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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Gradateur acoustique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage Le régulateur proposé vous permet d'allumer et d'éteindre à distance, simplement en tapant dans vos mains, un lampadaire ou une autre lampe à lampes à incandescence et de sélectionner l'un des trois niveaux de sa luminosité. Le changement de luminosité, y compris lorsqu'il est allumé, se produit en douceur, ce qui prolonge considérablement la durée de vie des lampes. Le claquement de mains a été choisi comme signal de contrôle car, en termes de caractéristiques acoustiques, il diffère nettement de la parole ou de la musique. Bien entendu, il est impossible d'exclure que le régulateur soit déclenché par d'autres sons aigus (explosions pyrotechniques, klaxons de voiture ou pots d'échappement), vous ne devez donc pas utiliser cet appareil en dehors d'une pièce bien insonorisée. La puissance consommée par le variateur ne dépasse pas 4 VA et dépend principalement du courant à vide de l'enroulement primaire du transformateur de puissance. C'est plusieurs fois moins que ce que consomme un centre musical avec horloge intégrée ou un téléviseur en mode veille. Le circuit du contrôleur est illustré à la fig. 1. Le signal reçu par le microphone BM1 est envoyé à l'amplificateur - ampli-op DA1.1. Le diviseur de tension R2R3 définit le point de fonctionnement de l'ampli-op. Grâce à la résistance R1, le microphone à électret est alimenté en tension d'alimentation. Le condensateur C1 se sépare. Le gain des alternances négatives du signal est supérieur de un au rapport des valeurs de résistance des résistances R5 à R4. Le positif "coupe" la diode VD1.
Avec une amplitude suffisante (supérieure à 0,9 V), le signal de la sortie de l'amplificateur déclenche le vibrateur unique DA3, générant une impulsion rectangulaire d'une durée d'environ 0,4 s, en fonction de la constante de temps du circuit R11C6. Jusqu'à la fin de l'impulsion, aucun effet de bruit sur le microphone BM1 n'a d'effet, ce qui évite des changements imprévisibles dans l'état du régulateur. Les résistances R9 et R10 fixent non seulement la tension initiale sur la broche 2 du vibrateur unique DA3, mais forment avec le condensateur C4 un filtre. Il ne laisse passer que les composants haute fréquence, qui sont riches en spectre d'applaudissements, et supprime les composants basse fréquence inhérents à d'autres signaux et interférences. Deux microcircuits déclencheurs DD1 forment un compteur qui compte le nombre de applaudissements (impulsions du vibrateur unique DA3). Résistances R19-R21 et diodes VD6, VD7 - ADC dont la tension de sortie (l'entrée inverseuse de l'ampli-op DA1.2) dépend de l'état des déclencheurs, c'est-à-dire du nombre de claps. Le condensateur C11 assure une transition relativement lente d'un niveau de tension à un autre. A la mise sous tension, une impulsion positive générée par le circuit R13C9VD4 remet le compteur à son état initial avec un niveau logique élevé aux broches 1 et 13. La tension à l'entrée inverseuse de l'ampli opérationnel DA1.2 est maximale, puisque les résistances R19 et R20 sont connectées essentiellement en parallèle à travers des diodes ouvertes VD6 et VD7. Dans le même état, le transistor VT4 est ouvert, car son émetteur a un niveau logique faible provenant de la sortie inverse du déclencheur DD1.2 (broche 12) et le courant traverse la résistance R17 dans le circuit de base. Le but de ce transistor sera discuté ci-dessous. Après le premier clap, les deux déclencheurs changeront d'état et la tension à l'entrée inverseuse de l'ampli-op DA1.2 deviendra nulle, puisque les diodes VD6 et VD7 seront fermées. Le deuxième clap fixera un niveau haut à la sortie du déclencheur DD1.1, laissant l’état du déclencheur DD1.2 inchangé. Maintenant, la diode VD6 est ouverte, VD7 est fermée et la tension de sortie de l'ADC forme un diviseur résistif R19R21. Le troisième coup changera l’état des deux déclencheurs. La diode VD6 sera fermée et VD7 sera ouverte. La tension de sortie définira le diviseur R20R21. Et enfin, le quatrième coup ramènera l'appareil à son état d'origine. Des applaudissements supplémentaires entraîneront la répétition du même cycle. Les chronogrammes des signaux aux points caractéristiques du variateur sont représentés sur la fig. 2 Une tension pulsée non lissée est appliquée à la base du transistor VT1 depuis l'anode de la diode VD3 (la sortie du redresseur sur le pont de diodes VD2). A la fin de chaque demi-cycle et au début du suivant, ce transistor est fermé pendant un certain temps, et VT2 est ouvert et décharge le condensateur C10. Après avoir fermé le transistor VT2, le condensateur est chargé via la résistance R14 et la tension à l'entrée non inverseuse (broche 6) de l'ampli opérationnel DA1.2 augmente presque linéairement.
L'ampli opérationnel DA1.2 (servant dans ce cas de comparateur) génère en sortie (broche 10) une séquence d'impulsions positives dont la durée est d'autant plus grande que la tension à l'entrée inverseuse (broche 7) du ampli-op. S'il est nul, la sortie de l'ampli-op est une tension constante positive, et si elle dépasse l'amplitude de la dent de scie sur la broche 6, la tension de sortie de l'ampli-op est proche de zéro, mais n'y est pas égale en raison aux caractéristiques du dispositif ampli-op, de sorte qu'à un niveau de tension faible à la sortie de l'ampli-op DA1.2, le transistor VT3 soit bien fermé, une diode Zener VD5 est fournie, qui "coupe" l'excès de tension. Avec une certaine combinaison de valeurs de résistance R19-R21, la tension à l'entrée inverseuse de l'ampli-op DA1.2 dans l'état initial du régulateur peut s'avérer inférieure à l'amplitude de la "scie", par conséquent , la lampe EL1 ne s'éteindra pas complètement. Pour exclure une telle situation, un transistor VT4 est fourni, dont il a été question ci-dessus. Lorsqu'il est ouvert, la tension en dents de scie est limitée à un niveau très faible. La diode VD8 élimine l'influence du transistor VT4 sur le fonctionnement du générateur, lorsque la broche 13 du déclencheur DD1.2 est réglée sur un niveau logique haut. La diode émettrice de l'optocoupleur U3 est incluse dans le circuit collecteur du transistor VT1. Si le transistor est ouvert, le photodistor de l'optocoupleur est également ouvert, ce qui ferme le circuit de commande du triac VS9 via le pont de diodes VD22 et la résistance R1. En fonction de la proportion de la durée de chaque demi-cycle pendant laquelle le triac est ouvert, la valeur efficace de la tension fournie à la lampe EL1 et la luminosité de sa lueur changent. Étant donné que le triac s'ouvre par demi-cycles positifs et négatifs, le scintillement de la lampe est imperceptible même à faible luminosité. La mise en place d'un variateur commence par le réglage de la sensibilité acoustique requise. Veuillez noter qu'avec une augmentation de la valeur de la résistance R5, non seulement la sensibilité augmente, mais également la probabilité de faux positifs dus à des sons parasites. Les niveaux de luminosité intermédiaires peuvent être modifiés à votre discrétion en sélectionnant les valeurs des résistances R19 et R20. Une augmentation de la capacité du condensateur C11 entraîne une augmentation ou une diminution plus lente de la luminosité après le prochain pop. Le circuit imprimé du variateur et l'emplacement des éléments sur celui-ci sont illustrés à la fig. 3. Les condensateurs C6 et C10 doivent être de la série K73-9 ou K73-17. Les condensateurs céramiques (K10-17 ou importés) ne sont pas souhaitables ici en raison du grand TKE. Cependant, ils peuvent être utilisés comme C1, C2, C4 et C8. Condensateurs à oxyde - de taille et de tension de fonctionnement appropriés. La puissance des résistances R18 et R22 ne doit pas être inférieure à celle indiquée sur le schéma.
La diode Zener KS133G peut être remplacée par une autre (par exemple importée) avec une tension identique ou légèrement inférieure et éventuellement un courant de stabilisation minimum inférieur. En tant que diode VD3, tout redresseur avec un courant direct admissible d'au moins 0,3 A convient, à la place des autres diodes des séries KD510, KD521, KD522. Transistors VT1-VT4 - toutes structures p-pn avec un courant de collecteur admissible d'au moins 100 mA et un coefficient h21E supérieur à 50. Le microcircuit K140UD20 peut être remplacé par KR140UD20A, K561TM2 - par K1561TM2, et à la place du stabilisateur intégré KR142EN8B , utilisez KR1157EN12 (avec n'importe quelle lettre d'index), KR1170EN12 ou importé avec une tension de stabilisation de 12 V et un courant de charge admissible d'au moins 50 mA. Le microphone à électret BM1 peut être remplacé par un microphone électrodynamique, auquel cas la résistance R1 ne doit pas être installée. Le Triac TS112-10 peut être remplacé par KU208V ou KU208G. Avec une puissance totale de lampe supérieure à 100 W, le triac doit être installé sur un dissipateur thermique. L'insert fusible FU1 est sélectionné avec un courant de déclenchement compris entre 1,5 et 2 fois le courant nominal de la lampe. Transformateur T1 - celui qui fournit une tension sur l'enroulement secondaire de 12 ... 16 V à un courant d'au moins 50 mA. Si possible, il convient de privilégier un transformateur avec une valeur minimale du courant à vide de l'enroulement primaire. Le gradateur acoustique décrit est facile à transformer en capteur. Il suffit de remplacer le microphone BM1 et la résistance R1 par une plaque métallique reliée à la borne gauche (selon le schéma) du condensateur C1. Le régulateur fonctionnera lorsque la plaque sera touchée à la main. Auteur: S. Belyaev, Tambov
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