Автоматика управління освітлювальними установками

Розглянемо пристрій, що автоматично включає освітлення при настанні темряви. Схема такого автомата наведена на мал. 84. Живлення він одержує від мережі через конденсатор, що гасить, З4 і діодний міст VD4. При закритому транзисторі VT1 струм через обмотку реле К1 відкриває транзистор VT2 і цей транзистор шунтирует собою обмотку. Напруга на обмотці при цьому становить 2...4 В, реле відпущено. Лампи освітлення, включені через нормально розімкнуті контакти реле, погашені.

Струм, що протікає через транзистор VT2 і діод VD2, проходить також через стабілітрон VD3 і створює на ньому спадання напруги 12 У для роботи керуючої частини пристрою.

Поки рівень природного освітлення достатній, напруга на вході, що інвертує, ОУ DA1 менше, ніж на тому, що не інвертує. Напруга на виході ОУ близько до напруги на плюсовому виводі конденсатора С3, транзистор VT1 закритий і пристрій перебуває в описаному вище стані.

У міру зменшення освітленості опір фоторезистора зростає, напруга на вході, що не інвертує, ОУ збільшується. При досягненні рівня, заданого підсроєчним резистором R4, ОУ перемикається, напруга на виході ОУ стає близькою до напруги на мінусовому виводі конденсатора СЗ. Транзистор VT1 відкривається й входить у насичення, напруга на його еміттері практично порівнюється з напругою на колекторі, що приводить до закривання транзистора VT2. Струм живлення повністю проходить через обмотку реле К1, воно спрацьовує й включає освітлення.

Рис. 16.1.Принципова схема автомату упрпавління освітоленням

Відзначимо, що майже весь струм обмотки реле продовжує живити керуючу частину пристрою, лише мала його частина, відгалужується в резистор R6 і вихід ОУ.

Резистор R5 забезпечує гістерезис, необхідний для того, щоб малі зміни освітленості в районі порога спрацьовування не привели до багаторазових включень і вимикань освітлювальних ламп. Конденсатор С1 усуває мережні наведення й сповільнює спрацьовування автомата, що зменшує ймовірність вимикання ламп при короткочасному освітленні фоторезистора, наприклад, світлом фар минаючих автомобілів. Стабілітрон VD1 забезпечує чітке закривання транзистора VT1, а діод VD2 -транзистора VT2. Резистор R3 не дозволяє при підстроюванні рівня спрацьовування перейти максимально припустимий рівень синфазної напруги на вході ОУ, вище якого ОУ вже не працює.

В автоматі було застосовано реле типу РПУ-2 з опором обмотки 4,5 кОм й робочою напругою 110 В. Воно має по двох пари замикаючих і розмикальних контактів, струм через кожну пару може по оцінці автора досягати 10 А. Ємність конденсатора С4 була підібрана для забезпечення номінальної напруги на обмотці при закритому транзисторі VT2. Пристрій зберігає працездатність при ємності С4 у межах 0,22...0,47 мкф.

Автор використав фоторезистор ФСД-Г1, чим пояснюється високий опір резистора R1. Якщо застосувати фоторезистор ФСК-Г1 або СФ2-5, опір резистора R1 потрібно буде зменшити приблизно до 1 Мом, а ємність конденсатора С1 -збільшити до 2,2 мкф.

При такій же заміні фоторезистора можна в якості ОУ DA1 установити К140УД6 або К140УД7. Транзистор VT1 - будь-якої кремнієвий малопотужний структури р-n-р (наприклад серій КТ361, КТ502 або КТ3107 з будь-яким буквеним індексом). Хоча при роботі автомата напруга на транзисторі VT2 не перевищує 110 В, у момент включення пристрою в мережу до нього може бути прикладена повна амплітудна напруга мережі - близько 300 В, тому його допустиме напруження коллектор-емітер повинне бути не менш зазначеної величини. Підійдуть КТ506А(Б), КТ604А(Б, AM, БМ), КТ605А(Б, AM, БМ), КТ850Б, КТ854А(Б), КТ859А.

Стабілітрон VD1 - будь-який малогабаритний на напругу 4,7...7,5 В, VD3 - на напругу стабілізації 11...15 В і струм не менш робочого струму реле К1 із запасом 50% (для РПУ-2 - 25..,30 мА), наприклад, Д814Г, КС512А, КС512Б, КС515Г. Диодный міст

Рис. 16.2.Друкована плата автомату управління освітленням

КЦ407А може бути замінений на чотири будь-яких діоди на напругу не менше 300 В. Конденсатор С3 - імпортний аналог К50-35.

Всі елементи пристрою розміщені на друкованій платі розмірами 60 х 60 мм рис. 16.2. Плата розрахована на установку двох конденсаторів ДО73-17 0,22 мкф 630 У в якості С4. Їхня робоча напруга повинне бути не менш 400 С, можна також використати К73-16. Резистори - типу МЛТ (R1 - З1-4 0,25 Вт або КІМ-0,125), підстроєчний резистор R4 - СП3-19.

Регулювання пристрою спочатку проводять від джерела живлення з напругою, трохи меншим напруги стабілізації VD3, підключивши його паралельно зазначеному стабілітрону. Фоторезистор варто затінити так, щоб його освітленість була близька до тієї, при якій повинне відбуватися включення вуличного освітлення. Підключивши вольтметр до виходу ОУ й мінусовому виводу СЗ і обертаючи движок підбудованого резистора R4, перевірити, що напруга на виході змінюється стрибком десь у середній частині діапазону регулювання. Якщо перемикання не відбувається, треба вольтметром із вхідним опором не менш 10 МОм перевірити напруга на фоторезисторі - воно повинне бути близько до половини від напруги на конденсаторі СЗ. Якщо це не так, підібрати резистор R1.

При затемненому або відключеному фоторезисторі подати сіткову напругу, реле повинне спрацювати. Дотримуючи обережності, перевірити напругу на його обмотці. Воно повинне бути близько до номінального для цього типу реле. Якщо це не так, підібрати ємність конденсатора С4.

Реле РПУ-2 має спеціальний виток, що охоплює частину сердечника й робить реле нечутливим до пульсацій напруги живлення. При застосуванні інших типів реле можливо прийде поставити паралельно обмотці конденсатор, що згладжує, ємністю порядку 1 мкФ.

Фоторезистор варто встановити в захищеному від опадів місці так, щоб на нього не падало світло ламп, що включають їм, і сонячні промені. Для виконання останньої умови його можна зорієнтувати на північ, прикривши із заходу й сходу невеликими екранами.

Остаточне підстроювання резистора R4 варто зробити на місці установки автомата, добиваючись включення реле при граничній освітленості.

Якщо на місці R2 установити терморезистор і відповідним чином підібрати R1, вийде непоганий термостабилизатор.

Дата добавления: 2017-01-13