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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 태양 전지에 대한 보안 경보. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
도난 경보 장치의 경우 빛은 좋은 에너지원 역할을 할 수 있으며 빛으로부터 어느 정도 떨어져 있는 감지기 회로를 제공할 수 있습니다. 사실, 그러한 도난 경보기는 완전히 자급자족합니다.
장치의 작동 원리 광원으로 시작해야 합니다. 빛의 광선은 출입구, 창문 또는 방을 따라 향하여 보안 구역을 형성합니다. 수신단에서 태양 전지는 광선의 존재를 감지하고 전기로 변환합니다. 태양 전지는 장치 작동에 중요한 역할을 합니다. 빛을 감지할 뿐만 아니라 신호 회로 자체에 전원을 공급합니다. 전체 비밀은 최소한의 전력 소비를 보장하도록 특별히 설계된 경보 체계를 선택하는 데 있습니다. 이러한 회로의 특성으로 인해 태양 전지의 출력 신호는 광선에 대한 유용한 정보와 전체 장치에 전원을 공급하는 데 동시에 사용됩니다. 회로도 신호 체계는 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 광전 변환기부터 시작하겠습니다. 사실 지금까지 논의된 태양전지는 1,6개의 전지를 직렬로 연결한 태양전지를 의미했다. 배터리의 총 출력 전압은 셀의 실제 조명에 따라 약 1mA의 전류에서 XNUMXV입니다. 우선, 태양광 패널은 알람 회로에 전원을 공급해야 합니다. 이것은 소형 재충전식 니켈-카드뮴 배터리를 충전함으로써 달성됩니다. 충전 회로에는 태양 전지, 다이오드 D1 및 배터리가 포함됩니다. "가드" 광선이 태양 전지 표면에 떨어지면 다이오드 D1을 통해 흐르는 전류에 의해 배터리가 충전됩니다. 우리는 이전 장에서 배터리가 충전 전압을 약 1,35V까지 떨어뜨린다는 것을 알았습니다. 이러한 관점에서 배터리는 실제로 제너 다이오드로 생각할 수 있습니다. 다이오드 D0,3에서 1V의 전압 강하가 주어지면 태양 전지판 자체의 전압은 1,65V에서 안정화됩니다. 태양 전지의 전류는 저항 R1 및 R2를 통해서도 흐릅니다. 이 전류의 크기는 250μA 미만이며 대부분의 전류는 배터리를 충전하는 데 사용됩니다. 저항과 R2는 감지 회로의 중요한 부분입니다. 모든 것을 순서대로 고려하십시오(그림 1). 전류가 R1과 R2를 통해 흐르면 전압 분할이 발생합니다. 저항 R1 및 R2의 저항은 태양 전지가 조명될 때 저항 R1 양단의 전압 강하가 약 0,21V가 되도록 선택됩니다. 이 전압은 다이오드 D1 양단의 전압 강하(0,3V)에 합산되어 결과적으로 베이스와 이미 터 트랜지스터 Q1 사이의 전위차는 0,51V입니다. Q1은 최소 바이어스 전압이 0,7V인 실리콘 트랜지스터이므로 베이스 전압이 너무 낮아 트랜지스터를 켤 수 없습니다. 태양 전지에 빛이 비추면 트랜지스터가 잠겨 전류가 흐르지 않습니다.
그러나 광선이 차단되면 광전 변환기의 전류가 중단되므로 저항 R1을 통해 전류가 흐르지 않습니다. 전류는 다이오드 D1을 통해서도 중지됩니다. 이 경우 다음과 같은 일이 발생합니다. R1은 고임피던스 소스, D1 역 바이어스 다이오드(태양 전지에서 전압 소실로 인해)가 되고 전류는 R2와 트랜지스터의 베이스-이미터 접합을 통해 흐릅니다. Q1. 이제 컬렉터 전류가 나타납니다. 콜렉터 전류는 IC1(경보 발생기)에 공급됩니다. 이 디자인은 매우 낮은 공급 전압에서 작동하고 매우 적은 전류를 소비하기 때문에 이 특정 마이크로 회로를 사용합니다. 1,5V의 공급 전압(일반적인 시그널링)에서 LM3909 칩은 불안정한 상태가 되므로 생성 모드가 됩니다.구성 요소 R5, R6 및 C1의 값에 따라 주파수가 결정됩니다. 세대의. LM3909에는 전력 증폭 출력단도 포함되어 있습니다. 발전기 출력(핀 2)과 배터리의 양극 단자 사이에 음향 변환기(스피커)를 연결하면 발전기가 작동 중일 때 크고 명확하게 구별되는 신호를 들을 수 있습니다. 광선이 중단되면 감지기 회로가 즉시 트리거되고 가청 신호가 울립니다. 광선이 복구되면 트랜지스터 Q1이 꺼지고 발전이 멈추므로 회로는 문이나 게이트가 열릴 때 울리는 벨 역할을 합니다. 알람 수정 예를 들어 침입자 경보 시스템에서 자동 회로 복구가 바람직하지 않은 경우 기본 장치에 래칭 회로가 도입됩니다. 이들은 기본적으로 R3, Q2 및 R4 회로의 요소이지만 고정 회로의 전체 트릭은 LM3909 칩에 의해 결정됩니다. 5ohm 저항은 핀 6와 12 사이의 마이크로 회로 내부에 연결됩니다. 양극 단자 5에 전압이 가해지지 않는 한 단자 6에도 전압이 없습니다. 커밋 전 스키마의 상태입니다. 광선이 차단되면 트랜지스터 Q1이 켜지고 핀 5에 전원을 공급하여 오실레이터를 시작합니다. 잠재력은 핀 6에도 나타납니다. "래칭 S1" 스위치가 켜져 있으면 핀 6에서 저항 R4를 통해 전압이 트랜지스터 Q2의 베이스에 공급됩니다. 전류는 트랜지스터 Q2와 저항 R3을 통해 흐르기 시작하여 트랜지스터 Q1의 베이스를 통해 이미 흐르는 전류를 더욱 증가시킵니다. 태양전지에서 다시 전압을 공급하더라도 태양전지에서 발생하는 전류의 흐름 경로는 크게 달라진다. 결과적으로 저항의 저항은 더 이상 저항 R2의 저항보다 작지 않고 R1의 전압 강하가 증가합니다. R2, R3 및 Q2의 유효 저항은 R1에 비해 작아지고 태양 전지는 트랜지스터 Q1을 포화 상태에서 벗어날 수 없습니다. 따라서 광선이 복원되더라도 경보 신호가 제공됩니다. 스위치 S1로만 끌 수 있습니다. 보안 경보 설계 디자인의 기본은 직렬로 연결된 XNUMX개의 소형 태양 전지로 구성되고 외부는 기와 지붕과 유사한 배터리입니다. 최소한의 전류가 필요하기 때문에 매우 작은 요소를 사용할 수 있음이 분명합니다. 요소 절단 기술 및 이에 대한 해당 장치에 대한 충분한 지식 없이는 이러한 배터리를 만드는 것이 쉽지 않습니다. 부품 목록에서 사전 제작된 배터리를 구입하는 것이 좋습니다. 도난 경보기의 범위를 늘리기 위해 태양 전지에는 포물면 거울이 장착되어 있습니다. 거울은 넓은 공간에서 광선을 모아 요소에 집중시킵니다. 이를 위해 휴대용 손전등이 사용되었으며 동일한 작업을 수행할 수 있습니다. 찾을 수 있는 렌즈 조리개가 가장 큰 손전등을 선택해야 합니다. 이것이 중요합니다. 그런 다음 반사경 어셈블리를 분해하고 전구를 제거하십시오. 이 디자인에서 렌즈는 광선을 집중시킬 뿐만 아니라 거울 반사경을 기계적 손상과 습기로부터 보호합니다. 이제 태양 전지는 내부에서 중앙의 투명 보호 렌즈에 접착되고 전지 뒷면은 렌즈를 향해야 합니다. 태양 전지판이 전구의 구멍에 맞도록 렌즈를 제자리에 놓습니다. 배터리의 두 도체가 이 구멍을 통과한 다음 반사기가 고정됩니다. 물론 배터리는 투명 렌즈의 상당 부분을 가리고 있기 때문에 가능한 한 가장 큰 반사경을 선택해야 합니다. 개별 태양 전지의 크기를 줄이고 배터리 크기를 줄일 수도 있습니다. 직렬 태양광 패널의 출력은 색상으로 구분되지 않으므로 극성을 직접 결정해야 합니다. 하부 요소의 전면에 납땜된 와이어는 음극성을 가지며 본체에 부착됩니다. 상단 요소의 뒷면에 납땜된 다른 와이어는 양극을 가집니다. 전기 리드 극성의 유사한 분포는 상부 조명층이 n형인 pn 접합 태양 전지에 일반적입니다. 기본 n형 실리콘으로 만든 태양 전지의 경우 상단 p형 층과 리드의 극성은 텍스트에 표시된 것과 반대입니다. 장치의 검출기 및 생성기 장치는 그림에 표시된 인쇄 회로 기판에 배치됩니다. 2 및 그 위에 부품 배치-그림. 삼.
태양 전지판을 제외한 모든 부품이 보드에 납땜됩니다. 연결하면 알람이 울립니다. 원하는 경우 배터리와 직렬로 스위치를 설치하여 사용하지 않을 때 알람을 끌 수 있습니다. 인쇄 회로 기판은 일반적으로 배터리 용으로 설계된 손전등 칸에 설치됩니다. 음향 변환기가 외부와 통신하도록 보드를 배치해야 합니다. 그렇지 않으면 날카로운 소리가 잘 들리지 않습니다. 또한 하우징에 "고정" 스위치용 구멍이 뚫려 있습니다. 태양 전지에서 나오는 도체를 고정하고 손전등을 조심스럽게 조립해야 합니다. 이번에는 배터리를 회로에 납땜합니다. 보안 장치를 사용할 준비가 되었습니다. 설치가 올바르면 시스템에서 날카로운 경보를 울립니다. 그것을 "진정"시키려면 트리거링 고정을 끄고 태양 전지 표면을 비추는 것이 필요합니다. 이 작업은 간단합니다. 시스템을 지정된 위치에 설치하기 전에 테이블 램프 아래에 놓습니다.
보안 경보기 설치 출입구에 보안 장치를 설치하는 일반적인 방식이 그림에 나와 있습니다. 4. 대부분의 경우에 충분한 높이인 60cm로 고정됩니다. 광선이 방으로 들어가는 통로를 막도록 지시됩니다.
이제 개구부의 반대쪽에 경보 장치를 설치해야 합니다. 광선이 태양 전지 표면에 정확히 닿도록 광선의 방향을 조정해야 할 수도 있습니다. 이것은 설정하기 쉽습니다. 빔이 정확하게 조준되면 알람이 중지됩니다. 어떤 강력한 손전등도 광원으로 사용할 수 있습니다. 이를 위해 알람 회로 배치와 동일한 손전등을 사용했습니다. 배터리는 6볼트 강압 변압기로 교체되었으며, 6볼트 권선의 한쪽 끝은 전구에 연결되고 다른 쪽 끝은 주전원에 연결되었습니다. 광선을 보이지 않게 하려면 적외선 필터를 사용할 수 있습니다. 빨간색 셀로판도 빔을 덜 눈에 띄게 합니다.실리콘 태양 전지는 스펙트럼의 빨간색 및 적외선 영역에서 상당한 감도를 가지므로 감도 손실은 무시할 수 있습니다. 그러나 필터에 의해 도입된 감쇠를 고려해야 합니다. 시스템의 범위가 동일하게 유지될 것으로 기대할 수 없습니다. 필터가 발광체 표면을 덮으면 열이 날 수 있습니다. 가열 정도는 필터 유형과 투과율에 따라 다릅니다. 고열로 인해 화재가 발생할 수 있습니다. AC 전원을 사용하는 광원을 사용하면 정전 신호를 보내는 추가적인 이점이 있습니다. 저자: 바이어스 T.
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