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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK IR-Lichtschalter für eine oder zwei Lampen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung Die Vorteile der IR-Fernbedienung (im Folgenden als Fernbedienung bezeichnet) hat bereits jeder erlebt. Die Fernsteuerung ist in unser tägliches Leben eingedrungen und spart uns Zeit genug. Aber im Moment sind leider nicht alle Elektrogeräte mit einer Fernbedienung ausgestattet. Dies gilt auch für Lichtschalter. Unsere Branche produziert zwar derzeit einen solchen Schalter, aber er kostet viel Geld und ist sehr, sehr schwer zu finden. Es wird eine ziemlich einfache Schaltung für einen solchen Schalter vorgeschlagen. Im Gegensatz zum Industriemodell, das einen BISK umfasst, ist es hauptsächlich aus einzelnen Elementen zusammengesetzt, was natürlich die Abmessungen erhöht, aber bei Bedarf leicht repariert werden kann. Wenn Sie jedoch auf der Suche nach Abmessungen sind, können Sie in diesem Fall ebene Teile verwenden. Diese Schaltung verfügt außerdem über einen eingebauten Sender (Industrieschaltungen haben keinen), sodass Sie die Fernbedienung nicht ständig bei sich tragen oder danach suchen müssen. Es genügt, die Hand in einem Abstand von bis zu zehn Zentimetern an den Schalter zu halten, und schon funktioniert es. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Fernbedienung für jede Fernbedienung von importierten oder inländischen Funkgeräten geeignet ist. Sender 1 (Energiesparen)
Abbildung 1 zeigt ein Diagramm des Senders kurzer Impulse [1]. Dadurch können Sie den Stromverbrauch des Senders aus der Stromquelle reduzieren und so die Lebensdauer einer Batterie verlängern. Auf den Elementen DD1.1, DD1.2 ist ein Impulsgenerator aufgebaut, der mit einer Frequenz von 30 ... 35 Hz folgt. Kurze Impulse von 13 ... 15 μs Dauer werden durch die Differenzierschaltung C2R3 gebildet. Die Elemente DD1.4-DD1.6 und ein normalerweise geschlossener Transistor VT1 bilden einen Impulsverstärker mit einer IR-Diode VD1 an der Last. Die Abhängigkeit der Hauptparameter eines solchen Generators von der Versorgungsspannung Upit ist in der Tabelle dargestellt.
Hier: Iimp ist die Amplitude des Stroms in der IR-Diode, Ipot ist der Strom, den der Generator aus der Stromquelle verbraucht (mit dem Wert der Widerstände R5 und R6, die im Diagramm angegeben sind). Die Leiterplatte ist in Abb.2 dargestellt. Es wird vorgeschlagen, es aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm herzustellen. Die Folie an der Seite der Teile (in der Abbildung nicht dargestellt) übernimmt die Funktion eines gemeinsamen (negativen) Drahtes der Stromquelle. Um die Löcher für die Führung der Teile in der Folie werden Bereiche mit einem Durchmesser von 1,5–2 mm geätzt. Die Anschlüsse der mit dem gemeinsamen Draht verbundenen Teile werden direkt mit der Folie dieser Seite der Platine verlötet. Der Transistor VT1 wird mit einer M3-Schraube ohne Kühlkörper an der Platine befestigt. Die optische Achse der IR-Diode VD1 muss parallel zur Platine und 5 mm von dieser entfernt sein. Sender 2 (kleine Größe mit reduzierter Leistung)
Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen Generator mit Transistoren unterschiedlicher Struktur (Abb. 3). Ich denke, eine Beschreibung seiner Arbeit ist nicht erforderlich. Die Versorgungsspannung eines solchen Generators kann von der Spannung stabiler Eigenerzeugung bis zur Gleichspannung der Transistoren schwanken. Das sind etwa 1,7......15 V. Es bleibt nur zu bedenken, dass bei steigender Leistung ein Begrenzungswiderstand oder eine andere IR-Diode in den IR-Diodenkreis einbezogen werden sollte. Sender 3 (universal) Als Sender kann auch jede Fernbedienung von heimischen oder importierten Geräten (Fernseher, Videorecorder, Musikanlage) dienen. Empfänger (mit eingebautem Sender)
Der Empfänger wird nach dem klassischen Schema der russischen Industrie (insbesondere bei Rubin-, Temp-Fernsehern usw.) zusammengebaut [1]. Seine Schaltung ist in Abbildung 4 dargestellt. IR-Impulse fallen auf die IR-Fotodiode VD1, werden in elektrische Signale umgewandelt und durch die Transistoren VT3, VT4 verstärkt, die gemäß einer Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter verbunden sind. Am Transistor VT2 ist ein Emitterfolger montiert, der den dynamischen Lastwiderstand der Fotodiode VD1 und des Transistors VT1 an den Eingangswiderstand der Verstärkerstufe am Transistor VT3 anpasst. Die Dioden VD2, VD3 schützen den Impulsverstärker am Transistor VT4 vor Überlastungen. Alle Eingangsverstärkerstufen des Empfängers unterliegen einer tiefen Stromrückkopplung. Dies gewährleistet eine konstante Lage des Arbeitspunkts der Transistoren unabhängig von der äußeren Beleuchtungsstärke – eine Art automatische Verstärkungsregelung, die besonders wichtig ist, wenn der Receiver in Räumen mit künstlicher Beleuchtung oder im Freien bei hellem Tageslicht betrieben wird, wenn die Stärke der Außenbeleuchtung zu hoch ist Die IR-Fremdstrahlung ist sehr hoch. Als nächstes durchläuft das Signal einen aktiven Filter mit einer doppelten T-Brücke, aufgebaut aus dem Transistor VT5, den Widerständen R12-R14 und den Kondensatoren C7-C9. Der Transistor VT5 muss einen Stromübertragungskoeffizienten H21e = 30 haben, sonst kann es zu einer Erregung des Filters kommen. Der Filter reinigt das Sendersignal von Störungen aus dem Wechselstromnetz, die von elektrischen Lampen ausgehen. Die Lampen erzeugen einen modulierten Strahlungsfluss mit einer Frequenz von 100 Hz und zwar nicht nur im sichtbaren Teil des Spektrums, sondern auch im IR-Bereich. Das gefilterte Codenachrichtensignal wird am Transistor VT6 erzeugt. Dadurch erhält man an seinem Kollektor kurze Impulse (wenn sie von einem externen Sender kommen) oder proportionale Impulse mit einer Frequenz von 30...35 Hz (wenn sie von einem eingebauten Sender kommen). Vom Empfänger ankommende Impulse werden dem Pufferelement DD1.1 und von diesem der Gleichrichterschaltung zugeführt. Die Gleichrichterschaltung VD4, R19, C12 funktioniert folgendermaßen: Wenn der Ausgang des Elements logisch 0 ist, ist die Diode VD4 geschlossen und der Kondensator C12 entladen. Sobald am Ausgang des Elements Impulse auftreten, beginnt sich der Kondensator aufzuladen, jedoch allmählich (nicht ab dem ersten Impuls), und die Diode verhindert seine Entladung. Der Widerstand R19 ist so gewählt, dass der Kondensator nur bei 1...3 Impulsen vom Empfänger Zeit hat, sich auf eine Spannung gleich logisch 6 aufzuladen. Dies ist ein weiterer Schutz vor Störungen, kurzen IR-Blitzen (z. B. durch Kamerablitz, Blitz usw.). Der Kondensator entlädt sich über den Widerstand R19 und dauert 1...2 s. Dies verhindert eine Fragmentierung und ein zufälliges Ein- und Ausschalten des Lichts. Als nächstes wird ein Verstärker DD1.2, DD1.3 mit kapazitiver Rückkopplung (C3) installiert, um an seinem Ausgang scharfe rechteckige Abfälle zu erhalten (beim Ein- und Ausschalten). Diese Tropfen werden dem Eingang eines Teilers durch 2 Trigger zugeführt, der auf dem DD2-Chip montiert ist. Sein nicht invertierter Ausgang ist mit einem Verstärker am Transistor VT10, der den Thyristor VD11 steuert, und dem Transistor VT9 verbunden. Der invertierte wird dem Transistor VT8 zugeführt. Beide Transistoren (VT8, Vt9) dienen dazu, beim Ein- und Ausschalten des Lichts die entsprechende Farbe auf der VD6-LED zum Leuchten zu bringen. Es übernimmt auch die Funktion eines „Leuchtfeuers“, wenn das Licht ausgeschaltet ist. An den R-Eingang des Teilertriggers ist eine RC-Schaltung angeschlossen, die einen Reset durchführt. Dies ist erforderlich, damit das Licht nach dem Einschalten nicht versehentlich eingeschaltet wird, wenn die Spannung in der Wohnung ausgeschaltet wird. Der eingebaute Sender dient zum Einschalten des Lichts ohne Fernbedienung (wenn Sie Ihre Handfläche an den Schalter halten). Es wird auf den Elementen DD1.4-DD1.5, R20-R23, C14, VT7, VD5 montiert. Der eingebaute Sender ist ein Impulsgenerator mit einer Wiederholfrequenz von 30 ... 35 Hz und eine IR-LED wird durch harte Arbeit an die Last angeschlossen. Die IR-LED wird neben der IR-Fotodiode installiert und muss in die gleiche Richtung wie diese gerichtet sein, und sie müssen durch eine undurchsichtige Trennwand getrennt sein. Der Widerstand R20 ist so gewählt, dass der Betätigungsweg bei angehobener Handfläche 50 ... 200 mm beträgt. Im eingebauten Sender können Sie eine IR-Diode vom Typ AL147A oder eine andere verwenden. (Ich habe zum Beispiel eine IR-Diode von einem alten Antrieb verwendet, aber der Widerstand R20=68 Ohm). Das Netzteil ist nach dem klassischen Schema auf KREN9B aufgebaut und die Ausgangsspannung beträgt 9V. Es umfasst DA1, C15-C18, VS1, T1. Der Kondensator C19 dient zum Schutz des Geräts vor Überspannungen. Die Belastung im Diagramm ist mit einer Glühlampe dargestellt. Die Leiterplatte des Empfängers (Abb. 5) besteht aus einseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit den Abmessungen 100X52 mm und einer Dicke von 1,5 mm. Der Einbau aller Teile bis auf die VD1-Diode erfolgt wie gewohnt, auf der Einbauseite sind die gleichen Dioden verbaut. Die VS1-Diodenbrücke ist auf diskreten Gleichrichterdioden aufgebaut, die häufig in importierten Geräten verwendet werden. Die Diodenbrücke (VD8-VD11) wird auf Dioden der KD213-Serie aufgebaut (andere sind im Diagramm angegeben), beim Löten liegen die Dioden übereinander (Spalte), diese Methode dient der Platzersparnis.
Endstufenoption mit galvanischer Trennung
Die zweite Version der Ausgangsstufe ist ein berührungsloses „AC-Relais“ unserer Industrie 5P19.10TM1-36, das für eine Belastung von 3 A und eine Spannung von 260 V ausgelegt ist. „Relais“ ist ein von einem Optokoppler gesteuerter Triac mit Steuerung des Spannungsübergangs durch „0“. Dieses „Relais“ ist mit der Lampenlücke verbunden und die Kontroll-LED ist über einen Löschwiderstand von 10 kOhm (R1) mit dem Emitterkreis des Ausgangstransistors VT30 verbunden. Empfängeroption zur Steuerung eines Kronleuchters mit zwei Lampen
Bei dieser Option wird vorgeschlagen, Glühlampen unterschiedlicher Wattzahl zu verwenden; dadurch können drei Stufen der Raumbeleuchtung erreicht werden. Das Bedienfeld bleibt unverändert. Die Abfälle am Ausgang des Verstärkers DD1.6 Pin 12 werden dem Eingang eines auf dem DD2-Chip montierten Triggers mit Teiler durch 2 zugeführt. Sein nicht invertierter Ausgang ist mit einem Verstärker am Transistor VT12 verbunden, der das erste Relais steuert, und über die Diode VD6 mit dem Transistor VT10. Der Invertierte wird dem Transistor VT8 und dem nächsten Teiler durch 2 zugeführt, der auf der zweiten Zelle der DD2-Mikroschaltung montiert ist. Der zweite Teiler steuert das zweite Relais über den Transistor VT11 sowie den Transistor VT7 über die Diode VD10. Mit diesem Schaltkreis können Sie die Lampen und die Anzeige-LED gemäß dem folgenden logischen Diagramm steuern
Wenn wir also zum ersten Mal die Taste auf der Fernbedienung drücken, leuchtet die HL1-Pfote (geringere Leistung) auf. Mit der zweiten Lampe HL2. Beim dritten gehen beide Lampen aus, beim vierten gehen beide Lampen aus. (Falls sich jemand erinnert, funktionierten Schalter mit Kabel zu „Sowjetzeiten“ nach dem gleichen Prinzip.) Gleichzeitig zeigt die VD8-LED weiterhin ordnungsgemäß an, ob das Licht ein- oder ausgeschaltet ist. Литература:
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02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
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