4 Objaśnienie automatycznych obwodów przełącznika dzień / noc

4 Objaśnienie automatycznych obwodów przełącznika dzień / noc

Wyjaśnione tutaj 4 proste obwody przełącznika dziennego i nocnego aktywowane światłem mogą być używane do sterowania obciążeniem, zwykle lampą 220 V, w odpowiedzi na zmieniające się poziomy otaczającego światła otoczenia.

Obwód może być używany jako komercyjny automatyczny system sterowania oświetleniem ulicznym , jako kontroler oświetlenia domowego werandy lub światła w korytarzu lub po prostu może być używany przez każdego szkolnego ucznia do wyświetlania tego elementu na wystawie szkolnej. Poniższa treść opisuje cztery proste sposoby wykonania włącznika włączanego światłem za pomocą różnych metod.

1) Włączany światłem przełącznik dzień i noc za pomocą tranzystorów

Pierwszy schemat pokazuje, w jaki sposób obwód można skonfigurować za pomocą tranzystorów, drugi i trzeci obwód demonstrują zasadę za pomocą układów scalonych CMOS, podczas gdy ostatni obwód wyjaśnia tę samą koncepcję zaimplementowaną za pomocą wszechobecnego układu IC 555.



Przeanalizujmy obwody jeden po drugim, biorąc pod uwagę następujące punkty:

Pierwszy rysunek pokazuje użycie kilku tranzystorów w połączeniu z kilkoma innymi elementami rezystorów lke do budowy proponowanej konstrukcji.

automatyczny obwód lamp ulicznych w dzień i noc z wykorzystaniem tylko tranzystorów

Tranzystory są ustawione jako falowniki, co oznacza, że ​​gdy przełącza się T1, T2 jest wyłączany i odwrotnie.

Tranzystory T1 są okablowane jako komparator i składają się z LDR na podstawie i dodatniego zasilania przez preset.

LDR służy do wykrywania warunków oświetlenia otoczenia i jest używany do wyzwalania T1, gdy poziom światła przekracza określony próg. Ten próg jest ustawiany przez wstępnie ustawione P1.

Zastosowanie dwóch tranzystorów w szczególności pomaga zmniejszyć histerezę obwodu, która w przeciwnym razie wpłynęłaby na obwód, gdyby został włączony tylko jeden tranzystor.

Gdy przewodzi T1, T2 jest wyłączany, podobnie jak przekaźnik i podłączone obciążenie lub światło.

Odwrotnie dzieje się, gdy zapada światło nad LDR lub gdy zapada ciemność.

Lista części:

  • R1, R2, R3 = 4k7 1/4 wata
  • VR1 = ustawienie wstępne 10k
  • LDR = dowolny mały LDR z oporem około 10k do 50k w świetle dziennym (w cieniu)
  • C1 = 470 uF / 25 V.
  • C2 = 10 uF / 25 V.
  • Wszystkie diody = 1N4007
  • T1, T2 = BC547
  • Przekaźnik = 12 V, 400 omów, 5 A.
  • Transformator = 0-12 V / 500 mA lub 1 amp

2) Aktywowany światłem Day Dark Switch za pomocą bramek CMOS NAND i bramek NOT

Druga i trzecia figura zawiera układy CMOS do wykonywania powyższych funkcji, a koncepcja pozostaje raczej podobna. Pierwszy z dwóch obwodów wykorzystuje układ scalony IC 4093, który jest układem scalonym z poczwórną dwuwejściową bramką NAND.

Każda z bramek jest uformowana w falowniki przez zwieranie obu wejść razem, tak że wejściowy poziom logiczny bramek jest teraz skutecznie odwracany na tych wyjściach.

Chociaż pojedyncza bramka NAND wystarczyłaby do wykonania działań, trzy bramki zostały włączone jako bufory w celu uzyskania lepszych wyników i w celu wykorzystania ich wszystkich, ponieważ w każdym przypadku trzy z nich pozostałyby bezczynne.

Bramkę odpowiedzialną za wykrywanie można zobaczyć w połączeniu z czujnikiem światła LDR podłączonym do wejścia i dodatnim za pośrednictwem rezystora zmiennego.

Ten zmienny rezystor służy do ustawiania punktu wyzwalania bramki, gdy światło padające na LDR osiągnie żądaną określoną intensywność.

Gdy to się dzieje, wejście bramki staje się wysokie, a wyjście w konsekwencji staje się niskie, co powoduje, że wyjścia bramek buforowych są wysokie. Rezultatem jest wyzwolenie tranzystora i zespołu przekaźnika. Podłączone obciążenie przez przekaźnik przechodzi teraz do zamierzonych działań.

Powyższe działania są dokładnie replikowane przy użyciu IC 4049, który również jest okablowany w podobnej konfiguracji i jest dość objaśniający.

Lista części

  • R1 = Dowolny LDR o odporności około 10k do 50k w świetle dziennym (w cieniu)
  • P1 = 1M ustawienie wstępne
  • C1 = dysk ceramiczny 0,1 uF
  • R2 = 10k 1/4 wata
  • T1 = BC547
  • D1 = 1N4007
  • Przekaźnik = 12 V, 400 omów 5 amp
  • IC = IC 4093 jak w pierwszym przykładzie lub IC 4049 jak w drugim przykładzie

3) Przełącznik przekaźnika aktywowany światłem za pomocą IC 555

Ostatnia figura ilustruje, jak układ IC 555 może być skonfigurowany do wykonywania powyższych odpowiedzi.

Klip wideo przedstawiający praktyczne działanie powyższego automatycznego obwodu lamp dziennych i nocnych opartych na układzie IC555

Lista części

  • R1 = 100 tys
  • R3 = 2m2
  • C1 = 0,1 uF
  • Rl1 = 12V, SPDT,
  • D1 = 1N4007,
  • N1 ---- N6 = IC 4049
  • N1 ---- N4 = IC 4093 IC1 = 555

4) Automatyczny obwód lampy LED działającej w nocy

Ten czwarty obwód jest nie tylko prosty, ale także bardzo interesujący i bardzo łatwy w budowie. Być może widzieliście nowe latarki wyprodukowane z nowymi diodami LED o wysokiej jasności i wysokiej wydajności.

Chodzi o to, aby osiągnąć coś podobnego, ale z dodatkową funkcją.

Szczegóły funkcjonowania

Aby nasz obwód działał po zmroku, zastosowano fototranzystor, dzięki czemu w przypadku braku światła dziennego włącza się dioda LED.

Aby obwód był wyjątkowo kompaktowy, preferowany jest typ baterii jednoprzyciskowej, bardzo podobny do tych używanych w kalkulatorach, zegarkach itp.

Zrozumienie diagramu:

Tak długo, jak światło otoczenia oświetla fototranzystor, napięcie na jego przewodzie emitera jest wystarczająco wysokie, aby baza tranzystora PNP Q1 utrzymywała jego wyłączenie.

Jednak gdy zapada ciemność, fototranzystor zaczyna tracić przewodnictwo, a napięcie na jego emiterze spada, powodując powolne wyłączanie fototranzystora.

To skłania Q1 do rozpoczęcia polaryzacji poprzez rezystor bazowy / uziemiający R i zaczyna świecić jasno, gdy ciemność staje się głębsza.

W celu kontrolowania poziomu światła otoczenia, dla którego może być wymagane włączenie diody LED, wartości rezystora R mogą być zmieniane, aż do osiągnięcia pożądanego poziomu. Nie zaleca się umieszczania potencjometru, aby zapewnić zwarty i elegancki wymiar urządzenia.

Obwód może pobierać około 13 mA, gdy dioda LED jest zapalona i zaledwie kilkaset uA, gdy jest wyłączona.

Działanie obwodu

Zestawienie materiałów na omawianą automatyczną lampę nocną LED.

- 1 PNP BC557A
- Jeden kompatybilny fototranzystor
- 1 super jasna biała dioda LED
- 1 bateria na monety 3 V.
- Jeden rezystor 1K




Poprzedni: Obwód wzmacniacza Hi-Fi 100 W wykorzystujący tranzystory 2N3055 - Mini Crescendo Dalej: Zmienne napięcie, obwód zasilania prądowego za pomocą tranzystora 2N3055