифра? Дуже часто ми навіть не помічаємо, що залишилася вимкнена лампочка або інший електроприлад даремно витрачає енергію.
З іншого боку, бути в постійній напрузі теж не комфортно. Хоча багато людей навіть в третьому тисячолітті з різних причин не мають можливості користуватися електроенергією. І ось життя настійно вимагає більш дбайливо ставитися до ресурсів, що забезпечує життя людей.
Економити електроенергію можна різними способами. З одного боку, застосовувати більш ефективні і менш енергоємні прилади, особливо в освітленні. На ці цілі йде значна кількість електроенергії. У той же час можна спостерігати за раціональним її витрачанням. Часто можна побачити не тільки в під'їздах, а й в квартирах марно палаючі лампочки освітлення.
Ось це якраз той випадок, коли допоможе електроніка. Нескладний пристрій - автоматичний вимикач - через певний час буде вимикати освітлення.
Схема такого вимикача приведена на рис. 4.10. Зібрати його нескладно, впорається навіть початківець радіоаматор.
Зате як зручно - включив і забув. Через певний час лампа сама згасне. Немає зайвої витрати електроенергії і
Мал. 4.10. Схема електрична автоматичного вимикача
грошей. Якщо оснастити кілька ламп такими вимикачами, то і економія може виявитися суттєвою.
Тепер розберемося, яким чином відбувається автоматичне вимикання лампи. Уважно вивчаючи схему, бачимо знайомі вузли: випрямляч (VD4-VD7), тиристорний ключовий елемент (VS1) і генератор синхроімпульсів на мікросхемі КР1156ЕУ5.
Нам відомо (див. Гл. 2), що подача отпирающих синхроимпульсов на тиристор забезпечує сприятливий режим включення ламп розжарювання. Але чому через деякий час лампа згасне?
Звернемося ще раз до матеріалів гл. 1. Перше, що потрібно згадати, це як впливає на роботу генератора стан входу компаратора. А друге, що струм входу компаратора є випливають. Ну і що? - запитаєте ви. А ось тут якраз і заритий собака.
Якщо потенціал входу компаратора (висновок 5) не перевищує приблизно 1,25 В, то транзистори вихідного каскаду мікросхеми не заблоковані і синхроімпульсів надходять на тиристор. Після переходу цієї межі компаратор закриває транзистори і відповідно залишається замкненим тиристор. це
призводить до згасання лампи. Це зрозуміло, але за рахунок чого змінюється напруга на вході компаратора? Ось для цієї мети на вході і коштує конденсатор С2.
Функціонування пристрою відбувається наступним чином. У момент короткочасного замикання кнопки SB1 відбувається розряд конденсатора і включення лампи. Напруга на конденсаторі починає рости за рахунок його заряду випливають вхідним струмом компаратора. Через певний час, що залежить від ємності конденсатора і величини зарядного струму, напруга на конденсаторі (і, відповідно, на вході) перевищить граничне значення і генератор перестане виробляти імпульси, що призведе до згасання лампи. Тепер треба знову натиснути кнопку для розряду конденсатора і процес повториться.
Таким чином, знаючи особливості мікросхеми, можна не городити спеціальну ланцюг заряду времязадающего конденсатора С2. Проста схема - висока надійність - менше клопоту.
Виготовлення пристрою починається з придбання комплектуючих, перелік яких наведено в табл. 4.3.
Слід зауважити, що в якості кнопки SB1 можна застосувати будь-які замикають контакти, однак найзручніше мініатюрні мікроперемикачі.
Ємність времязадающего конденсатора С2 визначається обраним часом затримки вимкнення пристрою і залежить від величини вхідного струму компаратора.
Тому вибір ємності конденсатора С2 найкраще провести дослідним шляхом. Для цього можна скористатися експериментальним графіком на рис. 4.11. Орієнтовний співвідношення становить 25 с на 1 мкФ. Після вибору величини часу затримки треба визначити приблизну величину ємності конденсатора С2. З конкретним екземпляром конденсатора треба виміряти реальний час затримки вимкнення.
За результатом цього експерименту приймається рішення про зміну ємності С2. При необхідності її можна скласти
Мал. 4.11. Експериментальна залежність часу затримки вимкнення від ємності времязадающего конденсатора С2
з декількох конденсаторів різної ємності для отримання необхідної тимчасової затримки.
Таблиця 4.3. Перелік елементів для автоматичного
Як видно з графіка, реально можна забезпечувати час затримки в широкому діапазоні при використанні конденсаторів невеликої ємності.
Крім деталей для автоматичного вимикача потрібно монтажна плата. Її краще зробити друкованої з склотекстоліти за ескізом, наведеному на рис. 4.12.
Перед установкою на плату всі деталі необхідно ретельно перевірити як зовнішнім оглядом (т. Е. Візуально), так і перевіркою на функціонування. Така підготовка значно полегшить і прискорить процес виготовлення пристрою.
Монтаж елементів на друковану плату слід проводити уважно, дотримуючись цоколевку і полярність елементів.
Після складання друкованої плати треба ще раз візуально ретельно перевірити правильність установки полярних елементів, таких як конденсатори, діоди та ін. Зовнішній вигляд плати з встановленими елементами наведено на рис. 4.13.
Переконавшись, що помилок немає, до плати підключають лампу і, дотримуючись обережності, включають в мережу. Після перевірки правильності функціонування і визначення часу затримки пристрій можна експлуатувати.
Мал. 4.12. Ескіз друкованої плати автоматичного вимикача
Мал. 4.13. Зовнішній вигляд плати з елементами
Особливу увагу слід приділити конструкції кнопки SB1, т. К. Все елементи пристрою знаходяться під напругою мережі.
Автоматичний вимикач - таке корисний пристрій, що може знайти застосування в різних куточках нашого будинку. При цьому можна обійтися фіксованою затримкою
виключення і бажано мати менші розміри плати. Вищенаведену схему можна дещо спростити (рис. 4.14).
Мал. 4.14. Спрощена електрична схема автоматичного
Справа в тому, що якщо в мережі відсутні різкі перепади напруги і викиди, то можна виключити стабілізацію напруги живлення мікросхеми. Крім того, можна зменшити розміри пристрою за рахунок певних конструктивних змін. Вони полягають в застосуванні деталей рівної висоти (наприклад, замінити конденсатор С1 двома меншої ємності і з'єднаними паралельно) і раціональним використанням обсягу. У цьому випадку використовується «другий поверх». Тобто деякі елементи встановлюються над тими, які мають малу висоту (наприклад, розміщення VS1 над діодами VD4-VD5).
Ще вимикач має фіксовану затримку (приблизно 4 ... 5 хв) і відсутня настройка тривалості імпульсу генератора. Це треба буде робити за допомогою зовнішнього резистора.
Такий варіант схеми призводить до підвищення економічності і зменшення нагрівання в процесі роботи, адже резистор R3 збільшений до приблизно 36 кОм. Більш точно його можна підібрати під час налаштування плати. При номінальній напрузі в мережі живлення мікросхеми повинно бути приблизно 10 ... 15 В.
В результаті такої модернізації плати її розміри зменшилися, що наочно видно на ескізі, наведеному на рис. 4.15.
Мал. 4.15. Ескіз друкованої плати модернізованої схеми
На плату необхідно встановити радіоелементи, підібрані згідно з переліком, наведеним у табл. 4.4.
Таблиця 4.4. Перелік елементів для автоматичного
В першу чергу на плату монтуються елементи, показані на зовнішньому вигляді плати, наведеному на рис. 4.16.
Потім поверх них необхідно встановити елементи «другого поверху». Їх розташування показано на рис. 4.17.
Мал. 4.16. Зовнішній вигляд плати з елементами «першого поверху»
Мал. 4.17. Розташування елементів «другого поверху» плати вимикача
Після ретельної перевірки монтажу на плату можна подавати напругу і перевіряти на функціонування. Після цього необхідно перевірити працездатність пристрою при мінімальному напрузі мережі і, якщо буде потрібно, підібрати величину резистора R2.
Індикатор зміни напруги
Основне джерело енергії в наших квартирах - це мережа змінного струму. Освітлювальні і побутові прилади, комп'ютери і телевізори працюють від мережі. Надійне і правильне функціонування всіх споживачів електроенергії в наших .......
Ретранслятор Радіо - ІК промені
Для того щоб отримати просте і в той же час постійно функціонуюче демонстраційне пристрій, можна скомбінувати передавач випромінювання ІЧ діапазону з невеликим приймачем радіопередач, які приймають одну місцеву радіостанцію. Елементи схеми, зображеної .......
Індикатор пониження напруги акумулятора. Автомобільний? Не тільки…
Нам не дано передбачити ... - ця строчка з віршів як не можна краще підходить до ситуації, коли закінчується запасена енергія акумулятора і він «сідає». Якщо це автомобіль, то він вже не .......
Схема затримки проходження імпульсів на LM555
Для деяких радіотехнічних пристроїв потрібно коротка затримка вхідного імпульсу. Схема, показана на рис. 5.57 [Л140, стор. 314], дозволяє отримувати на виході затримку в діапазоні від 100 мкс до 100 с ...... ..