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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Interrupteur d'éclairage acoustique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage La logique de l'interrupteur acoustique est similaire à un déclencheur de comptage. Un signal sonore allume les lampes si elles sont éteintes, ou s'éteint si elles sont allumées. Pendant les pauses entre les signaux, l'état des lampes reste inchangé.
Le circuit de commutation est illustré à la fig. 1. EL1 - une ou plusieurs lampes connectées en parallèle (à incandescence ou "économie d'énergie") d'une puissance totale allant jusqu'à 1000 W, contrôlées par un interrupteur. Grâce à l'utilisation de microcircuits économiques K154UD1A [1] et HEF4013BP [2], la composante active du courant consommé sur le réseau lorsque la lampe est éteinte n'est que de 0,88 mA. Comme la pratique l'a montré, l'inclusion d'une lampe dans un circuit à courant continu redressé par un pont de diodes VD1, et non un courant alternatif, offre une meilleure immunité au bruit de l'appareil. La tension redressée par ce pont, après extinction de son excès avec la résistance R7, limitation de la diode zener VD4 à 10 V et lissage avec le condensateur C1, sert également à alimenter les microcircuits. Le condensateur C6 dans leur circuit de puissance supprime les interférences haute fréquence. En raison de la faible consommation de courant, la puissance dissipée par la résistance R7 ne dépasse pas 0,25 watts. Le condensateur C3 réduit considérablement le risque de faux fonctionnement de l'interrupteur de l'appareil en raison d'interférences pénétrant depuis le secteur. Cela a été confirmé expérimentalement. L'ampli-op DA1 amplifie les signaux provenant du microphone BM1. Le gain, dont dépend le seuil de réponse, est ajusté par la résistance d'ajustement R4. Étant donné que la connexion de l'entrée inverseuse de l'ampli-op avec un fil CC commun est interrompue par le condensateur C4, la composante constante de la tension à cette entrée et à la sortie de l'ampli-op est toujours égale à la même composante de tension à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op. En sélectionnant la résistance R1 dans le circuit d'alimentation du microphone BM1, elle est réglée approximativement égale à la moitié de la tension d'alimentation de l'ampli-op. Ceci permet d'obtenir l'oscillation maximale de la tension alternative à sa sortie. Les condensateurs C2 et C5 forment la réponse en fréquence de l'amplificateur, supprimant les composantes haute fréquence du signal. Un détecteur d'amplitude de la composante variable du signal est monté sur les diodes VD2 et VD3. La résistance R5 ralentit la montée en tension aux bornes du condensateur C8, empêchant l'interrupteur de se déclencher à partir de signaux acoustiques trop brefs. A travers la résistance R6, le condensateur C8 est déchargé à la fin du signal. Dès que la tension sur le condensateur C8 dépasse la valeur seuil de l'entrée C de la gâchette DD1.1 (environ 5 V), la gâchette met ses sorties dans un état correspondant au niveau logique à l'entrée D. Le circuit R11C9 crée un retard d'environ 1 s entre le changement du niveau logique de la tension à la sortie inverse du déclencheur et à son entrée D. Par conséquent, l'état du déclencheur ne change que la première d'une série d'impulsions reçues à l'entrée C pendant le délai . Cela élimine l'imprévisibilité de l'état de l'interrupteur après avoir reçu un nombre inconnu d'impulsions sonores se succédant, résultant, par exemple, de multiples réflexions de son sur les murs de la pièce et les objets qui s'y trouvent. Il convient de noter que les entrées d'horloge des déclencheurs du microcircuit HEF4013BP, contrairement aux analogues (KR1561TM2, CD4013BCN), ont des caractéristiques de commutation avec hystérésis, comme un déclencheur de Schmitt.Pour cette raison, il n'est pas souhaitable de remplacer le microcircuit spécifié par des analogues. Lors de la mise sous tension, le circuit R8C10 génère une impulsion qui met le déclencheur DD1.1 à un état de niveau bas à la sortie 1. Cela est nécessaire pour qu'après la mise sous tension de l'appareil, la lampe EL1 reste éteinte jusqu'à ce qu'un signal qui l'allume est reçu. Il ne s'allumera pas tout seul même lorsque la tension secteur est rétablie après une coupure de courant. Lorsque la sortie du trigger DD1.1 est à l'état bas, il en est de même à l'entrée S du trigger DD1.2, puisque la diode VD5 est ouverte. Dans cette situation, le niveau à la sortie 13 du déclencheur DD1.2 reste bas, quel que soit le niveau aux entrées C et D, puisqu'une tension de niveau haut est appliquée à l'entrée R. A un niveau haut sur la sortie 1 du trigger DD1.1, la diode VD5 est fermée. La tension pulsée (secteur, redressée par le pont VD10) parvenant par la résistance R1.2 à l'entrée S de la gâchette DD1 au début de chaque alternance met la gâchette dans un état avec un niveau haut sur la sortie 13. Le signal de cette sortie sert d'ouverture pour le trinistor VS1. A noter qu'il n'y a pas de résistance entre l'électrode de commande et la cathode du trinistor, préconisée par les notices d'utilisation des trinistors des séries KU201 et KU202. Ce n'est pas nécessaire, car l'impédance de sortie du déclencheur DD1.2 est assez petite dans ses deux états. Dès que le trinistor s'ouvre, la tension entre son anode et sa cathode diminue fortement, le niveau de tension à l'entrée S et à la sortie 13 du déclencheur DD1.2 devient bas et l'impulsion qui a ouvert le trinistor s'arrête. Ainsi, sa durée reste toujours minimalement suffisante pour ouvrir le trinistor. Dans le demi-cycle suivant, le processus est répété. Il est à noter que si l'appareil est reconnecté au réseau trop rapidement après avoir été éteint, l'appareil décrit peut « se bloquer ». Dans ce cas, débranchez-le du secteur et rallumez-le après avoir attendu au moins 10 s que les condensateurs se déchargent. Si une ou plusieurs lampes "à économie d'énergie" sans correcteurs de facteur de puissance sont utilisées comme EL1, le fonctionnement de l'interrupteur est quelque peu différent de celui des lampes à incandescence. Dans le ballast électronique des lampes "à économie d'énergie", il y a un redresseur de tension secteur à diode avec un condensateur de lissage. Par conséquent, le courant ne traverse la lampe que lorsque la valeur instantanée de la tension dans le réseau dépasse la tension à laquelle le condensateur est chargé, et elle n'est que légèrement inférieure à l'amplitude du réseau. la résistance est très élevée, de sorte que les niveaux à l'entrée S et à la sortie du déclencheur DD1.2 restent faibles et la tension d'ouverture n'est pas fournie à l'électrode de commande du trinistor. Le trinistor s'ouvrira lorsque la tension dans le réseau sera supérieure d'environ 15 V à la tension sur le condensateur de la lampe. Le principal problème qui se pose lors de la commande de lampes "à économie d'énergie" à l'aide d'un trinistor est que le courant de fuite de cet appareil (à l'état fermé) peut atteindre plusieurs milliampères. Bien que cela ne soit pas suffisant pour maintenir la lampe allumée en continu, elle clignote occasionnellement lorsque le condensateur de lissage est progressivement chargé par le courant de fuite, puis déchargé par le courant de la lampe clignotante. Ce n'est pas seulement visuellement désagréable, mais cela raccourcit également la durée de vie de la lampe. Pour vous débarrasser des flashs, vous pouvez soit prendre une autre instance du trinistor, soit connecter une lampe à incandescence ordinaire en parallèle avec celle "à économie d'énergie". La deuxième option est préférable. Le shunt, comme il est parfois recommandé, d'une lampe "à économie d'énergie" avec une résistance est inacceptable dans ce cas. Un autre problème est lié au courant pulsé important traversant la lampe (notamment "économie d'énergie") au moment de son inclusion. Cette impulsion peut endommager le SCR ou les diodes de redressement. Bien que de nombreuses lampes "à économie d'énergie" soient équipées d'éléments limiteurs de courant, mais si plusieurs de ces lampes sont connectées en parallèle, il est souhaitable d'inclure une résistance d'une résistance d'environ 10 ohms en série avec elles. La puissance de cette résistance doit être au moins calculée par la formule
où P est la puissance de la résistance, W ; R est sa résistance, Ohm; Rsum - la puissance totale des lampes, W ; U - tension dans le réseau, V; lambda - facteur de puissance (généralement 0,3 ... 0,5).
Un schéma d'une autre version de l'unité de commutation de lampe EL1 est illustré à la fig. 2. La numérotation des éléments reprend ici celle commencée à la Fig. 1. Ce nœud n'est pas sujet au "raccrochage", est moins critique pour le courant d'ouverture du trinistor et, plus important encore, il allume la lampe à une valeur instantanée inférieure de la tension secteur. Un seul vibreur est monté sur la gâchette DD1.2. Il le démarre en présence d'un niveau haut permissif à l'entrée de la bascule D, le signal fourni à l'entrée C à travers le diviseur de tension R9R10. Cela se produit parfois lorsque la tension à l'anode du trinistor augmente et atteint environ 15 V. Tant que la tension à l'entrée D est au niveau logique bas, la bascule reste au niveau bas à la sortie 13, le transistor VT1 et le trinistor VS1 sont fermés et la lampe est désexcitée. Avec un niveau haut sur l'entrée D, les impulsions arrivant sur l'entrée C au début de chaque alternance de la tension secteur font passer le trigger dans un état avec un niveau haut sur la sortie. Transistor VT1 et trinistor VS1 ouverts, une tension est appliquée à la lampe. Le condensateur C11 est chargé à travers la résistance R13. Après environ 10 µs, la tension à l'entrée R de la bascule atteint la valeur de seuil et la bascule revient à son état d'origine. Le trinistor reste ouvert jusqu'à la fin du demi-cycle, et dans le suivant, le processus se répète. Les caractéristiques des unités de contrôle SCR et leur application peuvent être trouvées dans [3, 4]. Les SCR KU202K - KU202R, KU202K1-KU202R1 peuvent être installés dans le disjoncteur. Si la puissance de la lampe ne dépasse pas 400 W, les trinistors KU201K-KU201N conviennent également. Avec une puissance de commutation supérieure à 200 W, le trinistor doit être installé sur un dissipateur thermique. Pour les SCR de la série KU202, le courant d'ouverture de l'électrode de commande est garanti ne dépassant pas 100 mA, bien qu'en fait pour la plupart d'entre eux, il soit plusieurs fois inférieur. Pour tous les spécimens testés par l'auteur (environ une douzaine), ce courant n'a pas dépassé 10 mA. Si la puce DD1 dans un appareil assemblé selon le circuit illustré à la Fig. 1, après tout, ne pourra pas donner le courant souhaité, une sélection d'un trinistor peut être nécessaire. Pour un nœud assemblé selon le schéma illustré à la Fig. 2, il n'est pas nécessaire de sélectionner un trinistor. Le transistor KT940A peut être remplacé par KT940B, ainsi que par KT604 et KT605 avec n'importe quel index de lettre. Tous ces transistors fonctionnent de manière assez fiable, bien que la tension qui leur est appliquée dépasse formellement la valeur maximale autorisée. Analogique du pont de diodes KBU6G - RS604. D'autres ponts de diodes ou diodes individuelles calibrées pour une tension inverse d'au moins 400 V et pour le courant consommé par les lampes commandées par l'interrupteur conviennent également. Les diodes KD521A remplaceront toutes les diodes au silicium de faible puissance. En tant qu'ampli-op DA1, non seulement K154UD1A, mais aussi K154UD1B, ainsi que 174UD1A, 174UD1B, KR154UD1A, KR154UD1B conviennent. Pour les microcircuits des séries 174 et K174, un boîtier métallique est connecté à la broche 5. Étant donné que les microcircuits de la série KR174 sont fabriqués dans un boîtier en plastique, cette broche est laissée libre et il n'est pas nécessaire de la connecter n'importe où. Le microphone CZN-15E peut être remplacé par n'importe quel autre microphone à électret de petite taille avec un amplificateur FET intégré. Convient, par exemple, le microphone domestique MKE-332. Lors de la connexion, la polarité doit être respectée. La résistance R1 est sélectionnée de sorte que la tension entre les fils du microphone soit d'environ 5 V. littérature: 1. Amplificateur opérationnel de micropuissance 154UD1. - rdalfa.lv/data/oper_usil/1541.pdf.
Auteur : K. Gavrilov, Novossibirsk ; Publication : radioradar.net
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