31.03.21

[Домашняя]

Устройство предназначено для автоматического включения света, вечером, когда стемнеет и выключения света утром, на рассвете.

Датчиком света служит фоторезистор R1. Тип и номинал данного фоторезистора не известны, так как маркировка на его корпусе отсутствует. Эксперименты показали, что при обычном дневном свете его сопротивление единицы - десятки килоом, а если его накрыть ладонью сопротивление увеличивается до сотен килоом. Фоторезистор R1, вместе с резистором R2 образует делитель напряжения. Резистором R2 устанавливают такое соотношение, чтобы при дневном свете на выходе элемента D1.1 была логическая единица, а ночью - ноль. Если все настроено, то днем на выходе D1.1 - единица, а на выходе D1.2 - ноль. Конденсатор С2 разряжен через резистор R4, и напряжение на нем равно нулю. Следовательно, и напряжение на входах D1.3 - ноль, и на выходе D1.4 тоже ноль. Транзистор VT1 закрыт, и лампа Н1 не горит. С наступлением ночи на выходе D1.1 устанавливается логический ноль. На выходе D1.2 - единица, которая через диод VD1 заряжает конденсатор С2 до напряжения логической единицы. На выходе D1.3 устанавливается напряжение низкого логического уровня, а на выходе D1.4 - напряжение высокого логического уровня. Это напряжение поступает на затвор высоковольтного мощного полевого транзистора VT1 через резистор R5, ограничивающий ток заряда емкости затвора VT1. Транзистор VT1 открывается и включает лампу Н1, которая питается пульсирующим током с выхода мостового выпрямителя на диодах VD5-VD8. Диоды VD2 и VD3 служат для разряда емкости затвора полевого транзистора при его переключении. Цепь VD1-R4-C2 нужна для того, чтобы при непродолжительном увеличении освещенности, например, от света фар проезжающих машин, лампа Н1 не гасла. При увеличении освещенности на выходе D1.2 устанавливается логический ноль. Но напряжение на входах D1.3 остается на уровне логической единицы пока конденсатор С2 не разрядится через резистор R4 до напряжения логического нуля. Если увеличение освещенности было непродолжительным, конденсатор С2 разрядиться не успевает, и лампа Н1 не выключается. Лампа Н1 может быть мощностью не более 150W. Питается она пульсирующим постоянным током через мостовой выпрямитель на диодах VD5-VD8. Лампа может быть как лампой накаливания, так и светодиодной. Большинство светодиодных ламп на входе имеют мостовой выпрямитель, и фактически их схемы питаются постоянным током, так что мост VD5-VD8, включенный перед их собственным мостом их работе никак не мешает. Транзистор IRF840 может управлять и более мощной нагрузкой, - до 3000W, но для работы с более высокой нагрузкой, во-первых, транзистору IRF840 нужно обеспечить теплоотвод (при мощности нагрузки до 200W теплоотвод не нужен), во-вторых, нужно соответствующим образом увеличить мощность диодного моста VD5-VD8, ведь питание лампы происходит через него. Источник питания схемы датчика выполнен на параметрическом стабилизаторе R6-R7-VD4. Напряжение питания на микросхему поступает через цепь R3-C1. Микросхему К561ТЛ1 можно заменить на CD4093 или другой аналог. Стабилитрон 1N5925B можно заменить любым стабилитроном на 10V с током стабилизации не ниже 50 мА. Диоды 1N4007 можно заменить на КД209, a 1N4148 - на КД521, КД522. Налаживание в настройке чувствительности датчика света, и в оптимальном выборе места его расположения. Чувствительность настраивают изменением сопротивления подстроечного резистора R2. Его нужно настроить так, чтобы при дневном свете на выходе элемента D1.1 была логическая единица, а ночью - ноль. Оптимальный выбор расположения датчика состоит в том, чтобы его расположить так, чтобы на него не попадал прямой свет от светильника на лампе Н1. Например, ом может быть расположен выше светильника, в бленде - трубке, направленной в небо или в другую сторону. На последнем этапе можно настроить желаемое время задержки выключения лампы подбором сопротивления R4 или емкости С2.

Радиоконструктор №2 2018г стр. 25