Controlador de dos canales de un cable de luz del tipo Duralight. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación

 Comentarios sobre el artículo

Abstracto. Actualmente, para publicidad exterior, iluminación arquitectónica, diseño de iluminación de puentes, diseño de interiores e iluminación lumínica, se utilizan ampliamente cables de luz del tipo "duralight" en varias configuraciones. Si dicho cable de luz se complementa con un controlador digital simple, entonces se pueden obtener ciertos efectos dinámicos de luz al cambiar el cable de luz.

Información general. "Duralight" es un cordón flexible de sección redonda (rara vez rectangular) hecho de plástico difusor de luz (PVC) de colores, que se usa para llenar una guirnalda de bombillas en miniatura o LED. El cable de luz tiene características de alto rendimiento: resistencia al agua, resistencia a los golpes (soporta un peso de hasta 100 kg por 2,5 cm60), flexibilidad (ángulo de rotación de hasta 30 grados), bajo consumo de energía, puede funcionar en un rango de temperatura de -60 a + 25000 grados C; el recurso de brillo es de 100000 (para lámpara) a XNUMX (para versión LED) horas.

Según la modificación del resplandor, se distinguen las siguientes series de lámparas "duralight":

1. Serie de fijación: funciona en el modo de brillo continuo de bombillas del mismo color. No se conecta al controlador. El cable está pintado en un color determinado, en el interior hay bombillas incandescentes ordinarias e incoloras. Esta serie se suministra en dos versiones: mini y regular duralight de 2 hilos. Colores: azul, blanco, amarillo, naranja, rojo, verde.

2. Serie de persecución: cuando se conecta a través del controlador, funciona en el modo de dinámica de luz de un color. Cuando se conecta directamente a la red, funciona como una serie de fijación. El cable está pintado en un color determinado, en el interior hay bombillas incandescentes ordinarias e incoloras. Esta serie se suministra como duralight de 3 hilos. Colores: azul, blanco, amarillo, naranja, rojo, verde.

3. Serie Chameleon: cuando se conecta a través del controlador, funciona en modo de dinámica de luz de dos colores. Cuando se conecta directamente a la red, funciona en el modo de brillo constante de dos colores al mismo tiempo. El cordón es transparente, las bombillas de dos colores se alternan en el interior. Esta serie se suministra como "duralight" de 3 hilos. Colores: rojo-amarillo, amarillo-verde, rojo-verde, rojo-azul, verde-amarillo.

4. Serie multisecuencia: cuando se conecta a través del controlador, funciona en el modo de cuatro colores de dinámica de luz: rojo, verde, azul, amarillo. Cuando está conectado a la red, funciona directamente en el modo de brillo constante de fragmentos de cuatro colores (4 bombillas del mismo color) al mismo tiempo. El cordón es transparente, en el interior se alternan las bombillas de cuatro colores (cuatro bombillas de cada color). Esta serie se suministra como "duralight" de 5 hilos.

Según la serie enumerada, la multiplicidad de corte y el consumo de energía de los cables de luz cambian.

Para la serie de fijación, la relación de corte es de 1 m, para la serie de camaleón y persecución - 2 m, para la serie multichasing - 4 m.

El consumo de energía de "duralight" varía de 16,38 W/m (fijación, persecución, camaleón) a 21,6 W/m (multipersecución).

Por lo general, un extremo del segmento "duralight" se conecta con un cable de alimentación mediante una funda adaptadora, que se conecta directamente a la red de 220 V. Se coloca un enchufe de plástico en el otro extremo (libre). Los segmentos de "duralight" se pueden conectar entre sí con un conector macho-macho y sujetarse con un acoplamiento o una película termorretráctil especial.

En la versión del autor, se utiliza un controlador de dos canales para controlar un cable de luz "duralight" del tipo multichasing, de 12 m de largo. Las bombillas rojas y azules, así como las verdes y amarillas se agrupan en dos canales, respectivamente. En este caso, el consumo máximo de energía es de unos 260 W, es decir, 130 W por cada canal.

A diferencia de los diseños de controladores disponibles en Internet, la opción propuesta no tiene limitación en la duración del tiempo de operación. En este caso, no es necesario presionar ningún botón durante la operación para devolver el controlador a su estado original.

(haga clic para agrandar)

¿Cómo funciona?. El diagrama del circuito eléctrico del controlador se muestra en la fig. 1. El controlador contiene: dos generadores maestros en los elementos DD1.1, DD1.2 y DD2.1, DD2.2, respectivamente; RS-trigger DD3.1, DD3.2 brillo creciente-decreciente; contador reversible DD4 formación de códigos binarios de brillo; el contador del decodificador DD5 indica DD4 y la línea de indicación LED HL1-HL16; elementos inversores DD1.3…DD1.6 código combinaciones contador DD4; contraformador DD6 del ángulo de fase del primer canal, así como RS-trigger DD8.1-DD8.2 para controlar elementos de conmutación (VT3, VS1); contraformador DD7 del ángulo de fase del segundo canal, así como RS-trigger DD8.3-DD8.4 para controlar elementos de conmutación (VT2, VS2); estabilizador paramétrico en los elementos VD3, VD4 ... VD7, R14, R15, C5; Potente puente rectificador de diodos VD8…VD11.

La tasa de aumento-disminución del brillo de las guirnaldas se establece mediante una resistencia variable R2, que se incluye en el circuito de ajuste de tiempo del generador de pulso rectangular DD1.1, DD1.2. El dispositivo utiliza el llamado método de pulso de fase para controlar el momento de apertura de los tiristores de conmutación. Al comienzo de cada medio ciclo de la tensión de red, los tiristores se cierran. Al mismo tiempo, las guirnaldas se desenergizan. A partir de este momento comienza la cuenta atrás del intervalo de tiempo hasta la apertura de los tiristores. Cuanto mayor sea este intervalo de tiempo, menor será la luminosidad en un determinado canal y, a la inversa, cuanto menor sea el intervalo de tiempo desde el momento en que la tensión de red pasa por cero hasta el momento en que se abre el tiristor, mayor será la luminosidad en este canal.

Esto se explica por los diagramas de tiempo que se muestran en la Fig. 2. Los pulsos de activación se forman al comienzo de cada medio ciclo en los momentos en que el voltaje de la red pasa por cero (Fig. 2b). Un brillo pequeño de la guirnalda corresponde a un tiempo de encendido largo (t on) del tiristor (Fig. 2c), y viceversa, un brillo alto corresponde a un tiempo de encendido pequeño (t on) del tiristor ( Figura 2d).

Considere la operación del controlador, contando desde el momento en que el voltaje de la red pasa por cero. Supongamos que en este momento inicial el contador reversible DD4 opera en el modo sumatorio, es decir el código binario en sus salidas 0…3 es creciente. Cuando el voltaje de la red pasa por cero, el transistor VT1 se cierra y se forma un breve pulso negativo que dura varias decenas de microsegundos en la salida del elemento DD2.3. Influenciando las entradas preestablecidas "C" de los contadores DD6 y DD7, este pulso produce un registro de códigos binarios en las entradas de los contadores D0 ... D3 en sus propios dígitos binarios. Al mismo tiempo, los flip-flops RS DD8.1-DD8.2 y DD8.3-DD8.4 se restablecen al estado cero inicial, que corresponde al estado apagado de las guirnaldas en ambos canales. Gracias a los inversores DD1.3 ... DD1.6, las combinaciones de códigos binarios mutuamente inversas se cargan en los contadores DD6 y DD7. Esto determina el funcionamiento de los dos canales en modo antifase, es decir mientras que en un canal aumenta el brillo, en el otro canal el brillo disminuye.

Dado que el contador reversible DD4 opera en el modo de suma, como se mencionó anteriormente, en sus propios dígitos binarios del contador DD6 en cada momento de la transición del voltaje de la red a cero, se cargan combinaciones binarias decrecientes sucesivamente. Por lo tanto, el brillo en este canal disminuye (guirnalda EL1) y aumenta en el segundo canal (guirnalda EL2).

Para contar el intervalo de tiempo desde el momento en que la tensión de red pasa por cero hasta el momento en que se enciende uno de los tiristores, se utilizan pulsos rectangulares del oscilador maestro en los elementos DD2.1, DD2.2. Tan pronto como el voltaje en la salida del puente de diodos VD8 ... VD11 supera ligeramente cero, el transistor VT1 se abre y cambia el elemento DD2.3 a un solo estado. Un nivel lógico alto de la salida del elemento DD2.3 abrirá el elemento DD2.4 y permitirá el paso de pulsos a las entradas de suma de los contadores DD6 y DD7. Si la combinación binaria "máxima" "6" se escribe en los dígitos binarios internos del contador DD1111, entonces el primer pulso negativo en la entrada de suma "+" (pin 5) hará que aparezca un pulso negativo en la salida de transferencia " +CR" (pin 12) y configurando el flip-flop RS DD8.1-DD8.2 en un solo estado. Este nivel conducirá a la apertura del transistor VT3 y, tras él, al tiristor VS1 y al encendido de la guirnalda en el primer canal (EL1). Así, a la salida del disparador RS DD8.1-DD8.2, se generará un pulso rectangular de máxima duración, correspondiente al brillo máximo en el primer canal.

El brillo de la guirnalda en el segundo canal (EL2) será mínimo, ya que se cargó la combinación binaria "mínima" "7" en los dígitos binarios de entrada del contador DD0 (entradas D3 ... D0000), que corresponde a la intervalo de tiempo máximo, contando desde el momento en que la tensión de red pasa por cero hasta el momento de cambiar el RS-flip-flop DD8.3-DD8.4 a un solo estado. Así, a la salida del disparador RS DD8.3-DD8.4, se generará un pulso rectangular de duración mínima, correspondiente al brillo mínimo en el segundo canal.

Cuando el contador DD4 alcance el estado máximo (en las salidas: "1111"), se enviará a las entradas del contador DD6 la combinación "0000", que corresponderá a la luminosidad mínima en el primer canal (EL1), y , en consecuencia, el brillo máximo en el segundo canal (EL2), ya que las entradas del contador DD7 recibirán la combinación de códigos "1111". La combinación de código de salida "1111" del contador DD4 es decodificada por DD5 y el nivel lógico bajo de la salida de su bit más significativo "15" (pin 17) cambiará el flip-flop RS DD3.1-DD3.2 a el estado cero opuesto. Ahora el nivel de unidad lógica de la salida del elemento DD3.2 abrirá el elemento DD3.4 y permitirá el paso de pulsos desde el oscilador maestro DD1.1-DD1.2 a la entrada sustractiva "-" (pin 4) de el contador reversible DD4. Ahora el modo de operación se define como un aumento de brillo en el primer canal (EL1) y una disminución de brillo en el segundo canal (EL2). Además, el ciclo de trabajo se repite completamente.

Construcción y detalles. El controlador está ensamblado en una placa de circuito impreso (Fig. 3) con dimensiones de 120x95 mm de lámina de fibra de vidrio de doble cara de 1,5 mm de espesor. El dispositivo utiliza resistencias del tipo MLT-0,125, MLT-2 (R14, R15), condensadores constantes del tipo K10-17 (C1, C2) y condensadores electrolíticos del tipo K50-35 (C3 ... C5); resistencia de sintonización R4: tipo SP3-38b en diseño horizontal, la variable R2 puede ser pequeña; los transistores VT1 ... VT3 del tipo KT3102BM se pueden reemplazar con cualquiera de esta serie, así como con la serie KT503 y otras estructuras npn de baja potencia; LED HL1…HL16 - rojo, 3 mm de diámetro; los diodos zener VD1 y VD3 pueden ser de baja potencia con un voltaje de estabilización de 8 ... 12 V. Los SCR pueden ser de la serie KU201, KU202 con los índices "K", "L", "M", "N ". Los potentes diodos FR307 son intercambiables con otros similares con un voltaje de funcionamiento de al menos 400 V. Todos los microcircuitos CMOS de la serie KR1564 son intercambiables con los análogos correspondientes de la serie KR1554.

Se utiliza un estabilizador paramétrico de baja potencia para alimentar todo el controlador, y un estabilizador integrado del tipo KR142EN5A para alimentar la parte digital. El uso de un estabilizador paramétrico en lugar de un transformador reductor fue posible debido al muy bajo consumo de energía de los microcircuitos CMOS de la serie KR1564. La mayor parte de la energía la consumen los LED (alrededor de 6 mA) y los tiristores en los momentos de conmutación. En la versión del autor, el diseño se ensambla en forma de una casa pequeña y los LED están ubicados en las ventanas en miniatura. Por lo tanto, el "fuego que corre" de los LED crea la ilusión de un renacimiento en la casa. (La casa en sí estaba ubicada debajo del árbol de Año Nuevo). Si lo desea, los LED se pueden excluir del diseño. La funcionalidad del circuito no se deteriorará, pero la carga en el estabilizador paramétrico disminuirá ligeramente.

Configurar el controlador es configurar la frecuencia del oscilador maestro DD2.1, DD2.2 trimmer resistor R4 y seleccionar la tasa deseada de aumento en el brillo usando una resistencia variable R2. Antes de encender por primera vez, el control deslizante de la resistencia R4 se coloca en la posición media y luego, al girarlo, el rango de cambio de brillo de las guirnaldas está completamente cubierto. Cuando la resistencia de esta resistencia disminuye, la frecuencia del generador aumenta, por lo tanto, los contadores DD6 y DD7 se desbordarán antes de tiempo, y el brillo también disminuirá a cero antes de tiempo. Si la resistencia R4 es demasiado grande, las señales de desbordamiento de los contadores se retrasarán y el rango de brillo no se superpondrá por completo.

La desventaja de este dispositivo se puede atribuir a la discreción relativamente grande del cambio de brillo, el número de gradaciones (niveles) que es igual al factor de conversión de los contadores DD6, DD7. Las transiciones entre niveles se vuelven especialmente notorias con un largo período de aumento-disminución del brillo. Para que los desbordamientos de brillo sean idealmente suaves (para lograr poca discreción), es necesario encender uno más del mismo contador en serie con DD6 y DD7. En este caso, es posible lograr una discreción de cambio de brillo igual a 256 niveles. Naturalmente, en este caso, es necesario aumentar la frecuencia del oscilador maestro ensamblado en los elementos DD2.1, DD2.2.

Con una longitud de cable de luz de hasta 12 m, no es necesario instalar tiristores y diodos potentes en los radiadores, ya que la potencia media por canal no supera los 65 W. Con una mayor longitud del cable de luz, la potencia de conmutación aumentará. En consecuencia, los tiristores deben instalarse en los radiadores y los diodos deben usarse en cajas de metal. También deben instalarse en los radiadores.

¡Atención! ¡El diseño tiene una conexión galvánica directa con la red eléctrica de CA! Todos los elementos funcionan con 220 V. Al configurar el dispositivo, debe usar un destornillador con un mango de material aislante. El mango de la resistencia variable R2 también debe ser de material aislante.

Autor: Odinets A.L.

Ver otros artículos sección iluminación.

Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo.

<< Volver

Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:

Máquina para aclarar flores en jardines. 02.05.2024

En la agricultura moderna, se están desarrollando avances tecnológicos destinados a aumentar la eficiencia de los procesos de cuidado de las plantas. En Italia se presentó la innovadora raleoadora de flores Florix, diseñada para optimizar la etapa de recolección. Esta herramienta está equipada con brazos móviles, lo que permite adaptarla fácilmente a las necesidades del jardín. El operador puede ajustar la velocidad de los alambres finos controlándolos desde la cabina del tractor mediante un joystick. Este enfoque aumenta significativamente la eficiencia del proceso de aclareo de flores, brindando la posibilidad de un ajuste individual a las condiciones específicas del jardín, así como a la variedad y tipo de fruta que se cultiva en él. Después de dos años de probar la máquina Florix en varios tipos de fruta, los resultados fueron muy alentadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que ha utilizado una máquina Florix durante varios años, han informado de una reducción significativa en el tiempo y la mano de obra necesarios para aclarar las flores. ... >>

Microscopio infrarrojo avanzado 02.05.2024

Los microscopios desempeñan un papel importante en la investigación científica, ya que permiten a los científicos profundizar en estructuras y procesos invisibles a simple vista. Sin embargo, varios métodos de microscopía tienen sus limitaciones, y entre ellas se encuentra la limitación de resolución cuando se utiliza el rango infrarrojo. Pero los últimos logros de los investigadores japoneses de la Universidad de Tokio abren nuevas perspectivas para el estudio del micromundo. Científicos de la Universidad de Tokio han presentado un nuevo microscopio que revolucionará las capacidades de la microscopía infrarroja. Este instrumento avanzado le permite ver las estructuras internas de las bacterias vivas con una claridad asombrosa en la escala nanométrica. Normalmente, los microscopios de infrarrojo medio están limitados por la baja resolución, pero el último desarrollo de investigadores japoneses supera estas limitaciones. Según los científicos, el microscopio desarrollado permite crear imágenes con una resolución de hasta 120 nanómetros, 30 veces mayor que la resolución de los microscopios tradicionales. ... >>

Trampa de aire para insectos. 01.05.2024

La agricultura es uno de los sectores clave de la economía y el control de plagas es una parte integral de este proceso. Un equipo de científicos del Consejo Indio de Investigación Agrícola-Instituto Central de Investigación de la Papa (ICAR-CPRI), Shimla, ha encontrado una solución innovadora a este problema: una trampa de aire para insectos impulsada por el viento. Este dispositivo aborda las deficiencias de los métodos tradicionales de control de plagas al proporcionar datos de población de insectos en tiempo real. La trampa funciona enteramente con energía eólica, lo que la convierte en una solución respetuosa con el medio ambiente que no requiere energía. Su diseño único permite el seguimiento de insectos tanto dañinos como beneficiosos, proporcionando una visión completa de la población en cualquier zona agrícola. "Evaluando las plagas objetivo en el momento adecuado, podemos tomar las medidas necesarias para controlar tanto las plagas como las enfermedades", afirma Kapil. ... >>

Noticias aleatorias del Archivo Propuesta de estructura de un transistor de puerta de nanotubos de carbono de 1 nm 09.10.2016 Desarrolladores de la Universidad de California en Berkeley han propuesto usar nanotubos de carbono como una puerta en lugar de un canal de transistor. No hay obstáculos críticos en el camino hacia los transistores con una puerta de 5 nm. Cualquier cosa menos es cuestionable. En la etapa de reducción de los estándares tecnológicos a menos de 5 nm, comienza a manifestarse el efecto de túnel cuántico, y esto es un aumento incontrolable de fugas (pérdidas). Sin embargo, todo esto se refiere a los modelos tradicionales de estructura de transistores basados ​​en semiconductores convencionales. Por lo tanto, los transistores con una puerta de menos de 5 nm prometen ser de una estructura diferente y utilizar nuevos materiales. Uno de esos materiales son los nanotubos de carbono. IBM, por ejemplo, ha desarrollado un modelo de transistor de tubo de carbono de 1,8 nm como canal conductor del transistor. Los desarrolladores de la Universidad de California en Berkeley tomaron un camino diferente y propusieron usar nanotubos de carbono como la puerta de un transistor. Un grupo de científicos ha creado un transistor experimental basado en un canal conductor hecho de disulfuro de molibdeno (MoS2). Por cierto, IBM también usa molibdeno para los electrodos de control de su transistor de 1,8 nm. El problema con el transistor de IBM es que los extremos de los nanotubos deben soldarse a los electrodos de control, lo cual es tecnológicamente difícil en esta etapa. El transistor "Berkeley" está libre de este inconveniente, ya que en su diseño se utilizan nanotubos de carbono como conductores de corriente independientes y sirven como puertas.

Otras noticias interesantes:

▪ La electrónica funciona dentro del cuerpo.

▪ Regulador CC/CC de 17509 V y 16 A de doble canal MAX3

▪ Lentes de contacto con control de azúcar en la sangre

▪ Historia del polvo africano

▪ ruido bacteriano

Feed de noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica

Materiales interesantes de la Biblioteca Técnica Libre:

▪ sección del sitio Protección de equipos eléctricos. Selección de artículos

▪ artículo Impreso cada página parece ser santa. expresión popular

▪ artículo ¿Quiénes son los hermanos Vasiliev? Respuesta detallada

▪ artículo Conserjería. Descripción del trabajo

▪ Artículo de estroboscopio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

▪ artículo Garantizar el funcionamiento fiable de los televisores importados en modo de espera. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

Deja tu comentario en este artículo:

Todos los idiomas de esta página

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio

www.diagrama.com.ua
2000 - 2024