Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель света с датчиком звука и освещения

Автоматический выключатель света с датчиком звука и освещения

Этот автомат предназначен для управления освещением в местах общегопользования многоквартирного дома или предприятия. Для включения света нужно чтобы совпало два события, — были звуки, на которые может отреагировать акустический датчик, и было темно.

На рисунке показана схема акустического выключателя, который включает свет если в помещении, где он установлен темно и есть какие-то звуки выше его порога чувствительности. Это могут быть шаги, звук открывающейся двери, разговора. После первого запуска свет горит несколько минут.

Это время можно задать на стадии налаживания путем подбора резистора R6.

Принципиальная схема

Схема состоит из акустического датчика, оптического датчика, таймера и силового узла, осуществляющего питание и управление осветительным прибором. Основой акустического датчика служит электретный микрофон М1. На него питание поступает через резистор R1, являющийся одновременно и нагрузкой его встроенного усилителя.

Сигнала с выхода микрофона недостаточно для запуска цифрового таймера, поэтому сигнал с него поступает на усилительный каскад на транзисторе VТ1. Далее сигнал поступает на формирователь импульсов на транзисторе VТ2, работающем в ключевом режиме.

Чувствительность акустического датчика регулируется при помощи подстроечного резистора R4, регулирующего уровень НЧ сигнала, поступающего на формирователь импульсов на VТ2.

Схема автоматического выключателя освещения с датчиком звука и света

Рис. 1. Схема автоматического выключателя освещения с датчиком звука и света.

Оптический датчик состоит из фотодиода FD1, включенного по так называемой схеме фоторезистора (в обратном направлении). Вместе с подстроечным резистором R7 он образует делитель напряжения, управляемый светом.

При правильной настройке R7, если светло напряжение на R7 соответствует логической единице, и логический элемент D1.2 находится в состоянии логического нуля на своем выходе независимо от состояния на его втором входе.

Если темно, — напряжение на R7 соответствует логическому нулю, и состоянием логического элемента D1.2 управляет уровень на его втором входе, — на выводе 5.

Таймер состоит из счетчика на микросхеме D2 и мультивибратора на элементах D1.3 и D1.4 микросхемы D1. Исходным состоянием таймера является состояние счетчика «8192», при котором на его выводе 3 есть логическая единица. Она поступает на вывод 13 D1.3 и блокирует мультивибратор D1.3-D1.4.

Для запуска таймера нужно счетчик обнулить, подав импульс на его вход «R». Силовой узел содержит бестрансформаторный источник питания датчиков и таймера и мощный ключ, управляющий осветительным прибором.

Источник питания состоит из гасящего конденсатора С6, мостового выпрямителя VD2, стабилитрона на 12V VD1 и сглаживающего конденсатора С5. Напряжение питания датчиков и таймера равно 12V, снимается с конденсатора С5.

Мощный ключ, управляющий осветительным прибором выполнен на симисторе VS1 и оптопаре U1. Включение осветительного прибора Н1 производится подачей открывающего напряжения на базу транзистора VT3.

При этом через его коллектор ток поступает на светодиод оптопары. Она открывает симистор, и через него ток поступает на осветительный прибор.

Допустим, в помещении темно, и возникает звук, достаточный для формирования на коллекторе VТ2 импульсов логического уровня. Эти импульсы инвертируются элементом D1.1 и поступают на вход «R» (вывод 11) счетчика D2, обнуляя его. На его выходе «8192» (вывод 3) устанавливается логический ноль.

Это приводит к тому, что во-первых, запускается мультивибратор D1.3-D1.4 и его импульсы поступают на вход «С» (вывод 10) счетчика, а во-вторых, нуль с выхода D2 инвертируется элементом D1.2, и на его выходе устанавливается логическая единица, которая открывает транзистор VT3, а он уже посредством оптопары 111 и симистора VS1 включает осветительный прибор Н1.

Время, сколько будет гореть свет, зависит от двух факторов. От того, как долго будет продолжаться звук и от того, как настроен мультивибратор на D1.3-D1.4 (какова частота его импульсов).

И так, если звук продолжается, то на выводе 11 D2 есть множество импульсов, которые постоянно обнуляют счетчик D2 не давая ему считать импульсы, которые генерирует мультивибратор на элементах D1.3-D1.4. Все это время свет включен.

Как только звуки прекращаются, счетчик D2 начинает считать импульсы от мультивибратора D1.3-D1.4, и через несколько минут (зависит от цепи C4-R6) на его выходе «8192» (вывод 3) возникает логическая единица.

Это возвращает схему в исходное состояние, когда мультивибратор заблокирован, а осветительный прибор выключен. Если в течение этого времени раздается еще какой-то звук достаточной громкости, — счетчик D2 обнуляется не досчитав до 8192, и свет продолжает гореть еще несколько минут.

Допустим, в помещении светло, и возникает звук, достаточный для формирования на коллекторе VТ2 импульсов логического уровня. Эти импульсы инвертируются элементом D1.1 и поступают на вход «R» (вывод 11) счетчика D2, обнуляя его. На его выходе «8192» (вывод 3) устанавливается логический ноль.

Читайте так же:
Расчет токов короткого замыкания для кабельных линий

Это приводит к тому, что, во-первых запускается мультивибратор D1.3-D 1.4 и его импульсы поступают на вход «С» (вывод 10) счетчика, а во-вторых, нуль с выхода D2 поступает на вывод 5 D1.2, но, потому что светло, на его выводе 6 присутствует логическая единица, и поэтому на его выходе ничего не изменяется, — так и остается логический ноль. Транзистор VT3 не открывается, и посредством оптопары 111 и симистора VS1 не включает осветительный прибор Н1.

Конструкция

Для того чтобы автомат работал правильно, нужно чтобы осветительный прибор Н1 не светил на фотодатчик FD1. То есть, нужно же контролировать как-бы время суток, «темное» или «светлое», а не саму освещенность в помещении, поэтому фотодатчик должен быть размещен за пределами помещения.

Лучше всего если его снабдить блендой в виде трубы, и направить её в небо. Эту конструкцию можно прикрепить снаружи оконной рамы, в верхней её части.

А чтобы труба — бленда не заполнялась снегом или водой — закрыть её отверстие стеклом или прозрачной пластмассой. Автор в качестве бленды использовал корпус от неисправного миниатюрного карманного фонарика.

Как выбрать автоматический выключатель по мощности, по току, по полюсу

Автоматический выключатель, называющийся еще коммутационным аппаратом, служит для защиты электрооборудования и установок от перегрузок, приводящих к возможному поражению электрическим током. При наличии неполадок может произойти короткое замыкание, нагрузка на электрическую цепь значительно возрастет. Проводка при этом может расплавиться и вспыхнуть, словно бенгальский огонь. Для предотвращения таких неприятностей и применяют автоматические выключатели.

Принцип работы

В штатном режиме при исправной работе имеющегося оборудования через выключатель беспрепятственно проходит электрический ток. Если по каким-то причинам произойдет превышение силы тока установленной для него критической отметки, в устройстве происходит активизация расцепителей и размыкание сети. Это может иметь место при неисправностях в электроприборах либо возникновении короткого замыкания. Читайте также статью ⇒ Что такое вводной автоматический выключатель?

Дифференциальный автомат марки Univec АД-12 для защиты от поражения электрическим током

Дифференциальный автомат марки Univec АД-12 для защиты от поражения электрическим током

В устройстве может быть установлено два типа расцепителей :

  • Электромагнитный. При превышении силой тока номинальных значений, установленных для самого автомата, осуществится разрыв сети. Конструктивно расцепитель такого типа представляет собой не что иное, как соленоид, в котором имеется подпружиненный сердечник. Имеются подвижные силовые контакты, с которыми он и связан.
  • Тепловой расцепитель. В его корпусе крепится консольно расположенная биметаллическая пластина. Один из ее концов подводится к механизму расцепления. Время, в течение которого сработает этот вид устройства, зависит от токовых характеристик.

Если нужна замена неисправного прибора новым, то детально изучается его обозначение на корпусе. Она и будет служить ориентиром при покупке. Но если требуется оборудовать выключателями только что возведенное здание, то необходим самостоятельный подбор всех параметров. Все основные требования и правила подбор описываются в ПЭУ.

Выбираем автоматический выключатель

Устройство должно удовлетворять запросам потребителя, как в плане технических характеристик, так и по стоимости. Последний показатель не очень критичен, поскольку цена на подобное оборудование, как правило, доступна для широкого круга потребителей.

Цена на однополюсный автомат находится в диапазоне 50 – 200 рублей. Если речь вести о бане, то необходима защита, предполагающая наличие 5-7 полюсов. Соответственно выше будет и цена. Но даже такая стоимость считается небольшой платой за безопасность в течение длительного времени. Средний срок эксплуатации составляет 15 лет.

Автоматические защитные устройства отличаются высокой надежностью и рабочими параметрами при доступной цене

Автоматические защитные устройства отличаются высокой надежностью и рабочими параметрами при доступной цене

Приобретение устройства схематично можно представить следующим алгоритмом действий:

  • 1. Место, где будет осуществляться приобретение

Чтобы не сомневаться в безопасности и надежности устройства, местом его приобретения должен быть специализированный магазин. Нельзя совершать покупки автоматических выключателей на рынках либо торговых точках, вызывающих явное сомнение.

Совет №1: При покупке следует расставлять акценты на производителе. Этот момент является очень важным. Известные бренды хоть и стоят дороже, но их надежность и безопасность находятся на должном уровне. Лучше обходить стороной дешевую продукцию китайских производителей.

Экономия здесь просто неуместна, поскольку в последующем использование такого выключателя может привести к плачевным последствиям. Покупка дешевых китайских товаров подобного плана, не только является бесполезной тратой денег, но и сопряжено с определенной опасностью.

  • 2. Выбор в зависимости от сечения кабеля

Следует понимать, что работа устройства направлена не на защиту электрического оборудования, нагруженного на сеть, а имеет отношение больше к проводке.

Совет №2: Выбор по такому критерию надо осуществлять в том случае, если провода уже уложены раньше. Требуется лишь провести замеры сечения, а затем полученное значение сравнить с табличными данными.

В таблице представлен сортамент кабелей, разделяющихся в зависимости от материала жилы и ее сечения.

Читайте так же:
Схема присоединения выключателя света

Сработал автоматический выключатель в электрощитке, что делать

Сработал автоматический выключатель

Когда в вашем доме потух свет, выключились розетки, либо прекратила работу электроплитка, то любой, по меньшей мере хоть не много, ознакомленный с электротехникой человек выйдет на площадку, чтобы осмотреть в электрощитке состояние автоматических выключателей. Обычно, ликвидация поломки сводится к вторичному включению автомата. Почему сработал автоматический выключатель мы и рассмотрим с вами в этой статье.
Если у вас современный модульный автоматический выключатель, то понять что он сработал очень просто: ручка расположена располагается «вниз», на ней четко заметен круглый знак – «ноль». Для подключения достаточно развернуть данную ручку кверху, тогда покажется горизонтальная черта, и только и остается перестань считать, что цель выполнена.

Практически все квартиры в постсоветском пространстве оснащены щитами с автоматами иного стандарта. Автоматические выключатели серии АЕ и им аналогичные обладают немного большими размерами, закреплены в основании длинными винтами и имеют малоприятные свойства: при их срабатывании ручка остается в том же, верхнем положении. Это весьма усложняет поиск сработавшего автомата, который следует отключить и обратно подключить, чтобы еще раз подать напряжение.
Но это всего лишь мелочи. Сработавший автомат сообщает о какой-то сбое, а мы должны понять, о какой в частности. Более полная информация для вас откроется, когда прочитаете: Как подключить самостоятельно УЗО.

Расцепители автоматических выключателей

Итак, что представляет собой автоматический выключатель, и какой у него принцип работы. Почти все знают, что автомат рвет «фазу». Многополюсный автомат может обрывать и нулевой рабочий проводник. Но разъединять цепь автомат способен не только по прихоти собственника, поворачивающего ручку книзу. Потому он и называется «автоматический» выключатель, потому что он имеет возможность отключиться самостоятельно.Расцепители автоматических выключателей
Сделано это с целью обезопасить проводники и жилое электрооборудование от высокого электрического тока, который может возгорание и разрушения. Первопричиной же возрастания тока имеет возможность стать: Перегруженность сети. Ее может спровоцировать подключение повреждённых электроприемников, или электроприемников, общая мощность которых превосходит потенциал сети. Это может быть сопряжено и с неправильным проведением электрической проводки по квартире, где на одну категорию приходится немалое число штепсельных розеток. Каждая из них в раздельности возможно не перегружена, хотя суммарный их электроток вероятно достигает недопустимых для одного автомата значений.

схема сасцепители автоматических выключателей

В качестве предохранения от токов перегрузки в автоматических выключателях используется тепловой расцепитель – биметаллический контакт, состояние которого напрямую зависимо от температуры, которая зависима от протекающего электрического тока. Ток срабатывания теплового расцепителя, иначе уставку, чаще всего можно корректировать в небольших границах.

2. Короткое замыкание в сети. Оно обусловливается нарушением электропроводки либо из строя выходит тот или иной электроприемник. Если проводка новая, то короткое замыкание становится следствием погрешности в монтаже, как например, при скреплении кабелей в ответвительной коробке. Физически короткое замыкание – это электрическое слияние фазного и нулевого проводника кроме нагрузки. Так как сопротивление цепи в таком случае исчерпывается лишь сопротивлением проводов, в таком случае электрический ток незамедлительно достигает огромного значения.

Для предохранения от сверхтоков короткого замыкания тепловой расцепитель автомата не действенен: пока разогреется и произойдет разрыв биметаллического контакта, провода уже в конечном счете наверняка будут испорчены, а электрическая дуга спровоцирует возгорание. Именно для этого в модульных автоматических выключателях чаще всего используется магнитный расцепитель, скорость реагирования которого насчитывает доли секунды со времени возрастания тока.

Таким образом если в щитке вашей квартиры сработал автоматический рубильник, то можно, конечно, подключить его еще раз. Но постоянное срабатывание сообщает некой проблеме, которую потребуется уладить. И так, почему срабатывает автомат.

Как же поступить, если сработал автоматический выключатель

Короткое замыкание в цепи розеток

Короткое замыкание в цепи розеток

При моментальном отключении автомата сразу после того, как его подключили имеются основания считать, что здесь дело связано с коротким замыканием – тепловой расцепитель не сработает так скоро. Распознать что это именно замыкание возможно с помощью мультиметра – сопротивление между нулевой рабочей шиной N и выводом автоматического выключателя при коротком замыкании будет приближенным к нулю. Предупреждаем, что проводить подобные измерения разрешено лишь тогда, когда автомат выключен.

Читайте так же:
Нагрузка по току кабелей питания

Как только выяснено, что фактор срабатывания – короткое замыкание, то важно узнать, где именно оно случилось. Автоматические выключатели в щитке нужно подбирать в соответствии с соображениями селективности, а это свидетельствует о том, что подействовать должен именно автомат, находящийся наиболее близко к месту возникновения короткого замыкания. Тогда выключатель откликается лишь на замыкания в том звене цепи, которое находится за ним. сравнительно линии.

Потому, к примеру, если включается лишь вводной автоматический выключатель, то место замыкания будет находится именно во вводном щитке. При замыкании внутри жилплощади действует групповой выключатель и иногда совместно с ним – вводной автомат. Именно в этом случае вводной аппарат разрешено смело подключить опять и узнать, какая из групп электроприемников подключена к проблематичному проводу – имеено эта группа не будет действовать. Главное правильно сделать выбор между автоматом и УЗО.

Короткое замыкание в цепи розеток разновидности

Выяснив данный вопрос, разрешается выключить все электроприемники и опять задействовать групповой автомат. Если автоматический выключатель сработал, то сломан один из выключенных электроприборов, то автомат может не сработать. Найти определенного виновника допустимо или последовательным подключением всех электроприемников, или измерить их входное сопротивление. Другой вариант не подойдет для приборов, которые имеют электронное управление. Поломанный прибор, естественно, подлежит ремонтным работам.

В случае исправности приборов, необходимо произвести проверку розеток, которые входят в состав данной группы: корпуса вскрыть, исследовать и затянуть клеммные зажимы. Розетки проверены, приходит очередь коробок. Их нужно разобрать. Если при проверке не выявлены очевидные поломки, то нужно разъединить провода, чтобы испытать сопротивление среди жил кабелей по отдельности. Такая проверка действительно позволит найти, где именно из кабелей произошло замыкание. Испорченная линия нужно заменить, а жилы в коробке важно опять соединить, применяя сертифицированные зажимы.

Короткое замыкание в цепи освещения

Если действующий автоматический выключатель оберегает цепи освещения, то анализ разрешено начать с включения автомата при отключенных выключателях. Если автомат не сработал – разрешено попеременно щелкать выключателями, чтобы выяснить, где именно произошло короткое замыкание. Так область поиска сузится до цепи группы светильников, подключаемых одним выключателем.Короткое замыкание в цепи освещения виды

Затем необходимо осмотреть все светильники в данной группе, выкрутив лампы и осмотрев клеммные зажимы. Мультиметром измеряется сопротивление между фазным и нулевым проводом со стороны каждого светильника. При этом разрешено определить светильник либо кабельную линию, в которой имеется замыкание.

Короткое замыкание в цепи освещения

Если же во всех светильниках группы найдено замыкание, либо имеется в сети не зависимо от положения выключателя, то замыкание скорее всего, произошло в ответвительной коробке освещения. Как и в случае, когда мы замыкали сеть розеток ее стоит вскрыть и исследовать. Если в коробке все в порядке, то нужно прозвонить каждую кабельную линию, разъединив их концы.

Перегрузка сети

Перегрузка сети

Выше рассказывалось, что если сеть перегружена по току автоматическому выключателю потребуется какое-то время, чтобы он подействовал. Чаще всего это занимает буквально пару минут. В случае если автомат выбивает постоянно, то дело может быть именно в перегрузке.

Перегрузка цепи освещения – не слишком частое явление, и чтоб его избежать, приобретайте лишь лампы, которые по мощности подходят к вашим лампам, а модификацию цепи освещения производите с учетом запаса по мощности. Часто только один автомат на десять ампер защищает все цепи освещения отдельно взятых квартир.Что делать если сработал автоматический выключатель. Зачастую, бывает достаточно и этого, однако при подключении большего количества добавочных светильников в щитке нужно установить дополнительный автомат освещения чтобы их питать, в особенности, если осветительные приборы галогеновые или имеют лампы накаливания.

Перегрузка розеточной сети – не редкое явление. В период проектирования и проведения электропроводки в жилище невозможно распределить нагрузку на каждую из групп. Поэтому для комфорта жителей на группу, которая подключается через один автоматический выключатель, приходится по 3-4 розетки. Номинальный ток в розетках может достичь 16 ампер, хотя номинал автоматического выключателя выбирался по сечению питающей жилы и был не более 25 ампер.

Однозначно возникнет перегруженность, если все мощные электроприемники, будь то чайник, холодильник, микроволновая печь, будут подключены к розеткам одной группы. и точно будет задействован автоматический выключатель. Чтобы не возникало подобных проблем, необходимо равномерно распределить нагрузку меж группами, а при неимении такой возможности – не включать в сеть большое количество мощных электроприемников.

сработал автоматический выключатель почему

Если электроприбор поврежден, то он употребляет повышенный ток, что обязательно сводится к загруженности сети и задействованию автоматического выключателя. Самостоятельно измерить ток не всегда возможно, однако если теплового расцепитель срабатывает лишь при подключении лишь одного из электроприемников, а номинальная мощность данного устройства не выше 2,5 кВт, то необходимо его проверить на предмет присутствия поломок.

Читайте так же:
Почему горит светодиодный прожектор при выключенном выключателе

Неисправность автоматического выключателя

Очень часто сработал автоматический выключатель по причине неисправности. Некоторое количество дефектных экземпляров и среди новых автоматов. То, что они не могут удерживать уставку (а касается это, по большей части, тепловых расцепителей) часто выясняется лишь после начала использования.

Так при постоянном отключении теплового расцепителя автомата, нужно попробовать сменить автомат на аналогичный по характеристикам, до того как радикально решать задачу.

Вывод

В заметке мы намеренно не коснулись факторов, когда автомат срабатывает при дефекте линии во время ремонта – это вопрос другой направленности.Именно поэтому мы не и стали затрагивать случаи, когда действует дифференциальный автоматический выключатель. Сработал автоматический выключатель это всегда не вовремя.

Подведя итоги, напоминаем, что наиболее известный вариант устранения проблемы срабатывающего автомата – установка вместо него автомата большего номинала – категорически не допустим. Автоматические выключатели – это автоматы, предупреждающие пожары и поломки. Чтобы обеспечить безопасность нужно правильно подобрать номинал автомата. Бездумно выбранный автомат не исполнит своих защитных функций и не предотвратит опасных процессов работы электрической сети.

Что такое автоматический выключатель света

Онлайн калькуляторы

Детекторы, реагирующие на звуковые сигналы, с реле, смыкающим/размыкающим цепи питания, известны давно как части систем безопасности, сигнализаций. Со временем они стали популярными для осветительных систем, ламп любой разновидности, для квартир, подъездов, на улицах, во дворах. Ограничений по применению нет. Звуковой контроллер для света купить можно почти в каждом магазине электротехники.

Датчик звука для автоматического включения света представляет собой микросхему, главные компоненты которой — аудиоприемник, усилитель, электрореле и контроллер. Работает устройство по следующему принципу:

  • В помещении, где установлен звуковой детектор, раздается звук (шаги, голос, хлопок).
  • Аудиоприемник фиксирует акустическую волну.
  • Возникающий сигнал проходит через анализатор.
  • Далее посылается команда на замыкание электрореле.
  • Электрический ток начинает поступать на лампочку — свет зажигается.
  • Одновременно с этим подключается таймер на размыкание цепи (в зависимости от заданных пользователем настроек — от нескольких секунд до десятков минут).
  • Пока свет горит, звуковой датчик фактически находится в отключённом состоянии и никак не влияет на работу системы подсветки.

Современные детекторы рассматриваемого типа обладают достаточно большой чувствительностью. Поэтому чтобы исключить ложное срабатывание в конкретном месте применения, необходимо выполнить правильную настройку по данному параметру.

Для этой цели на корпусе прибора есть два регулятора. Один из них устанавливает порог воспринимаемого звука. Другой программирует время работы светильника после включения. Как правило, предела в 50 дБ (что соответствует хлопку в ладоши) вполне хватает внутри помещения.

Преимущества:

  • если сравнивать датчики движения и шума, то основным преимуществом последних является отсутствие ложных срабатываний при передвижении домашних животных и при электромагнитных наводках;
  • низкая цена, в среднем 300 руб.;
  • возможность монтажа в любых условиях, прибор чрезвычайно компактный;
  • дополнительные опции: программируемость на разные команды, регулировка чувствительности, анализ наличия света и его уровня, чтобы не включаться в светлые периоды суток.

Минус, пожалуй, один: ложные срабатывания при фоновом шуме. Проблема решается настройкой чувствительности микрофона.

Детекторы шума для освещения используются для труднодоступных мест, где нет возможности дотянуться к ручному выключателю:

  • подъезды;
  • коридоры;
  • санузлы;
  • склады;
  • технические помещения;
  • уличное освещение;
  • лестничные клетки;
  • придомовые территории;
  • это отличное решение, когда есть маленький ребенок, который боится темноты, так как ему не нужно будет искать выключатель.

Обычно всегда акустические сенсоры используются вместе с ручными выключателями: наличие таких устройств, сколько бы их ни было на линии, никак не влияет на их работу.

Цель исследования: плату автоматического выключателя света на звуковом детекторе с применение современных средств в разработке и процессе сборки печатных плат.

Объектом исследования: дипломного проекта является «Разработка конструкции и технологического процесса изготовления платы автоматического выключателя света на звуковом детекторе.»

Теоретическая значимость исследования: заключается в исследовании востребованности изделия, выявлении положительных и отрицательных сторон изделия.

Практическая значимость исследования: заключается в создании технологического процесса автоматизации изготовления изделия, для реализации на любом предприятии соответствующего профиля.

Актуальность темы: в наше время очень актуален вопрос о экономии различных ресурсов, включая электроэнергию. Люди очень часто не экономно используют электроэнергию, оставляя включёнными различные домашние приборы, освещение и другие безделушки требующие электричество. И наилучший способ решение этой проблемы является автоматизация энергопотребления приборов. Если приборы и техника будет, самостоятельно выключатся, пока её не используют, то это сохранит, огромное количество электроэнергии и что в следствии будет сохранять сжигаемое топливо. Но автоматизация потребления электроэнергии необходимо не только на предприятиях, но и в каждом доме.

Читайте так же:
Правильное подсоединение выключателей для света

Проблема исследования: Разработка конструкции и технологического процесса изготовления платы автоматического выключателя света на звуковом детекторе.

Предмет исследования: применение современных средств разработки схемы электрической принципиальной и производство платы на производстве.

Гипотеза исследования: анализ технологичности изготовления разработанной платы устройств.

Методы исследования:

  • метод аналогии (аналитический обзор существующих в настоящее время аналогичных устройств);
  • сравнение (рассмотрение принципа действия аналогичных схем, достоинств и недостатков этих схем);
  • метод конструирования (своего варианта электронного предохранителя);
  • метод индукции (от общего — к частному) и дедукции (от частного – к общему).

1. Расчетно-теоретическая часть

1.1 Анализ сборочного состава

Схема не сложного устройства, которое реагирует на звук достаточной громкости и включает нагрузку примерно на 5 минут. Назначение устройства может быть самым различным.

Схема автоматического выключателя света

Рисунок 1- Схема автоматического выключателя света на звуковом детекторе

Звук воспринимается микрофоном М1. Питание на микрофон поступает от общего источника питания через резистор R1. Этот же резистор является и нагрузкой встроенного усилителя микрофона.

Дальше, с микрофона, сигнал НЧ поступает на усилитель НЧ, сделанный из логического элемента D1.1. Этот логический элемент переведен в состояние аналогового усилителя НЧ при помощи резистора R3, который включен между его входом и выходом, и создает отрицательную обратную связь, переводящую логический элемент в состояние УНЧ.

Чем больше сопротивление этого резистора, тем больше коэффициент усиления этого УНЧ. Резистор R3 выбран подстрочным для того, чтобы его регулировкой можно было в широких пределах регулировать коэффициент усиления этого УНЧ, чтобы установить оптимальную чувствительность к звуку. И так, сигнал усилен.

Далее через конденсатор С2 он поступает на детектор на диодах VD1 и VD2. Детектор работает так, что он детектирует сигнал в отрицательное напряжение.

Это напряжение выделяется на конденсаторе C3, и если оно достигает логического нуля (пока нет сигнала на аноде VD2 единица) на выходе логического элемента D1.2 возникает логическая единица, которая поступает на вход обнуления (вывод 12) счетчика D2 и обнуляет его. На счетчике D2 сделан таймер, который отрабатывает время 5 минут.

Таймер состоит из этого счетчика, мигающего светодиода HL1, логических элементов D1.3 и D1.4 и выходного ключа на мощном полевом транзисторе VТ1. Мигающий светодиод HL1 в данной схеме не является средством индикации (это его побочная функция), а служит генератором импульсов стабильной частоты 1,7 Hz. Именно с такой частотой мигает мигающий светодиод.

Поскольку в процессе мигания мигающий светодиод вырабатывает еще и короткие ВЧ импульсы, возникающие в моменты его зажигания и погасания, низкочастотные импульсы (частотой 1,7 Hz) с него на вход счетчика D2 поступают через цепь R5-C5, подавляющую ВЧ-импульсы.

Как только счетчик обнуляется на его выходе с весовым коэффициентом 512 (равно как и на всех других выходах) устанавливается логический ноль. Этим нулем питается мигающий светодиод HL1 через резистор R4. И начинает генерировать импульсы.

В то же время, ноль с вывода 15 счетчика инвертируется двумя элементами D1.3 и D1.4, включенными параллельно для увеличения мощности выхода, и на их выходах устанавливается логическая единица, которая открывает полевой транзистор VT1. И он уже включает ту нагрузку, которая подключена к его стоку.

Следует заметить, что транзистор BUZ90A допускает ток сток-исток 4А и напряжение 600V. Но напряжение должно быть постоянным (или пульсирующим) а не переменным. Сопротивление открытого канала 1,72 Ом, а рассеиваемая мощность не должна превышать 75W.

Так что некоторые ограничения на параметры нагрузки есть, и их нужно принимать во внимание.

После обнуления счетчика, если звуки прекратились и напряжение на выводе 12 D2 опустилось до логического нуля, счетчик начинает считать импульсы, поступающие на его вывод 11 от мигающего светодиода HL1. Как только приходит на его вход 512-й импульс с момента падения напряжения до нуля на выводе 12, на выводе 15 D2 возникает логическая единица.

Теперь питание мигающего светодиода через резистор R4 прекращается. И импульсов он больше не вырабатывает. Счетчик останавливается в этом состоянии.

А на выходах D1.4 и D1.3 устанавливается логический ноль, что приводит к закрыванию транзистора VT1. Нагрузка выключается. Чтобы её включить нужно чтобы снова раздался звук такой громкости, чтобы на входах D1.2 хотя бы на короткое время установился логический ноль.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector