손전등 밝기 조절. 계획, 설명

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7년 라디오 1986호에 게재된 “손전등 밝기 조절”이라는 기사에서는 손전등의 밝기를 조절하는 전자 장치에 대해 설명했습니다. 오늘 이 기사의 저자는 손전등에 라이트 비콘의 추가 기능을 제공할 수 있는 향상된 버전의 장치를 제공합니다.

물론 가변저항을 직렬로 연결하여 손전등의 밝기를 조절할 수도 있습니다. 그러나 불행하게도 저항기에서 상당한 전력이 쓸데없이 손실되며 이러한 조정기의 효율성은 낮아질 것입니다. 주요 레귤레이터는 더 경제적이며, 작동 원리는 부하가 지속적으로 연결되지 않고 주기적으로 원활하게 변경될 수 있는 기간 동안 전원(배터리)에 연결된다는 사실을 기반으로 합니다. 결과적으로 백열등을 통과하는 평균 전류가 변경되어 밝기가 변경됩니다.

위에서 언급한 것과 같이 제안된 조정기(그림 1)는 손전등 본체에 내장되어 있으며 백열등의 밝기를 최대에서 낮은 광선까지 조정할 수 있습니다. 도움을 받으면 랜턴을 가벼운 신호등으로 쉽게 바꿀 수 있습니다.

손전등 밝기 조절

이러한 조정기의 기본은 통합 타이머 DD1입니다. 펄스 발생기가 포함되어 있습니다. 반복 주파수(200~400Hz)와 듀티 사이클을 변경할 수 있습니다. 트랜지스터 VT1은 전자 키 역할을 하며 작동은 발전기에 의해 제어됩니다. 레귤레이터의 작동 원리는 그림 2에 표시된 오실로그램으로 설명됩니다. XNUMX.

손전등 밝기 조절

밝기 제어 모드에서는 가변 저항 R1과 결합된 스위치 SA3의 접점이 닫힙니다. 저항 슬라이더를 움직이면 커패시터 C1의 충전 및 방전 지속 시간이 변경되고 다이오드 VD2를 통해 충전이 수행되고 VD3을 통해 방전이 수행됩니다. 상대적으로 높은 저항의 저항 R1 및 R2는 발전기 작동에 실질적으로 영향을 미치지 않습니다.

저항 슬라이더의 가장 극단적인 위치 중 하나에서 발전기 출력(핀 4)에 짧은 전압 펄스가 형성되어 트랜지스터 스위치가 열립니다(그림 2, a). 이 경우 램프가 짧은 시간 동안 배터리에 연결되어 빛의 밝기가 최소화됩니다.

저항 슬라이더의 중간 위치에서 램프가 배터리에 연결되어 있는 동안의 지속 시간은 일시 정지 기간과 동일합니다(그림 2b). 결과적으로 램프는 최대 전력의 약 절반에 해당하는 전력을 방출합니다. 램프는 최대 강도로 연소됩니다.

엔진의 다른 극한 위치에서는 대부분의 시간 동안 램프가 배터리에 연결된 상태로 유지되고 짧은 시간 동안만 꺼집니다(그림 2, c). 따라서 램프는 거의 최대 밝기로 빛납니다.

트랜지스터 스위치가 열리면 전압 강하는 약 0,2V이며 이는 해당 레귤레이터의 효율성이 상당히 높다는 것을 나타냅니다.

라이트 비콘 모드에서는 스위치 SA1의 접점이 열려 있고 커패시터 C1은 주로 저항 R2와 다이오드 VD1을 통해 충전되고 저항 R1을 통해 방전됩니다. 이 모드에서는 램프가 몇 초 간격으로 수십 분의 XNUMX초 동안 배터리에 연결됩니다.

스위치 SA2는 손전등 자체 스위치이며, 커패시터 C2는 완충 에너지 저장 장치 역할을 하여 배터리 GB1의 작동을 촉진합니다.

조정기 테스트 결과 공급 전압이 2,2...2,1V로 감소하면 정상적으로 작동하는 것으로 나타났습니다. 따라서 갈바니 전지 400개로 구성된 배터리를 사용해도 손전등에 사용할 수 있습니다. 다이어그램에 표시된 트랜지스터의 경우 백열등은 최대 XNUMXmA의 전류를 가질 수 있습니다.

이 장치는 KR1006VI1 타이머, KD103A, KD103B, KD104A, KD522B 다이오드뿐만 아니라 스위칭 또는 펄스 회로에서 작동하도록 특별히 설계된 트랜지스터(포화 모드에서 콜렉터-이미터 전압 0,2...0,3V)를 사용할 수 있습니다. 최대 콜렉터 전류는 백열등이 소비하는 전류 이상이며 전류 전달 계수는 40 이상입니다. 최대 300mA 전류의 백열등의 경우 다이어그램에 표시된 것 외에도 트랜지스터 KT630A - KT630E, KT815A - KT815G, KT817A - KT817G가 적합합니다. K52, K53, K50 - 16 시리즈, 스위치가 있는 가변 저항 - SPZ - 3, 상수 - MLT, C2 - 33과 같은 소형 산화물 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다. 저항 R3은 다음과 함께 사용할 수도 있습니다. 예를 들어 10, 22, 33, 47kOhm과 같이 몇 배 더 높은 값이지만 이 경우 발전기 주파수가 거의 동일하게 유지되도록 커패시터 C1의 커패시턴스를 비례적으로 줄여야 합니다.

구조적으로 레귤레이터는 배터리 3336, "Rubin" 및 해당 외국 유사 제품을 사용하도록 설계된 소위 "사각형"몸체의 손전등과 접을 수있는 플라스틱 반쪽이있는 "원형"손전등에 설치하기가 더 쉽습니다. 주택. 이 경우 저항 R3을 먼저 하우징에 장착한 다음 나머지 부품을 배치합니다. 또한 모든 실시예에서 힌지 장착 방법을 사용하여 설치하는 것이 더 편리합니다. 다이오드와 저항기 R1, R2를 저항기 R3과 스위치 SA1의 단자에 납땜할 수 있습니다. 설치 및 검사 후에는 에폭시 접착제 등을 사용하여 부품을 고정하고 절연해야 합니다.

비콘 모드가 필요하지 않은 경우 R1, R2, VD1 요소를 제거하고 스위치 SA3 없이 저항 R1을 사용하여 조정기를 단순화할 수 있습니다.

장치 설정은 저항 R1, R2, R5를 선택하는 것으로 요약됩니다. 비콘 모드에서 저항 R1을 선택하면 깜박임 사이의 일시 중지 기간이 설정되고 저항 R2(플래시 지속 시간)가 설정됩니다. 저항 R5의 값은 트랜지스터의 유형과 매개변수, 전원 전압에 따라 달라집니다. 이를 선택하려면 레귤레이터가 안정적으로 작동하는 최대 또는 최소값보다 약 3배 낮은 공급 전압을 적용해야 합니다. 그런 다음 저항 R4을 최대 밝기 위치로 설정하고 전압계를 트랜지스터의 컬렉터 및 이미 터 단자에 연결합니다. 트랜지스터 베이스와 마이크로 회로의 핀 30 사이에는 저항이 2,2Ω이고 교류 저항이 XNUMXkΩ인 직렬 연결된 정저항 체인이 임시로 설치됩니다. 가변 저항의 저항을 최대에서 최소로 변경함으로써 트랜지스터 콜렉터의 전압이 제어됩니다. 저항의 저항이 더 감소해도 컬렉터의 전압이 눈에 띄게 감소하지 않는 슬라이더의 위치에 유의하십시오. 그 후, 체인의 전체 저항을 측정하고 동일한 값의 일정한 저항을 설치합니다.

레귤레이터가 최대 1...10V의 공급 전압으로 15A 이상의 전류를 소비하는 강력한 백열등과 함께 작동하려면 전류 전달 계수가 수백인 강력한 복합 트랜지스터를 사용하면 충분합니다. VT1로 (소형에서는 KT829A - KT829G KT973A, KT973B가 적합합니다.) 공급 전압이 마이크로 회로에 허용되는 최대 값을 초과하지 않는 것만 필요합니다. 물론 적절한 정격 전압을 갖춘 산화물 커패시터를 사용해야 합니다.

저자: I. Nechaev, 쿠르스크

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