30.03.21

[Домашняя]

Этот автомат был придуман для управления небольшим прожектором - фонарем висящем на столбе, для освещения участка небольшого гаражного кооператива. Сначала была идея сделать таймер, чтобы включать и выключать свет в заданное время. Для этого даже была собрана и опробована схема на двух цифровых будильниках (по описаниям в журнале «Радиоконструктор»). Но, затем, примерно через полгода эксплуатации стало понятно, что этот вариант не достаточно хорош. Проблема в том, что существует сезонное изменение соотношения дня и ночи. Еще бывает ясно и облачно и прочие нюансы естественного освещения. Поэтому, когда один из китайских будильников скончался, было решено не восстанавливать автомат, а сделать новый, работающий на измерение уровня естественной освещенности. Схема показана на рисунке.

Собиралась второпях из того чтобы было дома, поэтому, наверно она не достаточно совершенна и современна. Но, автомат был сделан за один вечер. Датчиком естественной освещенности служит фотодиод ФД-256. Такие фотодиоды ранее применялись в ДУ старых отечественных телевизоров. Несмотря на то, что они рассчитаны на ИК-излучение, они очень хорошо реагируют и на видимый свет. Фотодиод включен в обратной полярности, то есть, как фоторезистор. Вместе с резистором R1 он образует делитель напряжения на базе транзистора VT1. Транзисторы VT1 и VT2 включены по составной схеме, что позволяет получить большой коэффициент передачи и, что в данном случае важно, большое входное сопротивление, так как обратное сопротивление фотодиода относительно вели­ко. Обратное сопротивление фотодиода находится в обратной зависимости от силы попадающего на него света. Поэтому, днем, когда уровень естественной освещенности высок, сопротивление FD1 мало. Напряжение на базе VT1 велико. Поэтому составная схема VT1-VT2 открывается и напряжение на их коллекторах падает. Соответственно падает напряжение и на базе VT3, поэтому он закрывается. На коллекторе VT3 теперь будет большое напряжение, которое дополнительно через R1 поступит на базу VT1-VT2 и еще более зафиксирует каскад. Прожектор будет выключен, так как ток через светодиод U1 отсутствует. Если темно, сопротивление FD1 высоко. Напряжение на базе VT1 мало и каскад VT1- VT2 закрыт. Но на базу VT3 через R2 и R4 поступает открывающее напряжение. Идет ток через светодиод U1 и симистор VS1 открывается, включает прожектор. Резистором R1 устанавливаем порог переключения, а резистором R7 - гистерезис, то есть, разницу между включением и выключением. Разница нужна чтобы свет не моргал. Конденсатор С1 вносит задержку, чтобы схема не реагировала на быстрые изменения освещенности, например, от фар. Вместо фотодиода ФД-256 можно применить другой фотодиод, фоторезистор или фототранзистор. Но эти изменения могут потребовать и изменений максимальных сопротивлений R1 и R7. Выяснить придется экспериментально. Мост VD2 можно заменить любым другими или собрать на диодах, например, КД209. Симистор нужно поставить на радиатор. Налаживание заключается только в регулировке R1 и R7. Конструктивно, фотодиод нужно снабдить трубкой-блендой, направленной под углом и в другую сторону от прожектора, так чтобы свет от прожектора на него не попадал.

Радиоконструктор №11 2009г стр. 40