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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Automatische Lichtsteuerung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung Auf den Seiten des Radiomagazins wurden immer wieder Geräte beschrieben, die bei Einbruch der Dunkelheit für das automatische Einschalten der Straßenbeleuchtung sorgen. Das den Lesern zur Kenntnis gebrachte Gerät löst dieses Mal auf sehr originelle Weise das Problem der Steuerung eines elektromagnetischen Relais. Auch das Design der Maschine ist nicht uninteressant. Bei der Entwicklung eines Lichtsteuergerätes bestand die Aufgabe darin, dessen Schaltung möglichst zu vereinfachen und gleichzeitig die präzise Ausführung aller Bedienfunktionen beizubehalten. Das schematische Diagramm der Maschine ist in Abb. dargestellt. 1: Bei ausreichend natürlichem Licht ist der Widerstand des Fotowiderstands R2 niedrig und die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1 ist geringer als am nichtinvertierenden. Die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers liegt nahe an der Spannung am Pluspol des Kondensators C3 und der Transistor VT1 ist geschlossen. In diesem Zustand öffnet der durch die Rübenwicklung K1 fließende Strom den Transistor VT2, der ihn umgeht. Die Spannung an der Relaiswicklung beträgt in diesem Fall 2...4 V, was für den Betrieb nicht ausreicht, und daher leuchten die über seine Öffnerkontakte angeschlossenen Beleuchtungslampen nicht auf.
Wenn die Beleuchtung abnimmt, erhöht sich der Widerstand des Fotowiderstands R2 und die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers steigt. Wenn sie den durch den eingestellten Widerstand R4 vorgegebenen Pegel erreicht, schaltet der Operationsverstärker und die Spannung an seinem Ausgang wird kleiner nahe der Spannung am Minuspol des Kondensators C3. Der Transistor VT1 öffnet und geht in die Sättigung. Dadurch ist die Spannung am Emitter praktisch gleich der Spannung am Kollektor, was zum Schließen des Transistors \/T2 führt. Jetzt fließt der Strom vollständig durch die Wicklung des Relais K1, es funktioniert und seine geschlossenen Kontakte schalten die Beleuchtungslampen ein. Die Stromversorgung der Maschine erfolgt über einen Löschkondensator C4 und einen Brückengleichrichter VD4 aus dem Wechselstromnetz. Wenn der Transistor VT2 geöffnet ist, fließt der durch diesen Transistor und die Diode VD2 fließende Strom auch durch die Zenerdiode VD3. Die darauf freigesetzte 12-V-Spannung dient zur Versorgung des Steuerteils des Gerätes. Wenn der Transistor VT2 geschlossen ist, versorgt fast der gesamte Strom der Wicklung des Relais K1 diesen Knoten weiterhin mit Strom und nur ein kleiner Teil davon fließt durch den Widerstand R6 und den Ausgang von OUDA1. Der Widerstand R5 verhindert das wiederholte Ein- und Ausschalten von Beleuchtungslampen bei geringfügigen Änderungen der Beleuchtung im Betriebsbereich der Maschine. Der Kondensator C1 eliminiert Netzwerkstörungen und verlangsamt den Betrieb der Maschine, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die Lampen ausschalten, wenn der Fotowiderstand kurzzeitig beleuchtet wird, beispielsweise durch die Scheinwerfer vorbeifahrender Autos. Die Zenerdiode VD1 sorgt für ein klares Schließen des Transistors VT1 und die Diode VD2 sorgt für ein klares Schließen des Transistors VT2. Der Widerstand RЗ lässt nicht zu, dass beim Einstellen des Betriebspegels der Maschine die maximal zulässige Gleichtaktspannung am Eingang des Operationsverstärkers überschritten wird, ab der dieser nicht mehr funktioniert. Alle Elemente des Gerätes sind auf einer Leiterplatte aus Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 2 mm und den Abmessungen 60x60 mm untergebracht (Abb. 2). Die Platine ist für den Einbau von zwei K/4-3-Kondensatoren mit einer Kapazität von 17 μF und einer Betriebsspannung von 0,22 V als C630 ausgelegt. Sie können auch K73-16 verwenden, allerdings muss in jedem Fall die Betriebsspannung der Kondensatoren übereinstimmen mindestens 400 V. Oxidkondensator C3 - importiertes Analogon von K50-35, der Rest - KM. Festwiderstand R1 - C1 oder CMM, der Rest sind MLT mit der im Diagramm angegebenen Leistung (Abb. 1). Der eingestellte Widerstand R4 ist SPZ-19a.
Als Relais kommt das RPU-2 mit einem Wicklungswiderstand von 4,5 kOhm und einer Betriebsspannung von 110 V zum Einsatz, das über zwei Paar Schließer- und Öffnerkontakte verfügt. Der Strom durch jedes Paar kann laut Autor 10 A erreichen. Der Kondensator C4 muss so gewählt werden, dass die Nennspannung an der Relaiswicklung bei geschlossenem Transistor VT2 gewährleistet ist. Die Funktionalität des Geräts bleibt bei der Kapazität C4 im Bereich von 0,22..0,47 µF erhalten. Die Maschine verwendet einen Fotowiderstand FSD-G1. Dies erklärt die Notwendigkeit, den Widerstand R1 mit einem hohen Widerstandswert zu verwenden. Wenn Sie einen Fotowiderstand FSK-G1 oder SF2-5 installieren. Der Widerstandswert des Widerstands R1 muss auf etwa 1 MOhm reduziert werden und die Kapazität des Kondensators C1 muss auf 2,2 μF erhöht werden. Bei gleichem Austausch des Fotowiderstands ist es zulässig, K1UD140 oder K6UD140 als Operationsverstärker DA7 zu verwenden. Transistor VT1 – jede Silizium-PNP-Struktur mit geringem Stromverbrauch (z. B. die Serien KT361, KT502 oder KT3107 mit beliebigen Buchstabenindizes). Obwohl die Spannung am Transistor VT2 im Betrieb der Maschine 110 V nicht überschreitet, kann sie beim Einschalten der Stromversorgung auf die volle Amplitudenspannung des Netzwerks ansteigen, die etwa 300 V beträgt. Aus diesem Grund ist die zulässige Die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors VT2 darf nicht kleiner als der angegebene Wert sein. Diese Spannung ist in den Transistoren KT506A(B), KT604A(B, AM, BM), KT605A(B, AM, BM), KT850B, KT854A(B), KT859A sowie den BSIT-Transistoren KP957A(B, V) verfügbar. KP959A{ cm. „Radio“, 1995, Nr. 3, S. 42), genauso enthalten wie KT940A. Zenerdiode VD1 – jede kleine Diode für eine Spannung von 4,7...7,5 V, VD11 muss eine Stabilisierungsspannung von 15...1 V und einen Strom von mindestens dem Betriebsstrom der Rübe K50 mit einem Spielraum von 2 haben % (für RPU-25 - 30.. .814 mA). Diese Anforderungen werden beispielsweise von den Zenerdioden D512G, KS512A, KS515B, KS407G erfüllt. Die Diodenbrücke KTs300A kann durch vier Dioden ersetzt werden, die einer Spannung von mindestens XNUMX V standhalten. Die Platine befindet sich im Schutzgehäuse des Relais (Abb. 3). Die Löcher im Sockel des Relais, die zur Befestigung des Mechanismus dienen, sollten mit einer Feile ausgebohrt und der Mechanismus selbst möglichst zur Seite verschoben werden. Auf den Sockel des Relais wird ein Block aus organischem Glas geklebt und eine Platine daran verschraubt.
Die Anschlüsse der Relaiswicklung werden von den Kontaktlamellen getrennt und an die entsprechenden Platinenstifte angelötet, bei denen es sich um Kontakte mit 1 mm Durchmesser vom 2RM-Stecker handelt. An die freigelegten Lamellen werden Stromleiter (220 V) angeschlossen. Der Fotowiderstand wird über zwei verdrillte Drähte direkt mit den Kontakten der Platine verbunden (Abb. 3). Das Gerät wird zunächst reguliert, wenn es von einer Quelle gespeist wird, deren Spannung etwas unter der Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VDЗ liegt, indem es parallel zu dieser Zenerdiode geschaltet wird. Der Fotowiderstand sollte so abgeschattet werden, dass seine Beleuchtung nahe an der Einschaltzeit der Straßenbeleuchtung liegt. Indem Sie nun ein Voltmeter an den Ausgang des Operationsverstärkers DA1 und den Minuspol des Kondensators C3 anschließen und den Schieber des Trimmwiderstands R4 drehen, müssen Sie sicherstellen, dass sich die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers ändert plötzlich irgendwo im mittleren Teil des Einstellbereichs. Sollte dies nicht der Fall sein, verwenden Sie ein Voltmeter mit einem Eingangswiderstand von mindestens 10 MΩ, um die Spannung am Fotowiderstand zu prüfen – sie sollte etwa halb so groß sein wie die Spannung am Kondensator C3. Andernfalls muss er durch Auswahl des Widerstands R1 auf diesen Wert eingestellt werden. Danach müssen Sie bei abgedunkeltem oder ausgeschaltetem Fotowiderstand Netzspannung an die Maschine anlegen. In diesem Fall sollte das Relais K1 ansprechen. Mit Vorsicht können Sie die Spannung an seiner Wicklung prüfen. Wenn sie stark vom Nennwert für diesen Relaistyp abweicht, wählen Sie die Kapazität des Kondensators C4. Das RPU-2-Relais verfügt über eine spezielle Spule, die einen Teil des Kerns bedeckt und das Relais unempfindlich gegenüber Spannungsschwankungen der Versorgungsspannung macht. Wenn Sie einen anderen Relaistyp verwenden, müssen Sie möglicherweise einen Glättungskondensator mit einer Kapazität von etwa 1 μF parallel zur Wicklung schalten. Der Fotowiderstand muss an einem vor Niederschlag geschützten Ort installiert werden, damit weder Sonnenstrahlen noch das Licht eingeschalteter Lampen darauf fallen. Um die erste dieser Bedingungen zu erfüllen, wird empfohlen, den Fotowiderstand nach Norden auszurichten und ihn von Westen und Osten her mit kleinen Schirmen abzudecken. Die endgültige Einstellung des Auslösepegels der Maschine erfolgt am Installationsort über den Widerstand R4, wodurch die Relaisauslösung bei Schwellenbeleuchtung erreicht wird. Wenn Sie anstelle des Fotowiderstands R2 einen Thermistor einbauen und den Widerstandswert des Widerstands R1 entsprechend auswählen, erhalten Sie einen guten Wärmestabilisator. Autor: S. Biryukov, Moskau
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