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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptor crepuscular. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación El dispositivo es un encendido/apagado automático de una carga potente (hasta 6 A, de una red de 220 V) dependiendo de la iluminación del elemento fotosensible. El dispositivo proporciona ajuste del umbral de encendido/apagado. Su pequeño tamaño y peso, su alta fiabilidad y su facilidad de fabricación hacen que el interruptor crepuscular sea extremadamente eficaz para automatizar el control de sus equipos eléctricos y ahorrar energía. Además, el dispositivo no interfiere con la red eléctrica. Puede ensamblar dicho dispositivo desde el MASTER KIT NK005. En la calle, en una casa de campo o en un apartamento de la ciudad, a menudo surge la necesidad de controlar los aparatos eléctricos en función de la hora del día (en otras palabras, de la iluminación del objeto). Qué conveniente es cuando, con la llegada del crepúsculo, la bombilla para iluminar la calle, la puerta de entrada o la escalera oscura de la entrada se enciende automáticamente y se apaga por la mañana; en la casa de campo, se encenderá el elemento calefactor de la ducha o se pondrá en marcha la bomba que almacenará agua para el riego de la mañana. Además de automatizar los procesos de conmutación, es necesario recordar la posibilidad de importantes ahorros de energía con una división temporal del funcionamiento de los aparatos eléctricos. Todas estas funciones se pueden asignar a un interruptor de encendido/apagado sensible a la luz, llamado interruptor crepuscular. características técnicas
Estos dispositivos están bastante extendidos. Hay docenas de soluciones de circuitos diferentes, tanto los sistemas controlados por microprocesador más simples como los más complejos. Por lo tanto, a los desarrolladores de MASTER KIT se les encomendó la tarea de crear el dispositivo más simple, moderno (en relación con la base del elemento), económico y de tamaño pequeño, pero al mismo tiempo, con las propiedades y confiabilidad más atractivas para el consumidor. Descripción del módulo El diagrama esquemático del interruptor crepuscular se muestra en la Fig.1.
El interruptor crepuscular consta de un fotodetector VD1 (un fotodiodo en conexión inversa, un análogo de un fotorresistor), un disparador Schmitt, un interruptor de transistor, un relé electromagnético y una fuente de alimentación. El disparador Schmitt se realiza en el amplificador operacional DA1, cubierto por retroalimentación positiva a través de la resistencia R6. La entrada no inversora DA1 está conectada a través de la resistencia R5 al motor de la resistencia variable R2, que sirve para ajustar el umbral de conmutación. El voltaje de salida del disparador Schmitt a través de la resistencia R7 controla el funcionamiento del interruptor electrónico realizado en el transistor VT1. El circuito colector VT1, a través de la resistencia R9 conectada en paralelo y el condensador C2, incluye el devanado del relé electromagnético K1, cuyo grupo de contactos K1.1 se cierra/abre (dependiendo de los puntos de conexión de la carga, es decir, los puntos 5-6 para abreviar). circuito, 5-7 para abrir el relé en consecuencia) el circuito de alimentación de la carga conectado a través del conector XS2. Cuando la llave electrónica VT1 está cerrada, el condensador C2, que se carga a través del devanado del relé K1, crea un impulso de corriente suficiente para atraer la armadura de este relé. Después de cargar el condensador, la armadura del relé se mantiene gracias a que fluye menos corriente a través de la resistencia R9, lo que hace que el dispositivo sea más económico en términos de consumo de corriente. El diodo VD1 protege el transistor VT2 de la ruptura del pulso en el momento en que se inicia el relé K1. La fuente de alimentación del interruptor crepuscular consta de la resistencia R10, el diodo zener VD2 con una tensión de estabilización de 24 V, el condensador C3 y el puente de diodos VD3. El puente de diodos, a través de la resistencia amortiguadora R11 y el condensador C4 conectados en paralelo, recibe una tensión de red de 220 V (conector XS2). Cuando se desconecta la alimentación del dispositivo, el condensador C4 se descarga a través de la resistencia R11, lo que reduce el riesgo de descarga eléctrica. Si es necesario conmutar una carga con un consumo de corriente superior a 6 A, el relé K1 se puede sustituir por uno de mayor corriente (con parámetros similares para cerrar el devanado primario) o se puede utilizar el relé K1 para encender otro, más potente relé. Muchos se preguntarán: "¿Por qué se eligió un relé electromagnético como elemento de conmutación? Después de todo, sería posible utilizar un tiristor con la conciencia tranquila". La respuesta a tal pregunta es extremadamente obvia. En primer lugar, el relé permite un aislamiento eléctrico absoluto de la máquina luminosa y del equipo conmutado. En segundo lugar, dado que el tiristor es una estructura semiconductora multicapa, en estado abierto la caída de voltaje a través de él es de aproximadamente 2 V, lo que con una corriente de 6 A equivaldrá a 12 W de potencia disipada. Ahora puedes comparar los tamaños del relé electromagnético y del tiristor con el radiador. La disipación de energía se puede reducir considerablemente utilizando transistores de efecto de campo modernos con baja resistencia de fuente de drenaje en estado abierto en lugar de un tiristor. En este caso tenemos una disipación de potencia mínima, pero no tenemos aislamiento galvánico del interruptor crepuscular y de los dispositivos conmutados. ¡Atención! Este dispositivo tiene una fuente de alimentación sin transformador, por lo que es peligroso tocar áreas abiertas de la placa que transportan corriente. diseño La apariencia del interruptor crepuscular se muestra en la foto, la placa de circuito impreso se muestra en la Fig. 2 (escala 2:1), disposición de los elementos en la Fig. 3.
Estructuralmente, el interruptor crepuscular está realizado sobre una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio. Para fijar la placa, se reservan orificios de montaje para tornillos de 2,5 mm. El diseño del dispositivo permite montarlo en la carcasa BOX-G025, sujetando los bordes del tablero con tornillos. Para facilitar la conexión de la tensión de alimentación, la carga y el fotodiodo, la placa tiene asientos reservados para terminales de tornillo (emparejados: puntos X1 y X2, X3 y X4; triple: puntos X5, X6, X7). ¡Atención! Dado que el dispositivo no está aislado galvánicamente de una red eléctrica de tensión alterna, es necesario aislar cuidadosamente el interruptor crepuscular de la humedad y del posible contacto con conductores activos. Debido a la falta de aislamiento galvánico de la red de tensión alterna, se recomienda instalar un fotodiodo dentro del cuerpo de la máquina de luz, lo que hará que el dispositivo sea lo más seguro eléctricamente posible. Un interruptor crepuscular correctamente ensamblado no requiere ajuste. Sin embargo, antes de usarlo por primera vez, verifique que la instalación sea correcta. ¡Atención! Compruebe con especial atención la correcta instalación del transistor, microcircuito, diodo, diodo zener, puente de diodos y condensadores electrolíticos. Conclusión MASTER KIT se prepara para lanzar una nueva versión del kit NK005, el cual consta de una placa de circuito impreso, una caja BOX-G025, todos los componentes necesarios, un manual de montaje y configuración. Se puede obtener información adicional en el sitio web masterkit.ru Autor: G.Ganichev, Moscú.
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