30.03.21

[Домашняя]

Одно из слабых мест «утечки электроэнергии» - это санузлы, кладовки и другие малые помещения в квартире или частном доме. Именно в таких помещениях мы чаще всего забываем выключить свет, расходуя дорогую по нынешним временам электроэнергию. Предлагались различные автоматические выключатели, срабатывающие от контактных или сенсорных, емкостных датчиков, но им присущи важные недостатки. Контактные датчики, следящие за положением входной двери, могут ошибаться, когда дверь открывают и закрывают лишь один раз (например, чтобы что-то взять из кладовки или бросить мусор в ведро, стоящее в санузле, не нужно входить внутрь и закрывать за собой дверь). Сенсорные и емкостные датчики, реагирующие на прикосновение к дверной ручке или на изменение емкости, тоже могут ошибаться, из-за влияния водопроводных труб или от изменения влажности в помещении. В таких помещениях более надежным будет оптический датчик на ИК-лучах. Излучающий светодиод нужно установить на входной двери. Его желательно заглубить в отверстие в двери и (или) надеть на него непрозрачную трубку-блеиду. Эта трубка должна быть направлена на фотоприемник, закрепленный на противоположной стене и так же снабженный блендой. Обе бленды нужно точно нацелить друг на друга, а расположить их так, чтобы соединяющую их линию всегда пересекал человек своим телом, независимо от того, в каком положении в этом помещении он находится. Свет выключен, когда ИК-свет от светодиода попадает на фотоприемник. Если же эта оптическая связь нарушена, свет включается. Например, когда вы открываете дверь, бленда ИК-светодиода, нацеленная при закрытой двери на фотоприемник, отворачивается от него (вместе с дверью) и оптическая связь нарушается. Свет включается. Если вы находитесь в санузле и закрыли дверь, оптическая связь всё равно отсутствует, поскольку своим телом вы ее перекрыли, выйдя из помещения и закрыв за собой дверь, вы восстанавливаете оптическую связь между ИК-светодиодом и фотоприемником. Свет выключается.

Рассмотрим схему. На четырех элементах микросхемы D1 сделан генератор импульсов частотой около 36 кГц, Элементы D1.3 и D1.4 служат буферным каскадом, усиливающим ток через инфракрасный светодиод HL1. Через светодиод протекает ток не более 2-5 ма. Это значительно меньше, чем в стандартных пультах дистанционного управления, но так как расстояние между HL1 и F1 в условиях кладовки или санузла не будет более 2 метров, для уверенного приема такого тока вполне достаточно. К тому же. Пониженная яркость HL1 снижает вероятность ошибок автомата, вызванных попаданием на F1 отраженного луча, например, от стен (кафельной плитки). Когда дверь закрыта и в помещении никого нет, ИК-вспышки от НЦ1 поступают на светочувствительную поверхность интегрального фотоприемника F1. На его выходе возникает низкий логический уровень. Конденсатор С4 разряжен и на выходе D1.6 так же нуль. Транзисторно-тиристорный ключ VT1-VS1 закрыт и осветительная лампа Н1 выключена. Если оптическая связь нарушается (открыли дверь или в помещении находится человек) выходной ключ фотоприемника F1 закрывается и напряжение высокого логического уровня через R3 и VD1 заряжает конденсатор С4. На нем поднимается напряжения до уровня логической единицы и на выходе D1. 6 появляется единицы, открывающая ключ VT1-VS1. Лампа включается. После возобновления оптической связи между HL1 и F1 выключение света происходит не сразу, а спустя некоторое время, требующееся для   разрядки конденсатора С4 через резистор R4 и обратное сопротивление диода VD1. Поэтому свет выключается через несколько секунд после выхода человека и закрывания двери. Осветительные лампы накаливания чаще всего перегорают в момент включения. Это происходит из-за того, что нить холодной лампы обладает более низким сопротивлением, и в момент включения через нее проходит повышенный ток. В некоторых старых книгах и журналах предлагалось, чтобы избежать перегорания, питать лампы пониженным напряжением, - через диод, ограничивающий одну полуволну. В этом случае эффективное напряжение на лампе падает до 170-180V. В данной схеме лампа Н1 питается через диод V0S. Это снижет риск её перегорания и упрощает схему источника литания (один диод вместо моста). Но, чтобы получить необходимую яркость нужно использовать более мощную лампу (например, вместо 45W установить 60W). Логическая часть питается от параметрического стабилизатора R5-VD2-VD3. Использование двух стабилитронов снижает риск выхода схемы из строя из-за пробоя стабилитрона. Светодиод HL1 - любой ИК-светодиод, применяющийся в пультах дистанционного управления. Интегральный фотоприемник SFH506-36 можно заменить любым аналогичным. Если его резонансная частота отличается от 36 кГц, - нужно соответственно изменить частоту импульсов мультивибратора на элементах D1.1-D1.2. Налаживание заключается в настройке мультивибратора D1.1-D1.2 на частоту фотоприемника F1. Отнесите светодиод не расстояние около 1,5 метра от F1 и направьте его на F1. На выводе 3 F1 при попадании на него ИК-света от HL1 должен быть лог. ноль. Если это не так, нужно подобрать сопротивление R1 чтобы частота импульсов вспышек ИК-света была ближе к резонансной частоте F1 (для SFH506-36, - 36 кГц). Далее, настройка сводится к нацеливанию HL1 на F1. Не забудьте о блендах (для светодиода в качестве бленды можно использовать трубку, отрезанную от сломанной телескопической антенны, а для F1 - экран от контурной катушки радиоприемника или телевизора).

Радиоконструктор №5 2007г стр. 36