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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Interrupteur isolé avec minuterie. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage Il existe différentes manières d'isoler un interrupteur du secteur et de l'appareil qu'il contrôle. Cela peut être fait en transmettant des commandes marche/arrêt par radio [1] ou en utilisant un rayonnement IR [2]. Vous pouvez mettre sous tension à l'aide d'un relais électromagnétique ou optoélectronique.
L'une des solutions les plus simples consiste à utiliser un transformateur d'isolement de faible puissance connecté au circuit de commande d'un triac commutant la tension du secteur. Un schéma d'un interrupteur construit sur ce principe est présenté sur la Fig. 1. La tension secteur 220 V est fournie aux contacts 1 et 2 du bloc XT1, et une ou plusieurs lampes d'éclairage à incandescence sont connectées à ses contacts 3 et 4 (ou vice versa). Les lampes fluorescentes « à économie d'énergie » ne doivent pas être utilisées avec un tel interrupteur, car le courant qu'elles consomment est de nature pulsée et l'appareil fonctionnera de manière instable. Le Triac VS1 est connecté en série au circuit d'alimentation de la lampe. Entre ses électrodes 2 et celle de commande, l'enroulement primaire du transformateur abaisseur T1 est connecté. A l'état initial, les contacts des interrupteurs mécaniques SA2 et SA1 connectés au bloc XT2 sont ouverts. Si plusieurs commutateurs sont nécessaires, des commutateurs supplémentaires peuvent être connectés en parallèle. Seul le courant à vide (quelques milliampères seulement) circule dans l'enroulement primaire du transformateur, qui est d'autant plus petit que l'inductance de l'enroulement est grande. Comme il ne suffit pas d'ouvrir le triac VS1, l'éclairage reste éteint. Lorsque les contacts de l'un des interrupteurs mécaniques sont fermés, le transformateur T1 fonctionne en mode court-circuit. Le courant dans ses enroulements est désormais plus important et suffisant pour ouvrir le triac VS1. Étant donné que le triac s'ouvre au début de chaque demi-cycle, la quasi-totalité de la tension secteur est fournie aux lampes. Et la tension sur l'enroulement primaire du transformateur T1 après ouverture du triac ne dépasse pas 2...3 V, le transformateur n'est donc pas surchargé.
Les éléments du dispositif sont placés sur un circuit imprimé constitué d'une feuille de fibre de verre unilatérale, dont un dessin est illustré à la Fig. 2. XT1 et XT2 - blocs de serrage à vis de la série X9777B avec un pas de contact de 7,62 mm, mais d'autres peuvent être utilisés ou même supprimés. Le transformateur T1 est un transformateur de réseau de faible puissance avec une tension d'enroulement secondaire de 8...12 V et un courant d'enroulement primaire en mode sans charge ne dépassant pas 10 mA.
La version de l'auteur (Fig. 3) utilise un transformateur avec un courant à vide de 5 mA provenant d'un multimètre numérique Shch4300. Plusieurs transformateurs unifiés de la série TP-112, dont disposait l'auteur, se sont révélés inadaptés: leur courant à vide dépassait 15 mA. Résistance ajustable R1 - SPZ-19. Lors de la configuration du commutateur, son curseur est initialement placé en position médiane. Ensuite, en connectant une lampe à incandescence au bloc XT1 et réseau, trouvez la position du curseur de la résistance de réglage de sorte que lorsque l'interrupteur SA1 (SA2) est ouvert, la lampe soit éteinte et lorsque l'interrupteur est fermé, elle soit allumée. La tension alternative de l'enroulement secondaire du transformateur, disponible entre les contacts des interrupteurs mécaniques, lorsqu'ils sont tous ouverts, peut être utilisée pour l'éclairage. C'est utile pour trouver des interrupteurs dans l'obscurité. L'essentiel est que le courant consommé par l'unité de rétroéclairage soit inférieur à celui auquel les principaux dispositifs d'éclairage sont allumés.
Un schéma possible de l'unité de rétroéclairage est présenté sur la Fig. 4. Ses éléments sont placés dans le corps d'un interrupteur ordinaire, en utilisant l'installation de fils et en perçant des trous pour les LED. Dans chaque demi-cycle, un seul d'entre eux brille, tout en protégeant simultanément l'autre de l'augmentation de la tension inverse. Si vous le souhaitez, une LED peut être remplacée par une diode conventionnelle de tout type, qui remplira uniquement une fonction de protection. Avec la résistance de la résistance R1 indiquée sur le schéma, le courant de charge de l'enroulement secondaire du transformateur T1 de l'interrupteur ne dépasse pas 1 mA. Compte tenu du rapport de transformation important, cela augmente très légèrement le courant de l'enroulement primaire, sans créer de risque d'ouverture intempestive du triac VS1. Pour les LED haute luminosité, un courant de 1 mA suffit pour un éclairage perceptible. Si vous le souhaitez, sa luminosité peut être augmentée en réduisant la résistance de la résistance R1, mais en vous assurant que l'augmentation du courant ne provoque pas de dysfonctionnements dans l'interrupteur.
Si vous souhaitez allumer l'éclairage seulement pendant un certain temps avec arrêt automatique ultérieur, au lieu d'un interrupteur mécanique (ou en parallèle avec celui-ci), vous pouvez connecter une minuterie électronique à l'enroulement secondaire du transformateur d'isolement T1, en l'assemblant selon au circuit représenté sur la Fig. 5. À l'aide d'un câble bifilaire, une paire de contacts du bloc XT1 (1,2, 3 ou 4, 2) de la minuterie est connectée à l'une des mêmes paires de contacts du bloc XT1 de l'interrupteur (voir Fig. XNUMX). Les paires de contacts restant libres sur les deux blocs sont celles de réserve. Des interrupteurs mécaniques supplémentaires ou des groupes d'entre eux peuvent y être connectés. Dans l'état initial, la tension de l'enroulement secondaire du transformateur d'isolement est fournie au pont de diodes redresseurs VD1. Grâce à la diode VD2, la tension redressée charge le condensateur C1 à 12... 15 V. Dans cet état, la LED HL1 éclaire le bouton de démarrage du temporisateur SB1. Le condensateur C2 étant déchargé, le transistor à effet de champ VT1 est fermé. L'éclairage reste éteint. Lorsque vous appuyez, même brièvement, sur le bouton SB1, la charge électrique accumulée dans le condensateur C1 est redistribuée entre les condensateurs C2 et C1. Suite à la décharge du condensateur C1 et à la charge du condensateur C2, la tension à leurs bornes devient la même et égale à 9... 10 V. Ceci est assuré par le choix approprié de la capacité du condensateur. La résistance R3 limite le courant de recharge. Dès que la tension sur le condensateur C2 dépasse le seuil d'ouverture du transistor VT1, son canal ouvert fermera la diagonale du pont VD1, et avec lui l'enroulement secondaire du transformateur d'isolement. Les lumières seront allumées. Dans ce cas, la LED HL1 s'éteindra et la diode VD2 se fermera. Le condensateur C2 commencera à se décharger à travers la résistance R2. Le transistor à effet de champ restera ouvert jusqu'à ce que la tension aux bornes du condensateur s'approche du seuil. Ensuite, il commencera à se fermer progressivement, réduisant ainsi le courant dans les enroulements du transformateur. Le triac s'ouvrira avec un retard toujours croissant par rapport au début de chaque demi-cycle de la tension secteur. Cela entraînera une diminution progressive de la luminosité des lampes d'éclairage jusqu'à ce qu'elles s'éteignent complètement. Peu avant cela, le détecteur de proximité peut devenir instable, ce qui entraîne plusieurs clignotements des lampes. Avec les valeurs des éléments indiquées dans le diagramme, la vitesse d'obturation était d'environ 3 minutes avant de s'éteindre. En sélectionnant le condensateur C2 et la résistance R2, il peut être modifié.
Tous les éléments de minuterie sont montés sur un circuit imprimé en feuille de fibre de verre sur un côté, dont le dessin est illustré à la Fig. 6, et l'apparence est sur la Fig. 7. Le bouton et la LED sont installés sur le côté des conducteurs imprimés. Résistances fixes - C2-23 ou importées, condensateurs - importés. Remplacement du transistor à effet de champ IRFZ30 - IRL2505L ou IRL3205, et du pont de diodes KTs405A - quatre diodes distinctes de la série KD105 ou 1N4001 - 1N4007. Les mêmes diodes conviennent à la place de 1 N4002. La LED L-5013UWC peut être remplacée par une autre avec une luminosité accrue et n'importe quelle couleur de lumière. Bouton SB1 - PKn159 ou NS-A6PS-130. Mais d'autres boutons non verrouillables dotés d'un poussoir suffisamment long conviennent également. Un gros bouton peut être fixé au boîtier dans lequel est placée la planche.
En figue. La figure 8 montre un schéma d'une autre version de la minuterie. Contrairement à ce qui a été discuté ci-dessus, ici entre le circuit qui détermine la durée de la vitesse d'obturation et la grille du transistor à effet de champ VT1 se trouve un nœud sur les éléments déclencheurs de Schmitt du microcircuit DD1. La tension d'alimentation de ce microcircuit provient du condensateur C1. En mode veille, le condensateur C2 est déchargé, C3 est chargé, un niveau de tension haut est réglé aux sorties des éléments DD1.1 et DD1.2, donc à la sortie de l'élément DD1.3 il est bas et transistor à effet de champ VT1 est fermé. Les lampes d'éclairage sont éteintes et la LED de rétroéclairage HL1 est allumée. Lorsque vous appuyez brièvement sur le bouton SB1, le condensateur C2 se chargera, le niveau haut à la sortie de l'élément DD1.1 deviendra bas et le niveau bas à la sortie de l'élément DD1.3 passera à haut. Le transistor à effet de champ VT1 s'ouvrira, les lampes d'éclairage s'allumeront, la LED HL1 s'éteindra et le condensateur C3 se déchargera rapidement à travers la diode de protection de l'élément DD1.2. Lorsque le condensateur C2 est déchargé à travers la résistance R2 au point que le niveau de tension à la sortie de l'élément DD1.1 redevient élevé, la charge du condensateur C3 commence. Cela conduira à un niveau haut au niveau de l'une des entrées (broche 5) de l'élément DD1.2. Le générateur assemblé sur cet élément commencera à fonctionner, générant des impulsions d'une fréquence d'environ 1 Hz. Grâce à l'élément DD1.3, ils se rendront à la grille du transistor à effet de champ VT1, en le fermant et en l'ouvrant périodiquement. En conséquence, les lampes d'éclairage clignoteront à la fréquence spécifiée. Cela signifie que la durée de fonctionnement de l'éclairage touche à sa fin. Après un certain temps, le courant de charge du condensateur C3 chutera jusqu'à une valeur à laquelle la chute de tension aux bornes de la résistance R4 diminuera jusqu'au niveau logique bas correspondant. Le fonctionnement du générateur sur l'élément DD1.2 s'arrêtera et la minuterie, ayant finalement éteint l'éclairage, reviendra à son état d'origine. Étant donné que lorsque la minuterie est connectée pour la première fois au transformateur d'isolement T1 (voir Fig. 1), le condensateur C3 est déchargé, les lampes d'éclairage clignoteront jusqu'à ce qu'il soit chargé. Cela peut indiquer que la minuterie fonctionne correctement.
Tous les éléments de minuterie sont montés sur une carte de circuit imprimé dont le dessin est illustré à la Fig. 9. Il est fabriqué à partir d'un stratifié de fibre de verre sur une face d'une épaisseur de 1,5 à 2 mm. Les pinces XT1.1 et XT1.2 sont des plages de contact dans les trous dans lesquelles des vis et des écrous sont insérés. L'apparence de la carte montée est illustrée à la Fig. 10. Le bouton SB1 et la LED HL1 sont installés sur le côté des conducteurs imprimés. Avec les valeurs des éléments indiquées dans le diagramme, un temps de séjour d'environ 10 minutes a été obtenu. Il peut être modifié en sélectionnant le condensateur C2. La durée de la série de flashs à la fin de la vitesse d'obturation dépend de la capacité du condensateur C3, et la fréquence de leur répétition dépend de la capacité du condensateur C4. littérature
Auteur : I. Nechaev
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