นักวิทยุสมัครเล่นทุกคนคุ้นเคยกับไมโครวงจร NE555 (คล้ายกับ KR1006) ความอเนกประสงค์ทำให้คุณสามารถออกแบบผลิตภัณฑ์โฮมเมดได้หลากหลาย ตั้งแต่พัลส์เครื่องสั่นเดี่ยวธรรมดาที่มีองค์ประกอบสองชิ้นในชุดสายรัดไปจนถึงโมดูเลเตอร์แบบหลายองค์ประกอบ บทความนี้จะกล่าวถึงวงจรสำหรับการเปิดเครื่องจับเวลาในโหมดเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมพร้อมการปรับความกว้างพัลส์
โครงการและหลักการดำเนินงาน
ด้วยการพัฒนา LED กำลังสูง NE555 ก็เข้าสู่เวทีอีกครั้งในฐานะตัวหรี่ไฟโดยนึกถึง ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้- อุปกรณ์ที่ใช้ไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์อย่างลึกซึ้งประกอบได้อย่างรวดเร็วและทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ
เป็นที่ทราบกันว่าความสว่างของ LED สามารถควบคุมได้สองวิธี: อนาล็อกและพัลส์ วิธีแรกเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงค่าแอมพลิจูด ดี.ซีผ่านไฟ LED วิธีนี้มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่งคือประสิทธิภาพต่ำ วิธีที่สองเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนความกว้างพัลส์ (ปัจจัยหน้าที่) ของกระแสด้วยความถี่จาก 200 Hz เป็นหลายกิโลเฮิรตซ์ ที่ความถี่ดังกล่าว การกะพริบของ LED จะมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ วงจรของตัวควบคุม PWM พร้อมทรานซิสเตอร์เอาต์พุตอันทรงพลังแสดงอยู่ในรูป สามารถทำงานได้ตั้งแต่ 4.5 ถึง 18 V ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถในการควบคุมความสว่างของทั้ง LED ที่ทรงพลังและแถบ LED ทั้งหมด ช่วงการปรับความสว่างอยู่ระหว่าง 5 ถึง 95% อุปกรณ์นี้เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมรุ่นดัดแปลง ความถี่ของพัลส์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับความจุไฟฟ้า C1 และความต้านทาน R1, R2 และถูกกำหนดโดยสูตร: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz
หลักการทำงานของการควบคุมความสว่างแบบอิเล็กทรอนิกส์มีดังนี้ ในขณะที่ใช้แรงดันไฟฟ้า ตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จผ่านวงจร: +อุปทาน – R2 – VD1 –R1 –C1 – -อุปทาน ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าถึงระดับ 2/3U ทรานซิสเตอร์ตั้งเวลาภายในจะเปิดขึ้น และกระบวนการคายประจุจะเริ่มขึ้น การคายประจุเริ่มต้นจากแผ่นด้านบน C1 และต่อไปตามวงจร: R1 – VD2 –7 พิน IC – แหล่งจ่าย -U เมื่อถึงเครื่องหมาย 1/3U ทรานซิสเตอร์กำลังของตัวจับเวลาจะปิดและ C1 จะเริ่มได้รับความจุอีกครั้ง ต่อจากนั้น กระบวนการนี้จะถูกทำซ้ำแบบวนรอบ โดยเกิดเป็นพัลส์สี่เหลี่ยมที่พิน 3
การเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานการตัดแต่งจะทำให้เวลาพัลส์ที่เอาต์พุตของตัวจับเวลาลดลง (เพิ่มขึ้น) (พิน 3) และเป็นผลให้ค่าเฉลี่ยของสัญญาณเอาต์พุตลดลง (เพิ่มขึ้น) ลำดับพัลส์ที่สร้างขึ้นจะถูกส่งผ่านตัวต้านทานจำกัดกระแส R3 ไปยังเกต VT1 ซึ่งเชื่อมต่อตามวงจรที่มีแหล่งกำเนิดร่วมกัน โหลดในรูปแบบของแถบ LED หรือไฟ LED กำลังสูงที่เชื่อมต่อตามลำดับเชื่อมต่อกับวงจรท่อระบายน้ำแบบเปิด VT1
ในกรณีนี้ผู้มีอำนาจ ทรานซิสเตอร์มอสเฟตด้วยกระแสระบายสูงสุด 13A ซึ่งช่วยให้คุณควบคุมการเรืองแสงของแถบ LED ที่ยาวหลายเมตรได้ แต่ทรานซิสเตอร์อาจต้องใช้แผ่นระบายความร้อน
การปิดกั้นตัวเก็บประจุ C2 ช่วยลดอิทธิพลของการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นตามวงจรไฟฟ้าเมื่อเปลี่ยนตัวจับเวลา ค่าความจุสามารถมีค่าใดก็ได้ภายในช่วง 0.01-0.1 µF
บอร์ดและส่วนประกอบการควบคุมความสว่าง
แผงวงจรพิมพ์ด้านเดียวมีขนาด 22x24 มม. ดังที่คุณเห็นจากภาพ ไม่มีอะไรฟุ่มเฟือยที่จะทำให้เกิดคำถามได้
หลังจากประกอบแล้ว วงจรหรี่ไฟ PWM ไม่จำเป็นต้องปรับแต่ง และแผงวงจรพิมพ์ก็ทำได้ง่ายด้วยมือของคุณเอง บอร์ดนอกเหนือจากตัวต้านทานการปรับแต่งแล้วยังใช้องค์ประกอบ SMD
- DA1 – ไอซี NE555;
- VT1 - ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม IRF7413;
- วีดี1,วีดี2 – 1N4007;
- R1 – 50 kOhm, ทริม;
- R2, R3 – 1 โอห์ม;
- C1 – 0.1 µF;
- C2 – 0.01 µF.
ควรเลือกทรานซิสเตอร์ VT1 ขึ้นอยู่กับกำลังไฟโหลด ตัวอย่างเช่นหากต้องการเปลี่ยนความสว่างของ LED ขนาด 1 วัตต์ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ที่มีกระแสสะสมสูงสุดที่อนุญาตคือ 500 mA ก็เพียงพอแล้ว
ความสว่างของแถบ LED ต้องควบคุมจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า +12 V และตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย ตามหลักการแล้ว ตัวควบคุมควรได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียร ซึ่งออกแบบมาสำหรับเทปโดยเฉพาะ
โหลดในรูปแบบของไฟ LED กำลังสูงแต่ละตัวนั้นได้รับพลังงานต่างกัน ในกรณีนี้ แหล่งพลังงานของเครื่องหรี่ไฟคือตัวปรับกระแสไฟ (หรือที่เรียกว่าไดรเวอร์ LED) กระแสไฟขาออกที่กำหนดจะต้องตรงกับกระแสของ LED ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม
อ่านด้วย
บทความเรื่อง “การควบคุมความสว่างของหลอดไฟ” ตีพิมพ์ในวิทยุ ฉบับที่ 7 พ.ศ. 2529 พูดถึง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมความสว่างของไฟฉาย วันนี้ผู้เขียนบทความนี้นำเสนออุปกรณ์เวอร์ชันปรับปรุงซึ่งทำให้สามารถมอบตะเกียงได้ ฟังก์ชั่นเพิ่มเติมสัญญาณเตือน
แน่นอนว่าคุณสามารถปรับความสว่างของไฟฉายได้ด้วยตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ที่ต่ออนุกรมกัน แต่น่าเสียดายที่ตัวต้านทานสูญเสียพลังงานจำนวนมากไปอย่างไร้ประโยชน์และประสิทธิภาพของตัวควบคุมดังกล่าวจะต่ำ ตัวควบคุมหลักประหยัดกว่าหลักการทำงานขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าโหลดเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน (แบตเตอรี่) ไม่ต่อเนื่อง แต่เป็นระยะ ๆ - สำหรับช่วงเวลาที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างราบรื่น เป็นผลให้กระแสเฉลี่ยผ่านหลอดไส้จะเปลี่ยนไปและความสว่างของมันด้วย
ตัวควบคุมที่นำเสนอ (รูปที่ 1) เช่นเดียวกับที่กล่าวไว้ข้างต้นถูกสร้างขึ้นในตัวไฟฉายและช่วยให้คุณไม่เพียง แต่ปรับความสว่างของหลอดไส้จากเรืองแสงสูงสุดไปต่ำเท่านั้น ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถเปลี่ยนตะเกียงให้เป็นสัญญาณไฟได้อย่างง่ายดาย
พื้นฐานของตัวควบคุมดังกล่าวคือตัวจับเวลาอินทิกรัล DD1 ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดพัลส์ อัตราการทำซ้ำ (จาก 200 ถึง 400 Hz) และรอบการทำงานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ทรานซิสเตอร์ VT1 ทำหน้าที่เป็นกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ - การทำงานของมันถูกควบคุมโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หลักการทำงานของตัวควบคุมแสดงโดยออสซิลโลแกรมที่แสดงในรูปที่ 1 2.
ในโหมดควบคุมความสว่าง หน้าสัมผัสของสวิตช์ SA1 รวมกับตัวต้านทานปรับค่า R3 จะถูกปิด ด้วยการเลื่อนแถบเลื่อนตัวต้านทานระยะเวลาในการชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุ C1 จะเปลี่ยนไปและการชาร์จจะดำเนินการผ่านไดโอด VD2 และคายประจุผ่าน VD3 ตัวต้านทาน R1 และ R2 ที่มีความต้านทานค่อนข้างสูงแทบไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ในตำแหน่งสุดขั้วหนึ่งของแถบเลื่อนตัวต้านทาน พัลส์แรงดันไฟฟ้าสั้นจะเกิดขึ้นที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (พิน 4) โดยจะเปิดสวิตช์ทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 2, a) ในกรณีนี้หลอดไฟเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ความสว่างของแสงจะน้อยที่สุด
ในตำแหน่งตรงกลางของแถบเลื่อนตัวต้านทาน ระยะเวลาในขณะที่หลอดไฟเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่จะเท่ากับระยะเวลาหยุดชั่วคราว (รูปที่ 2b) เป็นผลให้หลอดไฟปล่อยพลังงานเท่ากับประมาณครึ่งหนึ่งของพลังงานสูงสุด กล่าวคือ หลอดไฟจะลุกไหม้เต็มที่
ในตำแหน่งสุดขั้วอีกด้านของเครื่องยนต์ ส่วนใหญ่แล้วหลอดไฟจะยังคงเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่และดับลงในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น (รูปที่ 2, c) ดังนั้นหลอดไฟจะส่องสว่างที่ความสว่างเกือบสูงสุด
เมื่อสวิตช์ทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ แรงดันตกคร่อมจะอยู่ที่ประมาณ 0.2 V ซึ่งบ่งชี้ว่าตัวควบคุมดังกล่าวมีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง
ในโหมดบีคอนหน้าสัมผัสของสวิตช์ SA1 จะเปิดอยู่และตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จผ่านตัวต้านทาน R2 และไดโอด VD1 เป็นหลักและคายประจุผ่านตัวต้านทาน R1 ในโหมดนี้ หลอดไฟจะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่เป็นเวลาสองสามในสิบวินาทีในช่วงเวลาหลายวินาที
สวิตช์ SA2 เป็นสวิตช์ของไฟฉาย โดยตัวเก็บประจุ C2 ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานบัฟเฟอร์ ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานของแบตเตอรี่ GB1
การทดสอบตัวควบคุมพบว่าทำงานได้ตามปกติเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 2.2...2.1 V ดังนั้นจึงสามารถใช้กับไฟฉายได้แม้จะใช้แบตเตอรี่ที่มีเซลล์ไฟฟ้าสองเซลล์ก็ตาม สำหรับทรานซิสเตอร์ที่ระบุในแผนภาพ หลอดไส้สามารถมีกระแสสูงถึง 400 mA
อุปกรณ์สามารถใช้ไดโอดจับเวลา KR1006VI1, KD103A, KD103B, KD104A, KD522B รวมถึงทรานซิสเตอร์ที่ออกแบบเป็นพิเศษสำหรับใช้ในการสลับหรือ วงจรพัลส์- ด้วยแรงดันไฟฟ้าสะสม-ตัวปล่อยในโหมดอิ่มตัว 0.2...0.3 V กระแสสะสมสูงสุดไม่น้อยกว่ากระแสที่ใช้โดยหลอดไส้ และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสอย่างน้อย 40 เหมาะสำหรับหลอดไส้ที่มี กระแสไฟฟ้าสูงถึง 300 mA นอกเหนือจากที่ระบุไว้ในแผนภาพแล้ว ทรานซิสเตอร์ KT630A - KT630E, KT815A - KT815G, KT817A - KT817G. ขอแนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุออกไซด์ขนาดเล็กเช่นซีรีย์ K52, K53, K50 - 16 ตัวต้านทานแบบแปรผัน - SPZ - 3 พร้อมสวิตช์ค่าคงที่ - MLT, C2 - 33 สามารถใช้ตัวต้านทาน R3 ได้ด้วย ค่าที่สูงกว่าหลายเท่าเช่น 10, 22 , 33, 47 kOhm แต่ในกรณีนี้จำเป็นต้องลดความจุของตัวเก็บประจุ C1 ตามสัดส่วนเพื่อให้ความถี่ของเครื่องกำเนิดยังคงเหมือนเดิม
ตามโครงสร้างแล้วตัวควบคุมสามารถติดตั้งได้ง่ายกว่าในไฟฉายที่มีตัวเรียกว่า "สี่เหลี่ยม" ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้แบตเตอรี่ 3336, "รูบิน" และอะนาล็อกต่างประเทศรวมถึงในไฟฉาย "กลม" ที่มีพลาสติกครึ่งหนึ่งที่พับได้ ที่อยู่อาศัย ในกรณีนี้จะติดตั้งตัวต้านทาน R3 ตัวแรกบนตัวเรือนจากนั้นจึงวางส่วนที่เหลือ ยิ่งไปกว่านั้นในรูปลักษณ์ใด ๆ จะสะดวกกว่าในการติดตั้งโดยใช้วิธีการติดตั้งแบบบานพับ: ไดโอดและตัวต้านทาน R1, R2 สามารถบัดกรีเข้ากับขั้วของตัวต้านทาน R3 และสวิตช์ SA1 ได้ หลังจากการติดตั้งและตรวจสอบ ชิ้นส่วนจะต้องได้รับการยึดและหุ้มฉนวน เช่น ด้วยกาวอีพอกซี
หากไม่จำเป็นต้องใช้โหมดบีคอน ตัวควบคุมสามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยกำจัดองค์ประกอบ R1, R2, VD1 และใช้ตัวต้านทาน R3 โดยไม่ต้องใช้สวิตช์ SA1
การตั้งค่าอุปกรณ์ลงมาให้เลือกตัวต้านทาน R1, R2, R5 ในโหมดบีคอน การเลือกตัวต้านทาน R1 จะกำหนดระยะเวลาของการหยุดชั่วคราวระหว่างแฟลช และตัวต้านทาน R2 คือระยะเวลาของแฟลช ค่าของตัวต้านทาน R5 ขึ้นอยู่กับชนิดและพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์ตลอดจนแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงาน ในการเลือกคุณจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่น้อยกว่าค่าสูงสุดหรือค่าต่ำสุดที่ตัวควบคุมทำงานอย่างเสถียรประมาณสองเท่า หลังจากนั้นตัวต้านทาน R3 จะถูกตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่งความสว่างสูงสุดและโวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อกับขั้วสะสมและตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์ ระหว่างฐานของทรานซิสเตอร์และพิน 4 ของไมโครวงจรจะมีการติดตั้งโซ่ของตัวต้านทานคงที่ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมซึ่งมีความต้านทาน 30 โอห์มและตัวต้านทานกระแสสลับ 2.2 kOhms ชั่วคราว โดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานผันแปรจากสูงสุดไปต่ำสุด แรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์จะถูกควบคุม สังเกตตำแหน่งของแถบเลื่อนที่ความต้านทานของตัวต้านทานลดลงอีกไม่ได้ทำให้แรงดันไฟฟ้าบนตัวสะสมลดลงอย่างเห็นได้ชัด หลังจากนั้นจะทำการวัดความต้านทานรวมของโซ่ที่เกิดขึ้นและติดตั้งตัวต้านทานคงที่ที่มีค่าเท่ากัน
เพื่อให้ตัวควบคุมทำงานร่วมกับหลอดไส้ทรงพลังที่ใช้กระแสไฟฟ้า 1 A ขึ้นไปโดยมีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 10...15 V ก็เพียงพอที่จะใช้ทรานซิสเตอร์คอมโพสิตอันทรงพลังที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสหลายร้อย เช่น VT1 (จากขนาดเล็ก KT829A - KT829G KT973A, KT973B เหมาะสม ) จำเป็นเท่านั้นที่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายต้องไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวงจรขนาดเล็ก แน่นอนว่าคุณจะต้องใช้ตัวเก็บประจุออกไซด์ที่มีแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม
ฉันขอแจ้งให้คุณทราบถึงวงจรไฟฉาย LED ธรรมดาพร้อมการควบคุมความสว่างแบบ PWM การออกแบบนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากความจำเป็นในการปรับความสว่างของไฟหน้าแบบจีน เนื่องจาก LED ไม่ได้ถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้า แต่ด้วยกระแสไฟ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบแปรผันเข้ากับสายไฟที่ขาด ดังนั้นตัวเลือกจึงตกอยู่ที่ PWM ฉันไม่ชอบตัวเลือกตัวควบคุม PWM บนตัวจับเวลาในตัว และฉันจึงตัดสินใจใช้ตรรกะ CMOS วงจรนี้ใช้เครื่องกำเนิด PWM ที่ง่ายที่สุดบนไมโครวงจร K561LE5 มันไม่แตกต่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั่วไปมากนัก มีเพียงไดโอดสองตัวและตัวต้านทานแบบปรับได้หนึ่งตัวเท่านั้น องค์ประกอบทั้งสามนี้เองที่กำหนดรอบการทำงานของพัลส์ ในฐานะเพาเวอร์แอมป์ ฉันใช้ตัวติดตามตัวปล่อยสัญญาณกับทรานซิสเตอร์ KT315 ก็เพียงพอแล้วเพราะมันทำงานในโหมดพัลส์ (ในกรณีของฉันใช้ LED พลังงานต่ำเมื่อใช้อันทรงพลังคุณจะต้องใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังกว่าเช่นเอฟเฟกต์ภาคสนาม)
นี่คือไดอะแกรมของตัวควบคุมของฉัน:
พีซีบีพัฒนาขึ้นสำหรับส่วนประกอบ SMD (ยกเว้นไมโครวงจร ทรานซิสเตอร์ และตัวต้านทานแบบแปรผัน) นี่คือภาพวาดของแผงวงจรควบคุม:
สำหรับรายละเอียดนั้นไม่สำคัญในการเลือก: สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ใดก็ได้, โครงสร้าง n-p-n (ยกเว้นความถี่ต่ำ), ไดโอด - ซิลิคอน SMD ใด ๆ, ตัวเก็บประจุในแพ็คเกจ 0805, ตัวต้านทานก็อยู่ใน 0805 เพื่อประหยัดพื้นที่ สามารถใช้ไมโครวงจรในเวอร์ชัน SMD ได้ แต่คุณจะต้องทำซ้ำแผงวงจรพิมพ์
รายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสี
| การกำหนด | พิมพ์ | นิกาย | ปริมาณ | บันทึก | ร้านค้า | สมุดบันทึกของฉัน |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ยู1 | วาล์ว | CD4001B | 1 | K561LE5 | ไปยังสมุดบันทึก | |
| T1 | ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ | KT315A | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| D1-D2 | ไดโอดเรียงกระแส | 1N4148 | 2 | 1N4007 | ไปยังสมุดบันทึก | |
| ค1 | ตัวเก็บประจุ | 100 nF | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R1 | ตัวต้านทานแบบแปรผัน | 1 โอห์ม | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R2 | ตัวต้านทาน | 1 โอห์ม | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| LED-LED4 | นำ | 30 มิลลิแอมป์ | 4 | เลือกปริมาณที่คุณต้องการ |
แผนภาพของตัวควบคุมดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 80 ก. เครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมที่มีความถี่การทำซ้ำ 100... 200 Hz ประกอบบนองค์ประกอบ DD1.1, DD1.2 ตัวต้านทาน R1 ควบคุมรอบการทำงานของพัลส์ตั้งแต่ประมาณ 1.05 ถึง 20 พัลส์ตัวกำเนิดจะถูกส่งไปยังสเตจการจับคู่ที่ประกอบบนองค์ประกอบ DD1.3, DD1.4 และจากเอาต์พุตไปยังสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ VT1 ในวงจรสะสมของ ซึ่งมีการเปิดหลอดไส้ ELI ไว้
ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เปิดอยู่โดยสวิตช์ SA1 รวมกับตัวต้านทาน R1 การใช้สวิตช์ SA2 ของไฟฉายทำให้คุณสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ GB1 ไปยังหลอดไส้ได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านตัวควบคุม
แผงวงจรควบคุม (รูปที่ 81) ติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านข้างของหลอดไฟถัดจากตัวสะท้อนแสง รูสี่เหลี่ยมถูกตัดเข้าไปในผนังด้านหลังของโคมไฟเพื่อใช้จับตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ ตัวเก็บประจุ G2 วางอยู่ในตำแหน่งใด พื้นที่ว่างควรอยู่ใกล้แผงวงจรพิมพ์มากกว่า
ข้าว. 80. ไดอะแกรมของการควบคุมความสว่างของไฟฉาย (a) และเวอร์ชันของสเตจเอาท์พุต (b)
ตัวควบคุมได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับหลอดไส้ที่ใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 160 mA สำหรับหลอดไฟที่ใช้กระแสสูงถึง 400 mA สวิตช์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะเสริมด้วยทรานซิสเตอร์ตัวที่สองดังแสดงในรูป 80.6.
แผนผังการควบคุมความสว่างของไฟฉายเวอร์ชันอื่น ( วงจรไฟระบบสัมผัส) แสดงไว้ในรูปที่ 82. ในนั้นฟังก์ชั่นขององค์ประกอบควบคุมนั้นดำเนินการโดยองค์ประกอบเซ็นเซอร์แบบสัมผัสสองหน้าซึ่งวางอยู่บนตัวไฟฉาย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกประกอบบนองค์ประกอบ DD1.1, DD1.2 โดยสร้างการสั่นแบบสี่เหลี่ยมโดยมีรอบการทำงานประมาณ 1.05 ซึ่งหมายความว่าจะมีแรงดันไฟฟ้าเกือบคงที่ที่เอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.2 ระดับสูงและในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้นที่แรงดันไฟฟ้าจะต่ำ พัลส์เหล่านี้จะถูกส่งผ่านตัวเก็บประจุ C2 ไปยังองค์ประกอบเซ็นเซอร์ El, E2 และอินพุตขององค์ประกอบ DD1.3 หากความต้านทานระหว่างหน้าสัมผัสขององค์ประกอบเซ็นเซอร์สูงดังนั้นที่อินพุตขององค์ประกอบ DD1.3 จะมีพัลส์คล้ายกับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ข้าว. 81. แผงวงจรพิมพ์ (a) และตำแหน่งขององค์ประกอบหรี่ไฟฉาย (b)
ข้าว. 82. โครงร่างการควบคุมความสว่างของไฟฉายแบบสัมผัส
ข้าว. 83. การออกแบบแผงวงจร (b) และองค์ประกอบเซ็นเซอร์
ดังนั้นส่วนใหญ่แล้วเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.3 จะมีระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำ เช่น ทรานซิสเตอร์จะปิดเกือบตลอดเวลาและหลอดไส้ ELI จะไม่สว่าง หากคุณสัมผัสองค์ประกอบเซ็นเซอร์ตอนนี้ ความต้านทานระหว่างหน้าสัมผัสจะลดลงและตัวเก็บประจุ C 2 จะเริ่มชาร์จผ่านความต้านทานนี้ ยิ่งความต้านทานนี้ต่ำลงเท่าใดการชาร์จก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้นและยิ่งช่วงเวลาที่อินพุตขององค์ประกอบ DDil.3 นานขึ้นแรงดันไฟฟ้าจะต่ำและที่เอาต์พุตในทางกลับกันสูงนั่นคือยิ่งทรานซิสเตอร์ VT1 ยาวขึ้น VT2 จะเปิดขึ้น ซึ่งหมายถึงความสว่างของหลอดไส้มากขึ้น ด้วยการกดที่หน้าสัมผัสขององค์ประกอบเซ็นเซอร์ด้วยนิ้วของคุณ คุณสามารถเปลี่ยนความต้านทานระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้นได้ เช่น ปรับความสว่างของหลอดไฟไฟฉาย
วรรณกรรม: I. A. Nechaev, ห้องสมุดวิทยุมวลชน (MRB), ฉบับที่ 1172, 1992
โครงการ:
ต่างจากไฟฉาย LED ที่สามารถปรับความสว่างได้ โดยที่ขีดจำกัดล่างของแรงดันไฟฟ้าคือ 1.9...2 V ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟของวงจรไมโครเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรอบการทำงานที่ปรับได้ (K561LE5 หรือ 564LE5) ซึ่งควบคุมกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ในข้อเสนอที่เสนอ อุปกรณ์ (รูปที่ 1) ดำเนินการจากตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพซึ่งช่วยให้ไฟฉายสามารถขับเคลื่อนจากองค์ประกอบกัลวานิก 1.5 V ตัวแปลงทำโดยใช้ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 ตามวงจรของหม้อแปลงในตัวเอง ออสซิลเลเตอร์ที่มีขั้วบวก ข้อเสนอแนะโดยปัจจุบัน
วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรอบการทำงานแบบปรับได้บนชิป K561LE5 ที่กล่าวถึงข้างต้นได้รับการแก้ไขเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงความเป็นเส้นตรงของการควบคุมกระแสไฟฟ้า การสิ้นเปลืองกระแสไฟขั้นต่ำของไฟฉายที่มี LED สีขาวสว่างเป็นพิเศษ 6 ดวง L-53MWC จาก Kingbright ที่เชื่อมต่อแบบขนานคือ 2...3 mA การพึ่งพาปริมาณการใช้กระแสไฟกับจำนวน LED นั้นเป็นสัดส่วนโดยตรง
โหมด "บีคอน" เมื่อไฟ LED กะพริบสว่างที่ความถี่ต่ำแล้วดับลง จะดำเนินการโดยการตั้งค่าการควบคุมความสว่างให้สูงสุดแล้วเปิดไฟฉายอีกครั้ง ความถี่ของแสงกะพริบที่ต้องการสามารถรับได้โดยการเลือกตัวเก็บประจุ SZ
เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคือ 1.5 V และไม่ใช่ 3 V อุปกรณ์จึงไม่เพียงใช้ LED ที่สว่างเป็นพิเศษเท่านั้น แต่ยังใช้ LED อื่น ๆ ด้วย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของไฟฉาย ส่วนที่ส่องสว่างได้ดีที่แรงดันไฟฟ้า 1.5 V เช่น AL307AM, AL307BM (ไฟสีแดง) ตรงกันข้ามกับไฟ LED AL307VM, AL307GM (ไฟสีเขียว) จะต้องเปิดเป็นอนุกรมครั้งละ 2 ชิ้น ประสิทธิภาพของไฟฉายจะยังคงอยู่เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 1.1 V แม้ว่าความสว่างจะลดลงอย่างมากก็ตาม
ทรานซิสเตอร์สนามผลที่มีประตูหุ้มฉนวน KP501A (KR1014KT1V) ใช้เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ตามวงจรควบคุมเข้ากันได้ดีกับไมโครวงจร K561LE5 ทรานซิสเตอร์ KP501A มีพารามิเตอร์จำกัดดังต่อไปนี้:
แรงดันไฟฟ้าของแหล่งระบายน้ำ - 240 V;
แรงดันไฟฟ้าเกตแหล่งที่มา - 20 V;
กระแสระบาย - 0.18 A;
กำลังไฟ - 0.5 วัตต์
การเชื่อมต่อแบบขนานของทรานซิสเตอร์เป็นที่ยอมรับได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากชุดเดียวกัน การแทนที่ที่เป็นไปได้ - KP504 ด้วยดัชนีตัวอักษรใดก็ได้ สำหรับทรานซิสเตอร์สนามผล IRF540 แรงดันไฟฟ้าของชิป DD1 ที่สร้างโดยคอนเวอร์เตอร์จะต้องเพิ่มเป็น 10 V
ในไฟฉายที่มีไฟ LED L-53MWC หกดวงเชื่อมต่อแบบขนาน การใช้กระแสไฟจะอยู่ที่ประมาณ 120 mA เมื่อเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ตัวที่สองแบบขนานกับ VT3 จะเท่ากับ 140 mA
หม้อแปลง T1 พันบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ K10x6x4.5 ขนาด 2000NM ขดลวดนั้นพันด้วยลวดสองเส้นและส่วนปลายของขดลวดครึ่งแรกเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของขดลวดครึ่งหลัง ขดลวดปฐมภูมิมี 2x10 รอบ ขดลวดทุติยภูมิมี 2x20 รอบ เส้นผ่านศูนย์กลางลวด - 0.37 มม. ยี่ห้อ - PEV-2 ตัวเหนี่ยวนำถูกพันบนวงจรแม่เหล็กเดียวกันโดยไม่มีช่องว่างด้วยลวดเดียวกันในชั้นเดียวจำนวนรอบคือ 38 ตัวเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำคือ 860 μH ก่อนที่จะม้วนขอบแหลมของวงแหวนเฟอร์ไรต์ควรทื่อและควรหุ้มฉนวนเพิ่มเติมด้วยเทปบาง ๆ คุณไม่ควรใช้โช้คกับลวดแม่เหล็กแบบเปิด - การสิ้นเปลืองกระแสไฟจะเพิ่มขึ้น ขอแนะนำให้ติดตั้งปุ่ม SB1 พร้อมตัวล็อค ส่วนที่เหลือจะเหมือนกับในไม่มีความแตกต่าง
ในระหว่างการตั้งค่า หากคอนเวอร์เตอร์ไม่เริ่มทำงาน คุณควรสลับขั้วปลายสุดของขดลวดหลักหรือขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง T1 แรงดันไฟฟ้าฐาน-อิมิตเตอร์ที่อนุญาตของทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 จะต้องเกินแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลง ในกรณีของเรา ทรานซิสเตอร์ความถี่ต่ำกำลังต่ำส่วนใหญ่มีความเหมาะสม โครงสร้างพีพีพี- เพื่อรักษาเสถียรภาพกระแสไฟจ่ายของวงจรไมโคร DD1 เมื่อ DD1 คือ K176LE5 หรือ 164LE5 คุณสามารถติดตั้งตัวปรับกระแสไฟในวงจรกำลังของวงจรไมโครได้ (แสดงในรูปที่ 1 ด้วยกากบาท) โคลงปัจจุบันสามารถทำได้ตามแผนภาพในรูป 2 และบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม KP103E1 พร้อม p-channel และแรงดันตัดต่ำ ในรูป ในรูป 2.6 แสดงตัวเลือกที่คล้ายกันกับทรานซิสเตอร์ n-channel เอฟเฟกต์สนาม KP364V เมื่อใช้ตัวปรับกระแสโหลดตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าจะไม่เข้าสู่โหมดการสั่นของตัวเองความถี่ต่ำ - "มายัค" นอกจากนี้ยังสามารถกำจัดโหมด "บีคอน" ได้โดยการลดค่าของตัวต้านทาน R1 ลงเหลือ 10 kOhm ซึ่งจะเพิ่มการใช้กระแสไฟขั้นต่ำเล็กน้อย
สามารถเปลี่ยนชิป K561LE5 (อะนาล็อกที่นำเข้าของ CD4001B) ได้ด้วย K561LA7 (CD4011B) ไม่มีการพัฒนาแผงวงจรพิมพ์
วรรณกรรม
1. Nechaev I. ไฟฉาย LED พร้อมความสว่างที่ปรับได้ - วิทยุ พ.ศ. 2548 ฉบับที่ 2 หน้า 51. 52.
2. Kavyev A. แหล่งจ่ายไฟแบบพัลส์พร้อมสวิตช์อะคูสติกสำหรับหลายเมตร - วิทยุ, 2548, ฉบับที่ 6, น. 23.