带有麦克风和定时器功能的自动楼梯照明。方案、说明

带有麦克风和定时器功能的自动楼梯照明。无线电电子电气工程百科全书

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摘要。 如您所知，白炽灯的寿命很大程度上取决于其工作模式。对开启瞬间初始电流的限制及其逐渐增加，可以避免白炽灯灯丝的损坏。使用具有脉冲相位控制的晶闸管调光器作为楼梯照明机的一部分，可以限制晚上的最大电压，因为晚上电压会因消费者数量的减少而增加。此外，这种机器还可以补充声音传感器和定时器功能，当声音信号出现时，可以以最大亮度打开白炽灯15秒至10分钟。

一般信息。 本文讨论的设计是所谓的“双端子”，这使得它们可以与白炽灯串联，而不需要额外的接线。该设备可以放置在任何方便的地方，为开关元件提供良好的通风，以确保消防安全。

经过一些修改的晶闸管调光器 [1] 用作楼梯照明机的基本电路解决方案（图 1）。特别是，将两只KT361晶体管，组成复合晶体管，换成一只高增益的KT3107系列晶体管，并引入电阻R1，以减少关断电源后电容C2的放电时间。

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调节器在接通时在 1 秒内提供电流的平滑增加，由于灯丝的平滑加热，消除了超过其最大允许值的情况。最大负载电压由电阻器 R6 设置。该值可以在 80…90% 范围内选择，这样可以消除晚上消费者数量减少且网络电压升高时超出最大允许电压的情况。

市电中的自动“软”负载”（图 1）采用晶闸管导通时刻的相脉冲控制，这决定了输送到负载的功率。相脉冲方法的本质是改变晶闸管打开的时间，从市电电压过零的那一刻开始计算。晶闸管越早打开，输送到负载的功率就越多。

初始时，当市电电压接近于零时，电容器C2放电，晶体管VT2、VT3和晶闸管VS1截止。电容C1充电完成后，三极管VT1完全开通，晶闸管开通的时刻仅由R5-R6-C2电路的时间常数决定。当电容器C2充电时，晶体管VT2发射极结上的电压降增加。当达到大约 0,6V 的值时，晶体管 VT3 开始轻微打开，因为电流开始在其基极电路中流动。这导致晶体管 VT2 基极电流的更大增加以及后两者和晶闸管的雪崩式包含。晶闸管VS1控制极电流出现的时刻决定了输送到负载的功率。

带麦克风和定时器功能的楼梯灯开关

建筑和细节。 该机器组装在印刷电路板上（图 2），该印刷电路板由 1,5 毫米厚的双面箔玻璃纤维制成，内接于边长为 65 毫米的正方形的正八边形。当然，您可以使用直径为 70 毫米的圆形毛坯。该印刷电路板适合安装在内径为 70 mm 的标准网络接线盒中。晶体管VT1、VT2可以是KT3107、VT3-KT3102系列中的任何一个。我们将VD1稳压二极管替换为D814G、KS512、KS515。二极管 VD2 - 任何硅。晶闸管 VS1 可以是 KU201、KU202 系列，索引号为 K、L、M、N。二极管 KD226，索引号为 G、D、E。保险丝 FU1 安装在支架上。

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经营原则。 楼梯照明机的改进版本的电路，辅以麦克风和定时器功能，如图3所示。 30、同样采用相脉冲控制的晶闸管亮度控制器，但为了机器的正常工作和供电电压，在控制器中引入了一串串联电阻R31-R10，设定了初始亮度。白炽灯的水平为 15 ... 5%。这是在待机模式下获得稳定的电源电压“+10”和“+16V”所必需的。在关闭电源电路的瞬间，白炽灯灯丝的电阻最大，由于参数稳定器中引入了容量较小的镇流电容C17、C15，因此电容C13不会立即充电，但在十分之一秒之内。为此，积分电路R10-C5的时间常数必须略长于建立电源电压“+2”的时间，以保证上电瞬间计数器DDXNUMX可靠的清零。

建立电源电压“+5”后，在具有施密特触发器的反相元件DD1.2的输入端保持一段时间（由R13、C10的值确定），维持逻辑零电平，之后通过该元素取反，重置计数器 DD2。电容器C10充电完成后，由于VD5二极管闭合，因此不会影响器件的工作。

将计数器 DD2 设置为零状态后，其输出“Q12”（引脚 1）出现零电平，该输出通过元件 DD1.3 反转，打开开关晶体管 VT1。电阻R24的下端连接公共线，对电容器C18充电。白炽灯的亮度增加到最大值，该值由电阻器R29的阻值设定。对于图中所示的等级R29，最大亮度值约为80%。因此，当设备首次打开时，白炽灯会在指定的时间内以最大亮度 80% 点亮。只需按照“三端”方案开启即可提供稳压器的高输出功率（高达99%）。对于楼梯照明机来说，这并不重要，因为通常不需要高亮度的照明，但如果有必要，可以通过安装更高功率的白炽灯来补偿亮度的损失。

同时，计数器DD12的输出“Q1”（引脚2）的“6”电平进入二极管VD1.5的阴极，向相反方向偏置，并使组装在元件DD1.6上的发生器能够运行。 .19、DD21、R11 ... R2、C2048。 DD12 的正极性脉冲是可计数的，当达到 1 个状态时，在最高有效位“Q1.3”（引脚 1）的输出处生成“31”电平。该电平由元件 DD10 反转，导致发电机停止。同电平关闭晶体管VT50并使机器进入待机模式。在此状态下，白炽灯发光的最小亮度由微调电阻RXNUMX的位置决定，可在XNUMX…XNUMX%范围内选择。

麦克风放大器是在运放DA1.1和DA1.2上制作的。其总放大系数可达5000，因此，要从麦克风输出触发机器，幅度为1 mV的交流电压就足够了。放大器的灵敏度可以通过电阻R5调节，使机器不工作时听到层站的脚步声，而只听到任何语音命令。在这种情况下，您可以设置待机模式下的亮度，例如50%，如果需要接收层站“主人”的额外照明，请发出任何语音命令。

为了增加高频稳定性并消除自激，在麦克风放大器中引入了电容器C4、C6。来自输出DA1.2的放大交流电压通过耦合电容器C7提供给装配在二极管VD1、VD2上的整流器。整流后的电压由电容器 C8 平滑并馈送到由元件 DD1.1、DD1.2、C9、VD3、VD4、R11、R12 构成的复位脉冲整形器。当电容器 C8 上的电压达到元件 DD1.1 的开关阈值（约 2,6 V）时，元件 DD1.2 的输出端会产生一个短的正脉冲，持续时间约为 8 μs，每个脉冲当出现声音信号时，重置计数器 DD2 并重新启动计时器。通过 LED HL1 ... HL4 行（HL1、HL2 - 绿色、HL3 - 黄色和 HL4 - 红色）对经过的曝光时间（设置定时器时）进行视觉评估。如果要在远处直观地评估经过的曝光时间，则需要将电阻器R15...R18的阻值减小至4,7kOhm，并将镇流器电容器C16、C17的电容增大至0,47μF。通过将电容器 C3,5 替换为更大的电容器（额定值高达 11 微法），可以将定时器延迟时间增加到 2,2 小时，并且可以通过选择电阻器 R19 来更改最小延迟。

应该注意麦克风放大器（DA1.1、DA1.2）的另一个有趣的功能。如果增大电容值：C4=0,01 uF； C5=2,2uF； C6=6800pF； C7 = 47 uF并在封闭空间内安装自动机器，则放大器不会响应声音信号，而仅响应气压变化，即使门无声开关。

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结构和细节。该机器由尺寸为 4x1,5 毫米的方形毛坯制成的 78 毫米厚的双面箔玻璃纤维组装在印刷电路板上（图 78）。为了安装在 KEM5-10-7 型标准网络接线盒中，在方形毛坯中切出尺寸为 13x13 毫米的角。本机采用卧式设计的固定电阻MLT-0,125、MLT-2(R34)，微调电阻SP3-38b，额定电压16V的K17-73型镇流电容C17、C400，其余均为无极性-K10 -17、氧化物-K50-35或进口。麦克风的型号可以是 CZN-15E、MKE-332、MKE-333、MKE-389-1。代替之前版本中的 VD12、VD13，D814G（D）、KS512、KS515 可以工作。晶体管VT1、VT4可选用KT3102系列； VT2、VT3 - KT3107。运放DA1将取代TL072、TL082； IC DD1 KR1564TL2（74HC14），包含六个施密特触发器，替代CD40106，计数器KR1561IE20（CD4040）替代KR1564IE20（74HC4040）。

设置设备的第二个版本包括使用电阻器 R31、麦克风放大器的灵敏度 - R5 和所需的时间延迟 - R21 设置待机模式下的最小亮度。通过选择电容器C8，可以增加从声音信号或语音命令出现那一刻起的响应延迟。如果将电容C16、C17的值增大到0,47μF，则在上电瞬间计数器DD2不会明显复位，则需要将电容C10的电容值增大到4,7-10μF。白炽灯功率超过75W时，晶闸管必须安装在散热器上。

文学

“调节灯的亮度。” ——《无线电》，1992 年，第 1 期，第 22 页。

作者：Odinets A.L.

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