СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Техника > Уголок радиолюбителя

Уголок радиолюбителя Форумы любителей электроники. См. также Железнодорожная связь, Электронная аппаратура ЖАТ

Ответ   m.scbist.com - мобильная версия сайта  
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 19.10.2015, 01:03   #1 (ссылка)
V.I.P.


Регистрация: 14.05.2015
Сообщений: 255
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 8 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Репутация: 0
По умолчанию

[09-2015] Батарейные светодиодные светильники с реле времени


Батарейные светодиодные светильники с реле времени


Иногда бывает нужно кратковременно подсветить какое-либо тёмное пространство, например, внутренности шкафа, антресолей, нишу в письменном столе, различные подсобные помещения, не имеющие сетевого электроснабжения. Чтобы не искать для таких случаев фонарик или не пользоваться различными суррогатными источниками света, можно изготовить светодиодный светильник с автономным питанием и реле времени, который, будучи постоянно установленным в неосвещённых местах, был бы всегда готов к работе.

Конструкция такого светильника предложена А. БУТОВЫМ из с. Курба Ярославской обл. Схема устройства показана на рис. 1. Источник питания — Li-Ion аккумулятор G1 с номинальным напряжением 3,7 В. При
нажатии на кнопку SB1 через токоограничиваю-щий резистор R5 заряжается конденсатор СЗ. Полевой транзистор VT2 открывается, осветительные светодиоды EL1—EL3 включаются и светят на полную яркость. Ток через них ограничивает резистор R8.

Падение напряжения на открытом транзисторе VT2 при токе 60 мА — около 0,015 В. Конденсатор СЗ постепенно разряжается через резистор R6. Когда напряжение затвор-исток транзистора VT2 станет приближаться к пороговому, он начнёт закрываться, а напряжение на конденсаторе С4 — уменьшаться. Это напряжение контролирует микросхема детектора уровня DA1. Выход этой микросхемы — открытый коллектор транзистора структуры п-р-п. Когда напряжение на конденсаторе С4 станет менее 3,3 В, встроенный транзистор откроется, светодиод оптрона U1 включится и открывшийся фототранзистор через резистор R7 быстро разрядит конденсатор СЗ. Транзистор VT2 закроется, и светодиоды EL1—EL3 погаснут. Таким образом, выключение будет быстрым, без продолжительного слабого свечения светодиодов.

Конденсатор С4 кратковременно обеспечивает питанием микросхему DA1 после закрывания транзистора VT2. Время задержки выключения зависит от ёмкости конденсатора СЗ, сопротивления резистора R6 и порогового напряжения транзистора VT2. При указанных на схеме номиналах элементов R6 и СЗ задержка выключения — около трёх минут. Светильник выключается при снижении напряжения на конденсаторе СЗ до 0,8 В. При уменьшении напряжения аккумулятора задержка также уменьшается. Когда аккумулятор разрядится до напряжения 3,3 В и менее, при нажатии на кнопку SB1 светодиод HL2 своим свечением будет информировать о том, что аккумулятор пора зарядить.


Для его зарядки можно применить любой источник питания постоянного тока с выходным напряжением 5...6 В, например, ЗУ для мобильных устройств, рассчитанное на ток не менее 0,2 А. Источник питания подключают к гнезду XS1. Зарядный ток ограничивают резисторы R2 и R4, диод VD1 предотвращает разрядку аккумулятора через ЗУ. При зарядном токе более 40 мА начинает открываться транзистор VT1 и свечение светодиода HL1 становится заметным. При токе более 75 мА транзистор открывается полностью и светодиод HL1 светит с максимальной яркостью. Резистор R1 ограничивает ток через этот светодиод, R3 ограничивает ток через эмиттерный переход транзистора, конденсатор С2 уменьшает чувствительность к высокочастотным пульсациям и наводкам.

Кроме светодиодов, кнопки SB1 и гнезда XS1, все остальные элементы установлены на монтажной плате размерами 23x65 мм (рис. 2).

Монтаж — навесной, выполнен тонкими многожильными проводами в ПВХ или фторопластовой изоляции. Резисторы — любого типа с соответствующей мощностью рассеивания. Чтобы была возможность регулировать время задержки, взамен резистора R6 можно установить подстроечный сопротивлением до 10 МОм, включённый последовательно с резистором сопротивлением 1 МОм. Конденсатор С2 — малогабаритный керамический или плёночный, остальные — оксидные импортные.

На место конденсатора СЗ желательно установить экземпляр с как можно меньшим током утечки. Диод 1N4004 можно заменить любым из серий 1 N400x, UF400x, КД243, КД247. Светодиоды RL52-HY213 жёлтого цвета свечения и RL52-YG413 зелёного цвета свечения можно заменить любыми общего применения, например, из серий КИПД21, КИПД40,

КИПД66. На место светодиода HL2 вместо обычного можно установить мигающий светодиод, например DK5R3SSC.

Тогда напоминание о необходимости подзарядки аккумулятора будет выглядеть более настойчивым. В этом случае сопротивление резистора уменьшают до 68 Ом. Светодиоды можно заменить любыми аналогичными без встроенных резисторов, например, ARL-5213UWC-17cd-NS, ARL-521 3UWC-1 7cd-BS, ARL-521 3UWC-20cd-BS, ARL-521 3UWC-20cd-NS, ARL-521 3UWC-25cd, ARL-5213UWC-35cd. Все эти светодиоды должны быть одного типа из одной партии.

Германиевый транзистор ГТ309Е можно заменить любым из серий ГТ309, ГТ308, ГТ322. Возможно применение транзисторов серий МП20, МП25, МП26, МП39, МП40, МП41, МП42, но в этом случае сопротивление резистора R2 должно быть 2...2,4 Ом. Замена транзистора КП505А — любой из серий КП505, BSS295. Следует учесть, что упомянутые в вариантах замен транзисторы имеют отличия в типе корпусов и цоколёвке. Взамен оптрона PS2561 подойдёт любой четырёхвыводный из серий РС817, PS817, LTV817, EL817, SFH617A-2, PS2501-1, РС814, РС120, РС123. Вместо микросхемы KIA7033AP можно применить KIA7034AP. Кнопки — любые малогабаритные без фиксации, перед установкой контакты кнопки проверяют на переходное сопротивление, которое должно быть не более 1 Ом, и на сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 1 ГОм. Автор применил кнопку Turbo от передней панели корпуса настольного ПК. Гнездо XS1 — mini-USB, но можно установить и гнездо micro-USB или одновременно оба. Аккумулятор — Li-Ion ёмкостью 1000 мА ч со встроенным контроллером. Подойдёт любой аналогичный аккумулятор ёмкостью 500...3000 мА-ч для мобильных устройств. Аккумулятор приклеивают к корпусу светильника с помощью двухсторонней липкой ленты.




Если устройство будет настроено на длительную задержку, например, 10...30 мин, целесообразно установить резистор R11 и кнопку SB2 для принудительного выключения светильника. Все детали конструкции размещены в корпусе размерами 25x79x79 мм (рис. 3). Внешний вид светильника показан на рис. 4.

Если требуется светильник LL для подсобного помещения, пользуются которым нечасто, питать его лучше от одного гальванического элемента типоразмера АА или ААА, как наиболее дешёвого. Для построения таких светильников можно применить специализированные микросхемы повышающих преобразователей напряжения YX8018 (широко применяется в газонных светодиодных светильниках) и NCP1400ASN33T1. Особенность этих микросхем — наличие входа управления, подачей напряжения на который можно включать и выключать преобразователь.

Такие варианты светильников предложил И. НЕЧАЕВ из г. Москвы. Схема первого показана на рис. 5. Он собран на микросхеме YX8018, которая может обеспечить выходной ток до 30 мА, поэтому применены два светодиода повышенной яркости свечения. После подключения батареи питания начинается зарядка конденсатора С1 и на управляющий вход СЕ (вывод 3) поступает напряжение, близкое к напряжению питания — преобразователь включается и светодиоды EL1 и EL2 начинают светить. Ток через светодиоды можно задать подборкой накопительного дросселя. При увеличении его индуктивности до 500...800 мкГн ток уменьшается до 2...3 мА. Преобразователь работает до тех пор, пока по мере зарядки конденсатора напряжение на резисторе R1 уменьшится до 0,6...0,7 В, после этого он выключится. Для повторного включения надо кратковременно нажать на кнопку SB1. Резистор R2 ограничивает ток разрядки конденсатора. Для досрочного выключения надо нажать на кнопку SB2, и конденсатор С1 быстро зарядится.

Время задержки выключения определяется скоростью зарядки конденсатора, которая зависит от напряжения питания, сопротивления резистора R1 и ёмкости конденсатора С1. Изменяя номиналы элементов, можно установить желаемое время. Но следует учесть, что сопротивление резистора не может быть больше определённого значения. Обусловлено это тем, что внутри микросхемы между линией питания и входом СЕ есть токопроводящая цепь (возможно, резистор), и если этот вход оставить свободным, на нём установится напряжение, близкое к напряжению питания. С имеющимися экземплярами микросхем YX8018 при R1 > 200 кОм преобразователь оставался всегда включённым. Кроме того, есть ток утечки конденсатора, который также приводит к увеличению напряжения на этом резисторе. Поэтому было выбрано сопротивление резистора R1 = 150 кОм. Экспериментальные результаты времени задержки приведены в табл. 1.


Преобразователь работоспособен при снижении напряжения питания примерно до 0,7 В, т. е. практически до полного истощения энергии гальванического элемента. В дежурном режиме потребляемый ток — несколько десятков мкА.

Все детали размещены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 6. Применены резисторы МЯТ, Р1-4, С2-23, конденсатор — импортный, дроссель — выводной ЕС24, кнопки — ПКн-159 (или импортные) с длинным толкателем.




Более мощный светильник, схема которого показана на рис. 7, можно собрать на микросхеме NCP1400ASN33T1. Выходной ток преобразователя — до 60...70 мА, и к нему можно подключить 3—4 светодиода. Его включают нажатием на кнопку SB1, при этом конденсатор С1 быстро разряжается, а после отпускания кнопки SB1 начинается его зарядка. Пока он не зарядится, преобразователь будет работать, а светодиоды — светить. В отличие от предыдущей конструкции, в этом преобразователе стабилизируется выходное напряжение (3,3 В), поэтому выходной ток зависит от применённых светодиодов. Число их подбирают так, чтобы суммарный ток не превысил указанного значения и, кроме того, ток через каждый светодиод был бы меньше максимально допустимого. Экспериментальные результаты времени задержки выключения приведены в табл. 2.


Все элементы размещены на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 8, а размещение деталей — на рис. 9. Применены резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 1206, конденсаторы — для поверхностного монтажа типоразмеров D (С1) и В (С2), дроссель — LQH4N, кнопки — ПКн-159 (или импортные) с длинным толкателем.
Плату первого и второго светильников можно разместить в пластмассовом корпусе подходящего размера. Для толкателей кнопок в стенке корпуса делают отверстия. В светильниках применены светодиоды белого цвета. Чтобы осветить конкретное место, надо применить светодиоды с малым углом излучения, например ARL-513UWC (10°).


Для более равномерного освещения подойдут светодиоды с большим углом излучения, например, ARL-5053UWC (100°) или ARL-4853UWC (120°). Их можно установить в отверстия корпуса. Светильники можно закрепить на стене с помощью двухсторонней строительной липкой ленты.
poster333 вне форума   Ответить с цитированием 0
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
[08-2015] Вытяжная гаражная вентиляция с реле времени на микроконтроллере poster333 Уголок радиолюбителя 0 13.10.2015 23:55
Реле времени для бытовых нужд Rafa Электроника - теория 22 24.07.2015 15:39
Реле времени для стеклоочистителя Admin Автоматика в быту 0 07.06.2015 20:31
Соотношение времени замедления от С и R обмоток реле. СЭМ Переездная сигнализация 5 25.05.2014 05:28

Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 21:37.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник  Сайт ПГУПС
сцбист.ру сцбист.рф

Лицензия зарегистрирована на scbist.com
СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Powered by vBulletin® Version 3.8.1
Copyright ©2000 - 2022, Jelsoft Enterprises Ltd.
Powered by NuWiki v1.3 RC1 Copyright ©2006-2007, NuHit, LLC Перевод: zCarot
Advertisement System V2.4