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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Mudança crepuscular. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / iluminação O dispositivo é um liga/desliga automático de uma carga potente (até 6 A, de uma rede de 220 V) dependendo da iluminação do elemento fotossensível. O dispositivo fornece ajuste do limite liga/desliga. Tamanho e peso reduzidos, alta confiabilidade e facilidade de fabricação tornam o interruptor crepuscular extremamente eficaz para automatizar o controle de seus equipamentos elétricos e economizar energia. Além disso, o aparelho não interfere na rede elétrica. Você pode montar esse dispositivo a partir do MASTER KIT NK005. Na rua, numa casa de campo ou num apartamento na cidade, muitas vezes é necessário controlar os aparelhos eléctricos em função da hora do dia (ou seja, da iluminação do objecto). Como é cómodo quando, com a chegada do crepúsculo, a lâmpada de iluminação da rua, porta de entrada ou escada escura da entrada acende automaticamente e apaga pela manhã; na dacha, a resistência do chuveiro será ligada ou a bomba será acionada, armazenando água para a rega matinal. Além de automatizar os processos de comutação, é necessário lembrar a possibilidade de economias significativas de energia com essa divisão temporária do funcionamento dos aparelhos elétricos. Todas essas funções podem ser atribuídas a um interruptor liga/desliga de carga sensível à luz, chamado interruptor crepuscular. características técnicas
Tais dispositivos são bastante difundidos. Existem mais de uma dúzia de soluções de circuitos diferentes, tanto os sistemas mais simples quanto os mais complexos controlados por microprocessador. Portanto, os desenvolvedores do MASTER KIT foram encarregados de fabricar o dispositivo mais simples, moderno (em relação à base do elemento), barato, de pequeno porte, mas ao mesmo tempo com as propriedades de consumo e confiabilidade mais atraentes. Descrição do módulo O diagrama esquemático do interruptor crepuscular é mostrado na Fig.1.
O interruptor crepuscular consiste em um fotodetector VD1 (um fotodiodo em conexão reversa - um análogo de um fotorresistor), um gatilho Schmitt, uma chave de transistor, um relé eletromagnético e uma fonte de energia. O disparo Schmitt é feito no amplificador operacional DA1, coberto por realimentação positiva através do resistor R6. A entrada não inversora DA1 é conectada através do resistor R5 ao motor do resistor variável R2, que serve para ajustar o limite de comutação. A tensão de saída do gatilho Schmitt através do resistor R7 controla o funcionamento da chave eletrônica feita no transistor VT1. O circuito coletor VT1, através do resistor R9 conectado em paralelo e do capacitor C2, inclui o enrolamento do relé eletromagnético K1, cujo grupo de contato K1.1 fecha/abre (dependendo dos pontos de conexão da carga, ou seja, pontos 5-6 para curto circuito, 5-7 para abrir o relé adequadamente) o circuito de alimentação da carga conectada através do conector XS2. Quando a chave eletrônica VT1 é fechada, o capacitor C2, carregando através do enrolamento do relé K1, cria um pulso de corrente suficiente para atrair a armadura deste relé. Após carregar o capacitor, a armadura do relé é sustentada por menos corrente que flui pelo resistor R9, o que torna o dispositivo mais econômico em termos de consumo de corrente. O diodo VD1 protege o transistor VT2 contra quebra de pulso no momento da partida do relé K1. A fonte de alimentação do interruptor crepuscular consiste em um resistor R10, um diodo zener VD2 com tensão de estabilização de 24 V, um capacitor C3 e uma ponte de diodos VD3. A ponte de diodos através do resistor de amortecimento R11 e do capacitor C4, conectados em paralelo, recebe uma tensão de rede de 220 V (conector XS2). Quando a energia é desligada do dispositivo, o capacitor C4 descarrega através do resistor R11, o que reduz o risco de choque elétrico. Caso seja necessário comutar uma carga com consumo de corrente superior a 6 A, o relé K1 pode ser substituído por um de maior corrente (com parâmetros semelhantes para fechamento do enrolamento primário) ou o relé K1 pode ser utilizado para ligar outro, mais relé poderoso. Muitos perguntarão: "Por que foi escolhido um relé eletromagnético como elemento de comutação? Afinal, seria possível usar um tiristor com a consciência tranquila?" A resposta a tal pergunta é extremamente óbvia. Em primeiro lugar, o relé permite o isolamento elétrico absoluto da máquina leve e do equipamento comutado. Em segundo lugar, como o tiristor é uma estrutura semicondutora multicamadas, no estado aberto a queda de tensão nele é de cerca de 2 V, o que com uma corrente de 6 A equivalerá a 12 W de dissipação de potência. Agora você pode comparar as dimensões do relé eletromagnético e do tiristor com o radiador. A dissipação de energia pode ser bastante reduzida usando transistores de efeito de campo modernos com baixa resistência de fonte de drenagem no estado aberto, em vez de um tiristor. Neste caso, temos dissipação de energia mínima, mas não temos isolamento galvânico do interruptor crepuscular e dos dispositivos chaveados. Atenção! Este dispositivo possui uma fonte de alimentação sem transformador, portanto, é perigoso tocar em áreas abertas da placa que transportam corrente. projeto A aparência do interruptor crepuscular é mostrada na foto, a placa de circuito impresso é mostrada na Fig. 2 (escala 2:1), disposição dos elementos na Fig. 3.
Estruturalmente, o interruptor crepuscular é feito em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro. Para fixar a placa, são reservados furos de montagem para parafusos de 2,5 mm. O design do dispositivo permite que o dispositivo seja montado na caixa BOX-G025, fixando as bordas da placa com parafusos. Para comodidade de conexão da tensão de alimentação, carga e fotodiodo, a placa possui assentos reservados para terminais de parafuso (emparelhados - pontos X1 e X2, X3 e X4; triplos - pontos X5, X6, X7). Atenção! Como o dispositivo não está galvanicamente isolado de uma rede elétrica de tensão alternada, é necessário isolar cuidadosamente o interruptor crepuscular da umidade e de possível contato com condutores energizados. Devido à falta de isolamento galvânico da rede de tensão alternada, recomenda-se a instalação de um fotodiodo dentro do corpo da máquina de luz, o que tornará o dispositivo o mais seguro eletricamente possível. Um interruptor crepuscular devidamente montado não requer ajuste. Porém, antes de usar pela primeira vez, verifique se a instalação está correta. Atenção! Verifique com especial atenção a correta instalação do transistor, microcircuito, diodo, diodo zener, ponte de diodos e capacitores eletrolíticos. Conclusão A MASTER KIT se prepara para lançar uma nova versão do kit NK005, que consiste em uma placa de circuito impresso, um case BOX-G025, todos os componentes necessários, um manual de montagem e configuração. Informações adicionais podem ser obtidas no site masterkit.ru Autor: G. Ganichev, Moscou.
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