СТАЦИОНАРНЫЙ СВЕТОРЕГУЛЯТОР НА ФОТОРЕЗИСТОРЕ

Заряд конденсатора происходит непосредственно с выхода полупроводникового выпрямителя через резистор R2 и с коллектора транзистора VT2 через импульсный диод VD7. Электрический сигнал, поступающий от фоторезистора R9, передается на усилительно-преобразовательный каскад, выполненный на транзисторе VT2.

При включении светорегулятора в сеть переменного тока напряжение подается на все элементы схемы, которые обеспечивают автоматическую работу при условии, если на фоторезистор падает световой поток от искусственного или естественного освещения. Сопротивление фоторезистора R9, освещаемого суммой световых потоков от ламп накаливания и дневного света из окна, имеет определенное заданное значение, то зависит от типа примененного фоторезистора. При уменьшении светового потока из окна сопротивление фоторезистора увеличивается, что приводит к увеличению напряжения на коллекторе транзистора VT2. Напряжение поступает на конденсатор СЗ, который начинает заряжаться через цепь R6 VD7 тем быстрее, чем выше ток зарядки. Частота следования импульсов на выходе транзистора VT1, являющегося генератором, также увеличивается, и тринистор VS1 в течение каждого импульса (полупериода) сетевого напряжения открывается раньше, увеличивая не только напряжение, поступающее на лампы накаливания, но и их свечение. Световой поток продолжает воздействовать на фоторезистор R9, и устройство входит в автоматический режим, восстанавливая первоначально заданную освещенность рабочего места. важный уровень освещенности рабочего места устанавливается подстроечным резистором R10. Стационарный автоматический светорегулятор, собранный на полупроводниковых приборах, предназначен для эксплуатации в условиях умеренного и умеренно холодного климатов при температуре окружающей среды от -25 до +45 °С, относительной влажности воздуха до 85 % при температуре +20 °С и атмосферном давлении в пределах 200.900 мм рт.ст. Данный светорегулятор применяют для автоматического поддержания заданной освещенности на рабочем месте в любое время суток. Светорегулятор дает значительную экономию электроэнергии (до 25.30 %) на каждом рабочем месте. Светорегулятор можно использовать для регулирования освещенности в теплицах стационарного типа и парниках.

Принципиальная электрическая схема автоматического светорегулятора отображена на рис.2.4. Светорегулятор состоит из устройства подключения к сети переменного тока, датчика освещенности, собранного на фоторезисторе R9, который можно заключить в стеклянную колбу или в прозрачный пластмассовый корпус; фазоимпульс-ного регулятора напряжения, питающего лампы накаливания и собранного на тринисторе VS1; управляющего устройства (импульсного генератора), собранного на транзисторе VT1.

СТАЦИОНАРНЫЙ СВЕТОРЕГУЛЯТОР НА ФОТОРЕЗИСТОРЕ5

Частота следования импульсов на выходе генератора определяется скоростью зарядки конденсатора СЗ, измеряется на резисторе R4. Напряжение зарядки конденсаторов СЗ и С4 стабилизировано двумя стабилитронами, включенными последовательно VD5, VD6.

При увеличеними светового потока естественного освещения светорегулятор автоматически снижает напряжение питания ламп накаливания, установленных на рабочем месте, до полного их выключения.

Светорегулятор можно использовать для регулирования освещенности не только на конкретном рабочем месте, но и в помещении в целом. Для этого необходимо незначительно доработать принципиальную схему: подобрать диоды, увеличив мощность выпрямителя, применить более мощный резистор R2 до 10 Вт, выбрать оптимальное расположение фоторезистора R9.

В светорегуляторе применены элементы следующих типов: резисторы Rl — R8 типа МЛТ, R10 СПО-2; фоторезистор R9 типа ФСК-б; конденсаторы С1, С2 типа МБМ-П-400В, СЗ типа МБМ-И-160В, С4 — К50–16–16В; соединители электрические XI типа «вилка» с

электрическим кабелем с двойной изоляцией; Х2, ХЗ — контактные зажимы для подключения ламп накаливания; предохранители FU1, FU2 типа ПМ-1–2А; переключатель SA1 типа П2Т-1–1; лампа накаливания.

В светорегуляторе могут быть применены и другие комплектующие элементы, не ухудшающие основные электрические параметры и эксплуатационные характеристики. к примеру, резисторы типа МЛТ можно заменить на резисторы типов ВС, ВСа, С2–1, ОМЛТ, С4–1, резистор типа СПО — на резисторы типов СП2, СПЗ, СП-1, ПП, резистор типа МЛТ-2 — на резисторы типов ПЭВ, С5–35В, ПЭВР, С5–43, конденсаторы типа МБМ на конденсаторы типов К40У-9–400В, МБГ06, К42У-2, конденсаторы типа К50–16 — на конденсаторы типов К50–3, К50–6, К50–12, К50–20.

Светорегулятор настраивают на минимальное и максимальное свечение ламп накаливания. При разорванной цепи VD7 СЗ подбором сопротивления резистора R2 добиваются отсутствия свечения ламп накаливания. При разорванной цепи базы и эмиттера транзистора VT2 подбором сопротивления резистора R6 добиваются наибольшего свечения ламп. По опыту это сопротивление не менее 1 кОм.

Основные технические данные стационарного светорегулятора на фоторезисторе

Номинальное напряжение питающей сети переменного тока, В . . . 220 Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, В . 165.240

Номинальная мощность нагрузки, Вт.,120

Максимальная мощность нагрузки с заменой основных элементов, Вт,

не более .240

Число ламп накаливания, одновременно подключаемых к светорегулятору,

мощностью по 60 Вт каждая, не более2

Максимальный ток нагрузки, потребляемый при номинальной

освещенности рабочего места, А .0,5

Пределы изменения сопротивления фоторезистора при минимальной

и максимальной освещенности рабочего места, кОм1.500

Коэффициент нелинейных искажений напряжения питающей сети, %,

не более .10

КПД, не менее.0,92

СВЕТОРЕГУЛЯТОР МОЩНОСТЬЮ 1500 Вт

Мощный стационарный тринисторный светорегулятор, собранный на полупроводниковых приборах, предназначен для работы в умеренно холодном климате при температуре окружающей среды от -10 до +45 °С, относительной влажности воздуха до 93 % при температуре +20 °С и пониженном атмосферном давлении до 200 мм рт.ст. Светорегулятор используют для плавного изменения уровня освещенности помещений как в жилых квартирах, так и в производственных цехах, имеющих значительное число ламп накаливания. Применение светорегулятора обеспечивает решение задачи продления срока службы ламп накаливания (в 5.6 раз). Объясняется это следующим . Известно, что разрушение нити лампы накаливания происходит в момент включения напряжения, так как сопротивление холодной нити лампы в 8. 10 раз меньше, чем раскаленной. В момент включения через нить лампы протекает ток, значительно превышающий номинальный, что и приводит к ускоренному выходу нити из строя. Поэтому для увеличения срока службы лампы необходимо в момент включения максимально ограничить ток, проходящий через нить. После того как нить разогреется и ее сопротивление повысится, ток можно увеличить до номинального. Предлагаемый светорегулятор решает также проблемы уменьшения радиопомех, интенсивность которых зависит от амплитуды мгновенного напряжения, при котором открывается тринистор (тринистор открывается только в начале полупериода переменного тока сетевого напряжения) , от общей мощности включенных ламп накаливания, длины соединительных проводников и некоторых других причин. Принципиальная электрическая схема мощного тринисторного светорегулятора приведена на рис.2.5. Светорегулятор состоит из входного устройства, выпрямителя, тринистора VS1, электронного ключа, управляющего работой тринистора и собранного на транзисторе VT1, стабилизатора напряжения на стабилитроне VD9 и выходного устройства для подключения ламп накаливания или другой нагрузки.

Входное устройство обеспечивает подключение светорегулятора к сети переменного тока при помощи электрического соединителя XI, смонтированного с электрическим кабелем, имеющим повышенную изоляцию, предохранение устройства от коротких замыканий и перегрузок при помощи плавких предохранителей FU1 и FU2, а также используется для общего включения или выключения питания переключателем SA1 типа П2Т-1–1.

Выпрямитель собран на четырех выпрямительных диодах VD2 — VD5 по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, которая характеризуется повышенной частотой пульсаций напряжения на выходе, пониженным обратным напряжением на выпрямительных диодах и более высоким падением напряжения на комплекте диодов. Схема имеет наибольшее применение в источниках питания постоянного тока с выходной мощностью до 5000 Вт.

СТАЦИОНАРНЫЙ СВЕТОРЕГУЛЯТОР НА ФОТОРЕЗИСТОРЕ6

При включении светорегулятора в сеть переменного тока, напряжение поступает на все элементы схемы. В первый момент тринистор VS1 и транзистор VT1 закрыты. В момент включения выпрямленное пульсирующее напряжение с диодного моста VD2 — VD5 подается на анод тринистора VS1 и через диоды VD1 и VD6 на узел управления. Важную роль играет конденсатор С4.

При положительных полупериодах сетевого напряжения конденсатор С4 заряжается через резистор R10 стабилизированным напряжением. Для того чтобы транзистор VT2 не закрывался при мгновенном напряжении сети 20.25 В, введен конденсатор СЗ. В этот период тринистор VS1 и транзисторы VT1 и VT4 закрыты, а транзистор VT3 открыт, ток через лампы накаливания ELI — EL4 не протекает. Во время зарядки конденсатора С4 транзистор VT1 и тринистор VS1 открываются в начале каждого полупериода сетевого напряжения. После того как конденсатор С4 зарядится, откроется транзистор VT4, зашунтирует цепь базы транзистора VT1 и закроет тринистор. После повышения мгновенного сетевого напряжения свыше 40 В транзистор VT3 откроется, что приведет к быстрой разрядке конденсатора С4. (

После зарядки конденсатора С4 в начале положительного полупериода сетевого напряжения через лампы накаливания будет протекать половина номинального тока. Время зарядки конденсатора С4 регулируется переменным резистором R10. При увеличении времени зарядки конденсатора ток через нагрузку регулируется в пределах 50.100 %.

В светорегуляторе применены элементы следующих типов: резисторы R1-R9 типа МЛТ, R10 СП-1; конденсаторы С1 и С2 типа МБМ-П-400В, СЗ типа К40П-2 или К40У-9, С4 К40У-9; электрические соединители XI типа «вилка» с электрическим кабелем, Х2, ХЗ контактные зажимы для подключения ламп накаливания; предохранители FU1, FU2 типа ПМ-1–5А; лампы накаливания ELI — EL4 мощностью по 75 Вт; переключатель SA1 типа «тумблер» ТВ 1–2.

В светорегуляторе могут быть применены и другие элементы, не ухудшающие его основные электрические параметры и эксплуатационные характеристики. к примеру, вместо тринистора типа КУ202М можно применить тринисторы типов КУ202Н, КУ210В, вместо резисторов типа МЛТ — резисторы типов ОМЛТ, ВС, ВСа, МТ, УЛИ, ПЭВ, С2–1. Конденсаторы типа МБМ можно заменить на конденсаторы типов МБГО, К40У-9, МБГЧ. В качестве выпрямительных диодов можно использовать диодную сборку типа КЦ405В или выпрямительные диоды типов КД206В, КД210 г.

Элементы схемы светорегулятора собирают на печатной плате с минимальными величиными 60x100 мм. Плату изготавливают из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5.2 мм. Процесс травления осуществляют в растворе хлорного железа.

Основные технические данные светорегулятора мощностью 1500 Вт

Номинальное напряжение питающей сети переменного тока, В . . . 220

Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, В 200.240 Пределы регулирования освещенности при работе пяти ламп

накаливания, % 50.100

Суммарная мощность осветительных приборов, подключаемых

к светорегулятору, Вт . 1500

Число одновременно включаемых ламп накаливания мощностью

по 60 Вт 25

КПД, не менее. 0,90

Указатель Назад Вперед

При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна!

Правообладатели статей являются их правообладателями. Информация получена из открытых источников.

Лаборатория домашней безопасности

Схемы и идеи систем безопасности для самостоятельного изготовления

СТАЦИОНАРНЫЙ СВЕТОРЕГУЛЯТОР НА ФОТОРЕЗИСТОРЕ