СВЕТОМ УПРАВЛЯЕТ АВТОМАТ

         

СВЕТОМ УПРАВЛЯЕТ АВТОМАТ


СВЕТОМ УПРАВЛЯЕТ АВТОМАТ

Автоматические устройства для плавного включения и выключения освещения широко применяются на производстве и в быту. К примеру, в кинотеатрах для адаптации зрения перед началом сеанса с помощью таких приборов свет медленно гасят, а после окончания фильма постепен­но зажигают, на птицефабриках ими­тируют закаты и рассветы, создавая искусственные сутки. Подобные уст­ройства заметно увеличивают срок службы ламп накаливания — особен­но высокотемпературных кварцевых и наружного освещения, работающих в зимнее время.

Электронный прибор для плавного включения и выключения освещения, с которым мы знакомим читателей, построен на основе тринисторного регулятора с фазоимпульсным управ­лением. На управляющий электрод тринистора VS1 (см. принципиальную схему) подают открывающие импуль­сы с эмиттера транзистора VT2, обра­зующего совместно с транзистором VT1 аналог однопереходного транзи­стора, открывающегося при достиже­нии напряжения на конденсаторе С1 определенной величины.

Конденсатор С1, резистор R5 и переход «эмиттер-коллектор» тран­зистора VT3 образуют так называе­мую фазосдвигающую цепь. Чем больше сопротивление перехода «эмиттер-коллектор» VT3, тем доль­ше заряжается С1 и тем значительнее будет    сдвиг    фазы    открывающего напряжения относительно напряже­ния на аноде тринистора. Следова­тельно, в течение действия одного положительного полупериода сетево­го импульса тринистор будет открыт более короткое время (свечение лам­пы станет слабее). И наоборот, с уменьшением сопротивления перехо­да «эмиттер-коллектор» VT3 конден­сатор С1 успевает заряжаться за меньший промежуток времени дей­ствия положительного полупериода сетевого импульса, и тринистор будет открыт дольше (лампа горит ярче). Сказанное иллюстрирует график ра­боты тринисторного ключа при раз­личных сопротивлениях Rn перехода. Таким образом, если сопротивление перехода транзистора плавно менять, то так же плавно будет изменяться яркость свечения лампы.


Сопротивление переходов транзи­сторов, особенно германиевых, зави­ сит от температуры. При нагревании корпусов германиевых полупровод­никовых приборов от 20° до 60° — 70°С сопротивление переходов при­нимает значения от сотен до единиц кОм. Этот общий недостаток герма­ниевых транзисторов и использован в работе данного устройства.

Корпус транзистора нагревают с помощью внешнего нагревательного элемента, а затем после его отклю­чения полупроводниковый прибор постепенно остывает. Образованный таким образом «терморон» (назван так по аналогии с оптроном) выполняет функцию регулирующего эле­мента, изменяющего свое сопротив­ление в зависимости от температуры нагрева. Причем скорость ее измене­ния зависит от конструкции «термо­рона».

Нагревательным элементом служит резистор МЛТ-0,5 сопротивлением 56 кОм. Рассеиваемая им тепловая мощность незначительно превышает максимально допустимую. Резистор крепят к корпусу транзистора через изоляционную прокладку клеем БФ-2. Теперь, изменяя лишь скорость нагрева корпуса транзистора, можно плавно менять выдержки времени зажигания и погасания лампы — от единиц секунд до нескольких часов. Так, например, если транзистор VT3 с нагревательным элементом поме­стить в колбу от термоса емкостью 1 л, лампа будет постепенно загораться в течение 30 мин. Причем находящиеся в колбе транзистор VT3 и нагреватель­ный элемент следует разнести, а их выводы через горловину колбы выве­сти наружу и заизолировать. Горло­вину закрывают резиновой или дере­вянной пробкой.

Если автомат предполагается ис­пользовать лишь для плавного зажи­гания лампы, его можно упростить, применив в качестве нагревательного элемента саму осветительную лампу. В этом случае транзистор VT3, поме­щенный вместе с выводами в окра­шенную в черный цвет защитную обо­лочку, располагают рядом с  колбой лампы. Оболочкой служит стекло­ткань, которой в 1—2 слоя обматыва­ют транзистор и пропитывают клеем БФ-2. Переменным резистором R6 устанавливают первоначальный уро­вень свечения лампы, а затем, по мере нагрева транзистора, яркость будет  постепенно   увеличиваться.





Принципиальная схема автоматического регуля­тора света.



Графики работы тринисторного ключа:

Rn — сопротивление перехода «эмиттер-коллектор» транзистора VT3, t1 — время заряда конденсатора, t2 — время открывания тринистора (время горения лампы).



Конструкция «терморона».

1 — нагреватель (резис­тор МЛТ-0,5), 2 — изоля­ционная прокладка (стек­лоткань, бумага), 3 — транзистор.



Монтажная плата электронного регулятора со схемой расположения элементов.



Автоматический регулятор монти­руют внутри осветительного прибора, например, в защитном декоративном колпачке люстры, установленном на потолке.

Электронный регулятор и «термо-рон» могут иметь самое различное конструктивное исполнение. Нужно лишь учитывать то обстоятельство, что максимальный нагрев корпуса регулирующего транзистора не дол­жен превышать значения, указанного в справочнике.

В устройстве применены следую­щие элементы. Конденсатор МБМ на напряжение 160 В, тринистор марки КУ202К —КУ202Н, транзисторы МП25, МП37 можно заменить любы­ми другими с близкими параметрами, вместо диодной сборки КЦ402А допу­стимо использовать четыре диода Д226 с любым буквенным индексом.

Если мощность ламп накаливания превышает 100 Вт (до 1 кВт), трини­стор необходимо установить на ра­диаторе и применить более мощные выпрямительные диоды, закрепив их также на радиаторах. Одновременно следует заменить и плавкий предо­хранитель— соответственно    току.

Налаживать прибор начинают с про­верки работы тринисторного регуля­тора, включив вместо транзистора VT3 переменный резистор на 10... 20 кОм. Плавно изменяя величину сопротивления, наблюдают за изме­нением яркости свечения лампы от минимальной до максимальной. В случае необходимости подбирают номинал резистора R5. Затем вновь подсоединяют транзистор VT3 и пере­менным резистором R6 устанавлива­ют слабое начальное свечение лампы. Тумблером SA1 включают нагрева­тельный элемент и по мере прогрева транзистора VT3 яркость свечения лампы должна медленно возрасти и достичь своего максимального зна­чения через 10...15 с.

Если SA1 выключить, наблюдается обратное явление — лампа постепен­но гаснет.

При настройке и эксплуатации уст­ройства следует соблюдать осторож­ность, поскольку оно гальванически связано с сетью 220 В, поэтому в целях электробезопасности автоматический регулятор следует питать через раз­делительный трансформатор.

В. ХАРЬЯКОВ,

г.   А р к а л ы к,

Казахская ССР

 

«М-К» 4/89

OCR Pirat