Dispositif de contrôle de l'éclairage public. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Il existe de nombreux modèles d'automates qui allument l'éclairage public la nuit et l'éteignent à l'aube. Cependant, en règle générale, ils sont mal protégés contre les fausses alarmes lorsque l'éclairement fluctue près du seuil lors des transitions de "jour" à "nuit" et vice versa. Dans le dispositif proposé, ce problème est résolu avec succès. L'automate est assemblé sur plusieurs microcircuits CMOS standards d'un degré d'intégration moyen.

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Le schéma du dispositif proposé est illustré à la fig. 1. Lors de la mise sous tension à l'entrée 9 de l'élément DD1 3, à l'aide du condensateur C5, une impulsion courte d'un niveau logique haut est générée, mettant la bascule RS des éléments DD1.3 et DD1.4 à un état avec un niveau de tension élevé en sortie de l'élément DD1.4. Entrant par la résistance R12 à la base du transistor VT5, cette tension ouvre le transistor. En conséquence, la LED HL3 s'allume et l'oscillateur de blocage sur le transistor VT4 et le transformateur d'impulsions T2 commencent à fonctionner. Les impulsions qu'il génère ouvrent le triac VS1, qui allume la lampe EL1.

L'appareil est dans cet état jusqu'à ce que l'autre entrée de la bascule RS (broche 13 de l'élément DD1.4) reçoive une impulsion qui va mettre la gâchette dans l'état opposé, éteindre la LED HL3 et arrêter le générateur de blocage. En l'absence d'impulsions sur l'électrode de commande, le triac VS1 cessera de s'ouvrir, la lampe EL1 s'éteindra

Si l'éclairement extérieur est suffisamment important ("jour"), la résistance de son capteur, la photodiode VD1, est relativement faible et le niveau logique aux entrées de l'élément DD1.1 est élevé. A la sortie de cet élément et à l'entrée R du compteur DD4, le niveau est bas, que le fonctionnement de ce compteur est autorisé. LED HL1 "Nuit" éteinte. La sortie de l'élément DD1.2 est haute, donc la LED "Jour" HL2 est allumée et le compteur DD3 est désactivé.

Les entrées CN des deux compteurs reçoivent des impulsions d'une période de 60 s (1 min), générées par la puce "horloge" DD2. Par conséquent, le compteur dont le fonctionnement est validé (dans ce cas, DD4) change d'état toutes les minutes, mettant un niveau logique haut sur la sortie suivante et bas sur toutes les autres. 4 minutes après la mise sous tension de l'appareil, un niveau haut sera défini sur la broche 10 du compteur DD4 et sur l'entrée 13 de l'élément DD1.4 qui lui est connecté, ce qui éteindra la lampe EL1.

Dans le futur (en journée), les impulsions en sortie du compteur DD4 se répètent toutes les 10 minutes. Par conséquent, si vous allumez la lampe en appuyant sur le bouton SB1, ce qui amènera le déclencheur RS à l'état approprié, il s'éteindra automatiquement au plus tard 10 minutes plus tard.

Avec l'apparition de l'obscurité, la résistance de la LED VD1 augmentera considérablement. Les niveaux aux entrées et sorties des éléments DD1.1, DD1.2 vont changer dans le sens inverse. En conséquence, la LED HL2 sera éteinte et HL1 sera allumée. En même temps, le fonctionnement du compteur DD4 sera désactivé et le compteur DD3 sera activé. Si cet état reste inchangé pendant 4 minutes, une impulsion de niveau haut sera générée à la sortie 10 du compteur DD3, qui traversera la diode VD3 jusqu'à l'entrée 9 de l'élément DD1.3. Cela changera l'état de la bascule RS et la lampe EL1 s'allumera.

La lampe s'éteindra automatiquement lorsque l'éclairage de la LED VD1 augmentera à nouveau et le restera pendant au moins 4 minutes. La pratique montre qu'un tel retard dans l'allumage et l'extinction de la lampe est tout à fait suffisant pour éviter les fausses alarmes de la machine en cas de changements d'éclairage importants mais relativement à court terme sous l'influence de nuages ​​en mouvement, d'éclairs, d'éclairage du capteur par les phares des voitures. La durée du retard (à la fois activé et désactivé) peut être modifiée dans un délai de 1 à 9 minutes en connectant les entrées du déclencheur RS aux autres sorties des compteurs DD3 et DD4. Si cela doit être fait fréquemment, des interrupteurs peuvent être fournis dans la machine.

Le bloc d'alimentation de la machine est construit selon le circuit de transformateur classique avec un stabilisateur de tension sur une diode zener VD4 et un transistor VT3. L'utilisation d'un stabilisateur peut être abandonnée si la tension dans le réseau d'alimentation n'est pas soumise à des fluctuations importantes.

Fig. 2

Tous les éléments de la machine sont placés sur le circuit imprimé illustré à la Fig. 2 en fibre de verre laminée d'un côté. Ses dimensions sont choisies en fonction du placement dans une boîte de jonction électrique en plastique achetée dans une quincaillerie.

Les LED HL1-HL3 sont soudées directement sur la carte, mais si vous le souhaitez, elles peuvent être placées sur le panneau du boîtier. Le bouton SB1 avec des contacts normalement ouverts est situé sur ce panneau. L'apparence de la carte avec les éléments de circuit placés dessus est illustrée à la Fig. 3. La photodiode VD1 est placée à l'extérieur de la carte et installée sur le panneau extérieur de l'appareil.

Fig. 3

Les transistors KT315G peuvent être remplacés par d'autres structures npn de faible puissance en silicium.

Les puces de la série K176 (à l'exception de K176IE18) peuvent être remplacées par des séries K561 similaires ou des séries CMOS importées : K176LE5 - CD4001, K176IE8 - CD4017. La puce K176IE18 peut être remplacée par K176IE12. Dans ce cas, le cavalier reliant la broche 14 de la puce DD2 avec un fil commun n'est pas installé. Comme une synchronisation précise n'est pas requise dans cet appareil, au lieu d'un condensateur d'accord C2, vous pouvez installer une capacité céramique constante de 10 ... 20 pF.

Lors de la commutation de lampes d'une puissance totale allant jusqu'à 200 W, le triac TS112-10-7 (il peut être remplacé par le triac KU208G) est installé sur un dissipateur thermique en aluminium d'une surface de 15 ... 20 cm2 fixé sur la planche. Ceci est suffisant lorsque la puissance de la lampe EL1 ou d'un groupe de lampes à incandescence connectées en parallèle n'est pas supérieure à 200 watts. Pour contrôler des lampes avec une puissance totale plus élevée (maximum 2000 W), la surface du dissipateur thermique devra être augmentée en conséquence, en la plaçant non pas sur le circuit imprimé de l'appareil, mais à un autre endroit.

Fig. 4

Avec une légère modification du schéma de contrôle illustré à la Fig. 4, pas un triac peut être utilisé dans la machine, mais un trinistor asymétrique conventionnel KU202M ou KU202N Le circuit magnétique du transformateur d'impulsions T2 est un anneau de ferrite de la taille K10x6x5. L'auteur a utilisé un "anneau" d'un ballast électronique défectueux pour des lampes d'éclairage à économie d'énergie. Les enroulements I, II et III du transformateur ont respectivement 50, 25 et 30 tours, enroulés avec un fil PEV-2 d'un diamètre de 0,15 mm. Pour assurer une ouverture fiable du triac, il peut être nécessaire de sélectionner le nombre de spires de l'enroulement III.

Vous pouvez utiliser n'importe quel transformateur de puissance T1 de taille appropriée et doté d'un enroulement secondaire avec une tension de 10 ... 12 V à un courant de charge d'au moins 50 mA. L'auteur a utilisé un transformateur de petite taille avec deux enroulements secondaires de 12 V chacun, conçu pour un courant de 200 mA (l'un d'eux n'est pas utilisé).

La machine n'a pas d'interrupteur séparé et est connectée directement au réseau 220 V dans la boîte de jonction ou par un cordon avec une fiche à une prise de courant ordinaire. Il n'est pas nécessaire de régler l'appareil; en l'absence d'erreurs d'installation, il commence à fonctionner immédiatement après sa connexion au réseau.

L'appareil est installé de manière à ce que la LED VD1 soit bien éclairée par la lumière naturelle. Cependant, il ne doit pas être exposé à la lumière de la lampe EL1. Sinon, la nuit, la lampe EL1 s'allumera et s'éteindra avec une période de 8 minutes. Cela peut être utilisé pour vérifier la fonctionnalité de la machine.

Pour une installation à l'extérieur, le corps de la machine doit être soigneusement scellé pour empêcher la rosée, la pluie, la neige, la poussière et la saleté de pénétrer à l'intérieur. Lors de l'installation de l'unité principale à l'intérieur, le capteur de lumière (LED VD1) peut en être retiré à une distance maximale de plusieurs mètres et connecté à la carte de circuit imprimé avec un fil blindé. La tresse de ce fil est reliée au plus de la tension d'alimentation des microcircuits.

L'une des variantes de l'appareil décrit a été montée à l'intérieur d'un projecteur fixé au-dessus de l'entrée d'un immeuble de cinq étages et fonctionne avec succès depuis plus d'un an.

Auteur : A. Zabarov

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