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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Gestión de energía de la televisión. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Телевидение Los modos de funcionamiento en espera del televisor y apagado al mirar programas, que proporciona el dispositivo considerado en el artículo, difieren de los que se usan comúnmente en economía, conveniencia, simplicidad y confiabilidad. Esto no solo prolonga la vida del cinescopio y, por lo tanto, del televisor en su conjunto, sino que también le permite obtener otros beneficios. El sistema está diseñado para aumentar la vida útil del televisor, principalmente como resultado de ahorrar su parte más costosa: el cinescopio. Le permite manejar un electrodoméstico de este tipo de manera más cómoda, agradable y segura. El dispositivo garantiza que el modo de calentamiento del filamento del kinescopio se active cuando se detectan objetos en movimiento en la habitación ("calentamiento automático") y periódicamente "pregunta" al espectador sobre la necesidad de seguir operando el televisor ("reposo automático") . Una función adicional del sistema, implementada cuando el televisor está apagado, puede funcionar como un sistema de alarma de seguridad. El criterio para la necesidad de encender el televisor es la aparición o el movimiento de una persona dentro de la habitación. El funcionamiento del sistema se basa en el registro de los cambios introducidos en la distribución de interferencias de las ondas IR en la habitación por los objetos en movimiento. Habiendo detectado dichos cambios, enciende el calentamiento en servicio del filamento del cinescopio, entra en modo de espera durante unos 30 segundos y luego, si no se toman más medidas, lo apaga. El modo de "calentamiento automático" tiene una serie de ventajas sobre el método ampliamente utilizado de calentamiento continuo en servicio del filamento del cinescopio de TV. En primer lugar, se trata de un orden de magnitud menor de tiempo promedio de consumo de electricidad, en segundo lugar, la ausencia de evaporación del material del cátodo del cinescopio durante la espera y, en tercer lugar, una seguridad eléctrica y contra incendios significativamente mayor durante la operación. Además, se garantiza que el sistema eliminará el "síndrome del televisor que se deja encendido". La función de "reposo automático", debido a las características específicas del sistema, se implementa de forma muy sencilla. En ciertos intervalos, interroga a los espectadores haciendo parpadear el LED en el panel frontal sobre la necesidad de seguir operando el televisor. En este caso, basta con agitar la mano, es decir, activar el sensor de infrarrojos IR, y el televisor seguirá mostrando. Obviamente, esto es más conveniente que las acciones proporcionadas por sistemas similares, como presionar un botón, cambiar de canal, etc. Si el sistema no recibe una respuesta, después de unos 10 minutos, el televisor se desconectará de la red y el sistema se apagará. en modo de espera. Dicho sistema ya funciona con el televisor Rubin-Ts281 (ZUSST), pero también se puede instalar en televisores de otros modelos. El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la fig. 1. Utiliza un sensor IR remoto SRP-100 con configuraciones típicas, pero se puede usar cualquier otro sensor, siempre que se proporcione la sensibilidad necesaria y el método de inclusión en el sistema (contactos de relé cerrados en el estado inicial).
El sensor, los nodos para encender el filamento del cinescopio y suministrar energía al televisor están conectados a una fuente no estabilizada ensamblada en un transformador T1, diodos VD10 - VD13 y capacitor C4. El circuito de filamento del propio cinescopio está conectado al devanado 7 - 8 del transformador T1 a través del triac VS1, cuyo encendido a través del puente en los diodos VD6 - VD9 está controlado por el optoacoplador U1 del encendido del filamento del cinescopio. unidad. Este último se ensambla en un transistor VT1 y un temporizador DA1 de acuerdo con el circuito detector de supresión de pulso descrito en el libro de Pukhalsky G. I., Novoseltseva T. Ya. "Diseño de dispositivos discretos en circuitos integrados" (M .: Radio y comunicación, 1990) . En el estado inicial, los contactos del relé del sensor IR K1.1 están cerrados, el transistor VT1 está cerrado, el capacitor C2 está cargado a un voltaje que excede el umbral de conmutación del temporizador DA1 y su salida está en el nivel 0. El el sistema está en modo de espera. Cuando se dispara el sensor IR, los contactos K1.1 de su relé se abren, el transistor se abre, el capacitor C2 se descarga rápidamente a través del diodo VD1 y el transistor VT1 y la salida del temporizador DA1 será de nivel 1 hasta que el capacitor C2 esté cargado de nuevo hasta el umbral de conmutación del temporizador durante un tiempo de espera de unos 30 s. La aparición del nivel 1 a la salida del temporizador DA1 provoca la apertura del optoacoplador U1, el triac VS1 y la conexión del circuito de filamento del cinescopio al devanado de filamento del transformador T1. El LED HL1 señala la inclusión de calor. Si durante el tiempo de espera se enciende el televisor, se suministrará voltaje de +3 V al ánodo del diodo VD15 desde el pin 4 del conector X2 del módulo de fuente de alimentación MPZ-3 del televisor. Aunque el diodo VD2 se cerrará con voltaje inverso, la corriente de control aún fluirá a través del diodo VD3 y el optoacoplador U1 y el triac VS1 permanecerán en estado abierto. El cambio adicional del temporizador no afectará el estado del sistema. Durante el tiempo de espera cuando el televisor está apagado, el sensor puede activarse nuevamente. Como resultado, el temporizador DA1 se reiniciará nuevamente, comenzando una nueva cuenta regresiva. Si no se realiza ninguna acción durante el tiempo de espera, el temporizador volverá al estado cero, el circuito de calefacción se desactivará y el sistema entrará en modo de espera. Cuando enciende el televisor, el nodo del modo de suspensión automática comienza a funcionar. Contiene un contador en chips DD1-DD3, un disparador D DD4.1, una unidad de control de alimentación de TV (VT2, K2) y una unidad de alarma (VT3, VT4, HL2). El televisor se enciende cuando presiona el botón SB1 (1 ... 2 s). Al mismo tiempo, el transistor VT2 se abre, el relé K2 se activa y conecta el módulo de alimentación del televisor a la red con sus contactos, aparece una tensión de alimentación de +12 V en el televisor (pin 7 del conector X2 del módulo de alimentación), suministrado al contador y al gatillo. El contador y el disparador DD4.1 se ponen a cero en las entradas R debido al funcionamiento inevitable del sensor y la apertura de los contactos K1.1 durante las manipulaciones en las inmediaciones del televisor. El nivel 2 está presente en el pin 4.1 del disparador DD1, por lo tanto, incluso después de soltar el botón SB1, el transistor VT2 permanece abierto y los contactos del relé K2 están cerrados. En la entrada C (salida 1) del contador DD1, comienzan a llegar pulsos de cuadro KSI con una amplitud de 10 V desde el pin 8 del conector X8 del módulo de canal de radio MRK2-5, que se utilizan como pulsos de conteo para el contador . Siempre que los contactos del sensor permanezcan cerrados, es decir, no opera, después de unos 45 minutos (el valor exacto no es significativo), aparecerá el nivel 32 en la salida 12 (pin 3) del contador DD1, que se alimenta a la entrada D del gatillo DD4.1. Esto abre el transistor VT4 y el LED HL2 comienza a parpadear con una frecuencia determinada por la aparición de pulsos en la salida 16 (pin 11) del contador DD1 (alrededor de 1,5 Hz) y la apertura del transistor VT3 provocada por ellos. Esto indica que el dispositivo está listo para apagar el televisor. Después de unos 10 minutos más, una caída de tensión positiva que se produzca en la salida 8 (pin 10) del contador DD3 hará que el gatillo DD4.1 cambie, aparecerá el nivel 0 en su salida y el transistor VT2 se cerrará. El televisor se apagará. La caída del pulso en la entrada D (pin 5) del disparador DD4.1 tiene cierto retraso en relación con la caída de voltaje en su entrada C (pin 3), por lo que el disparador cambia constantemente. Si durante el tiempo anterior a la conmutación, el sensor IR se activa, el contador se reiniciará y el tiempo comenzará de nuevo. Cabe señalar que es obligatorio utilizar resistencias R2 y R4, que limitan la corriente a través de las entradas de los microcircuitos. El ajuste del dispositivo comienza con la configuración del tiempo de espera deseado, es decir, manteniendo el cátodo del cinescopio en un estado calentado, seleccionando el condensador de tiempo C2 y la resistencia R8 (no más de 1 MΩ). Se debe tener cuidado para mantener la resistencia de fuga del capacitor lo más pequeña posible. Antes de conectar a un cinescopio, es necesario asegurarse de que el voltaje del filamento corresponda al valor nominal, ya que debido al cambio de fase cuando se enciende el triac, el valor efectivo del voltaje suministrado al calentador es menor que el voltaje tomada del devanado del transformador. La inclusión de los devanados en el circuito primario del transformador T1, que se muestra en el diagrama, se realiza teniendo en cuenta este hecho. El voltaje se verifica en una carga equivalente, por ejemplo, en un calentador de lámpara de electrones con una corriente de filamento que tiene un valor cercano a la corriente de filamento del cinescopio utilizado. Si es necesario, la desviación se elimina cambiando las salidas 4, 4a, 4b de los devanados primarios del transformador. Los cambios en el voltaje de la fuente de alimentación de reserva del dispositivo que ocurren en este caso están dentro de los límites aceptables y no tienen un efecto notable en el funcionamiento del sistema. El sensor IR puede llamarse la parte más importante y responsable del sistema. El SRP-100 utilizado en el dispositivo tiene las siguientes características principales: la velocidad de movimiento del objeto registrada es de 0,15...3,6 m/s; período de repetición del pulso: 50, 150, 300 ms (establecido por el fabricante o el usuario, según las condiciones de uso); ángulo de visión en el plano horizontal - 105°; alcance máximo - 20 m; tensión de alimentación - 7,8 ... 16 V; consumo de corriente en modo de espera - 14 mA, en modo activo con indicación de funcionamiento - 8 mA; para la conexión a dispositivos externos dispone de contactos de relé normalmente cerrados. El sensor (hecho en Israel) se usa ampliamente en sistemas contra incendios y de seguridad (el llamado "sensor de volumen") tanto en Uzbekistán como en Rusia. Se puede comprar en cualquier organización especializada en tales sistemas, por ejemplo, en Rakhm-Shavkat CBR (700185, Uzbekistán, Tashkent, distrito de Chilanzar, calle Nakkoshlyk, 2). La posibilidad de usar un sensor similar o diferente está determinada por sus parámetros principales, el deseo y las capacidades del usuario. En el dispositivo, en lugar de un flip-flop D del chip K176TM1, se aplica un disparador de K561TM2, K176TM2. En el contador también se pueden usar otros microcircuitos de la estructura CMOS, solo es importante obtener las señales necesarias para el funcionamiento del sistema, y los intervalos de tiempo se pueden cambiar a pedido del usuario. Además de los indicados en el diagrama, se pueden usar transistores de las series KT3102, KT361, KT315 con cualquier otro índice de letras o similares con parámetros no peores que los utilizados. Todas las resistencias son MLT. Condensador C2 - K53-1, el resto óxido - K50-6, K50-16, C1 - cualquier condensador cerámico de tamaño pequeño con una capacidad de 6800 pF ... 0,068 μF. Diodos: cualquiera de las series KD503, KD509, KD521, KD522, puentes, de la serie KTs402, KTs405 o ensamblados en los diodos enumerados anteriormente. Optoacoplador y triac: de las series AOU103 y KU208, respectivamente, con cualquier otro índice de letras. Relé K2 - Pasaportes RES22 RF4.523.023-01, RF4.523.023-05. LED HL1 - AL307A (M), AL307B (M), HL2 - de la serie AL307 de brillo amarillo, naranja o verde. Transformador T1 - TN36 -127/220-50. Estructuralmente, el transformador de energía de reserva T1 se instala mejor en la pared lateral del televisor sobre la unidad de control. Junto a él, las placas de circuito de los módulos individuales se fijan con unidades de calefacción de reserva ("calentamiento automático"), "reposo automático" y un rectificador. No se recomienda una ubicación diferente, ya que un transformador bastante grande colocado en otro lugar afectará la pureza del color de la imagen y los chips de la contraestructura CMOS estarán más cerca del escáner horizontal, lo cual no es deseable. Además, es más conveniente conectar circuitos de alimentación y eliminar la señal del módulo de canal de radio (CSI). Los LED están ubicados en los agujeros en la esquina superior derecha del panel frontal, los botones están en el mismo panel cerca del interruptor estándar. El sensor IR, como ya se mencionó, es una unidad remota separada conectada al sistema con tres cables trenzados (alimentación, común y señal) de 120 cm de largo, depende de la lente utilizada en él, el patrón de radiación en ambos planos, la posición relativa del televisor, muebles, superficies absorbentes y puertas de la habitación, así como la presencia de animales en la casa. Las recomendaciones generales deben ser colocar el sensor a la altura humana, en una superficie vertical, de modo que el eje principal esté dirigido hacia la puerta. Cabe señalar que, si bien el sistema descrito funciona de manera confiable desde hace aproximadamente dos años, tiene un inconveniente bien conocido, que consiste en saltar la tensión nominal en el circuito de filamento del cinescopio, lo que es especialmente desfavorable cuando está encendido. Para eliminar esta deficiencia, se propone un módulo de fuente de alimentación de filamento de cinescopio, cuyo diagrama esquemático se muestra en la Fig. 2. En este caso, el triac VS1 se retira del dispositivo y el mismo optoacoplador de control U1, un puente en los diodos VD6 - VD9 (otra serie) y una resistencia R15 (con una clasificación modificada) se utilizan en el módulo de potencia. Las designaciones posicionales de nuevos elementos continúan la numeración de partes del dispositivo principal.
El módulo utiliza control de optoacoplador para proporcionar aislamiento eléctrico del circuito de calefacción, así como cierta unificación de la inclusión de posibles opciones para dichos módulos. El módulo de fuente de alimentación del filamento del cinescopio proporciona un aumento suave en el voltaje del filamento y su estabilización, lo que contribuye a un aumento adicional en la vida útil del cinescopio. El módulo tiene las siguientes características principales: tensión de filamento nominal: 6,3 V (CC), corriente nominal: 0,7 A, corriente máxima: 1,2 A, tiempo de aumento de la tensión de filamento hasta el nivel de valor nominal de 0,9: 3 s. El módulo se ensambla de acuerdo con el circuito estabilizador en el amplificador operacional (DA2) con un método de conmutación modificado. Utiliza el control directo del amplificador operacional con OOS, es decir, el circuito de generación de voltaje de referencia VT5R15R16 está conectado a la entrada del estabilizador. Esto hizo posible implementar de manera más simple un aumento suave en el voltaje de salida agregando el condensador C6 con una ligera disminución en el coeficiente de estabilización, pero suficiente para alimentar el circuito de calefacción. El nivel de referencia se forma en la unión del emisor con polarización inversa del transistor VT5, que funciona con corrientes bajas. Cuando se recibe una señal de control desde la salida del temporizador DA1 del dispositivo principal y se abre el optoacoplador U1, el capacitor C6 comienza a cargarse al voltaje de referencia. El voltaje de salida aumenta a medida que se carga el capacitor, luego de lo cual el estabilizador ingresa al modo de operación. La resistencia R17 sirve para linealizar la característica de salida en la región de voltajes bajos. Al ajustarlo por selección, la corriente de filamento inicial del cinescopio se establece (en ausencia de una señal de control del temporizador) dentro de 20 ... 50 mA. La resistencia de ajuste R19 establece el valor exacto de la tensión de salida de 6,3 V. Al elegir un transistor VT5 de la serie KT315, se debe tener en cuenta que el voltaje de ruptura reversible de su unión emisora no debe exceder los 6,7 V, lo que permite lograr la característica de control óptima, teniendo en cuenta la caída de voltaje en el unión del emisor del transistor VT6. Si no se puede cumplir esta condición, puede seleccionar un transistor de la serie KT316 con cualquier índice de letra (su voltaje de ruptura reversible obviamente se encuentra en el rango deseado). El voltaje de +9 V en la entrada del estabilizador, si es necesario, se establece, como en la variante con un triac, el voltaje de incandescencia se cambia cambiando los grifos 4, 4a, 46 del devanado primario del transformador T1 del fuente de alimentación de reserva. El transistor VT6 debe instalarse en el disipador de calor. Diodos VD6 - VD9, además de los indicados, puede utilizar otros de la serie KD213, KD202 con cualquier índice de letras. El transistor KT972A (VT6) será reemplazado por KT972B. OU K538UN1 se puede reemplazar por K548UN1: un canal, por ejemplo, conecte el circuito de generación de voltaje ejemplar al pin 1, el control deslizante de resistencia R19 al pin 2; la salida será el pin 7; el conductor de potencia positivo está conectado al pin 9, el negativo al pin 4; el condensador de corrección C7 está conectado entre los terminales 5 y 6. Autor: D. Pankratiev, Tashkent, Uzbekistán
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