带定时器的绝缘灯开关。方案、说明

带定时器的绝缘灯开关。无线电电子电气工程百科全书

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有多种方法可以将开关与交流电源及其控制的设备隔离。这可以通过无线电 [1] 或使用红外辐射 [2] 传输开和关命令来完成。您可以使用电磁或光电继电器打开电源。

带定时器的绝缘灯开关
图。 1

最简单的解决方案之一是使用三端双向可控硅开关电源电压开关控制电路中包含的低功耗隔离变压器。根据该原理构造的开关图如图1所示。 220. 将 1 V 电源电压施加到 XT2 块的触点 1 和 3，并将一个或多个白炽照明灯连接到其触点 4 和 1（反之亦然）。荧光“节能”灯不应该与这样的开关一起使用，因为它们消耗的电流具有脉冲性质，并且设备会不稳定。三端双向可控硅开关元件VS2串联到灯供电电路。在其电极1和控制电极之间连接有降压变压器TXNUMX的初级绕组。

在初始状态下，连接到XT2块的机械开关SA1和SA2的触点打开。如果需要更多开关，可以与这些开关并联连接额外的开关。只有其空载电流（只有几毫安）流过变压器的初级绕组，电流越小，绕组的电感越大。由于打开双向可控硅VS1还不够，照明仍然关闭。

当任一机械开关的触点闭合时，变压器T1工作在短路模式。其绕组中的电流现在更大，足以打开双向可控硅 VS1。由于三端双向可控硅开关元件在每个半周期开始时打开，几乎将全电源电压提供给灯。并且双向可控硅开通后变压器T1初级绕组上的电压不超过2…3V，因此变压器不会过载。

带定时器的绝缘灯开关
图。 2

该装置的元件放置在由单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，其图纸如图2所示。 1. XT2 和 XT9777 - X7,62B 系列螺钉端子块，触点间距为 1 mm，但您可以使用其他端子块或根本不用它们。变压器T8是小功率网络变压器，次级绕组电压为12…10V，空闲模式下初级绕组电流不大于XNUMXmA。

带定时器的绝缘灯开关
图。 3

在作者的版本中（图3），使用了Sh5数字万用表的开路电流为4300mA的变压器。作者提供的TP-112系列的几个统一变压器被证明是不合适的，它们的空载电流超过了15毫安。

微调电阻R1-SPZ-19。调节开关时，其滑块最初设置在中间位置。然后，将白炽灯连接到 XT1 模块并

网络中，他们找到了微调电阻引擎的这样一个位置，使得当SA1（SA2）开关打开时，灯关闭，当它关闭时，灯打开。

机械开关触点之间提供变压器次级绕组的交流电压，当它们全部打开时，可用于照明。它对于在黑暗中寻找开关很有用。最主要的是背光节点消耗的电流小于主照明器件开启时的电流。

带定时器的绝缘灯开关
图。 4

背光单元的可能图如图4所示。 XNUMX. 其元件放置在传统开关的外壳中，使用有线接线和 LED 钻孔。在每个半周期中，只有其中一个发光，同时保护另一个免受反向电压增加的影响。如果需要，可以用任何类型的传统二极管代替一个 LED，该二极管仅执行保护功能。

按图中所示电阻R1的阻值，断路器变压器T1次级绕组的负载电流不超过1mA。鉴于变压比较大，这会略微增加初级绕组的电流，而不会产生双向可控硅 VS1 过早断开的危险。对于高亮度 LED，1 mA 足以产生明显的背光。如果需要，可以通过减小电阻器 R1 的阻值来增加其亮度，但要确保增加的电流不会导致开关发生故障。

带定时器的绝缘灯开关
图。 5

如果您只想打开照明一段时间，然后自动关闭，可以不用机械开关（或与其并联），而是在隔离变压器T1的次级绕组上连接一个电子定时器，按图5所示电路组装。 1. 使用两线电缆，将计时器块 XT1,2（3 或 4, 2）的一对触点连接至开关块 XT1 的一对相同触点（见图 XNUMX）。两个焊盘上剩余的空闲触点对被保留。可以将附加机械开关或其组连接到它们。

初始状态下，隔离变压器次级绕组的电压供给整流二极管电桥VD1。通过 VD2 二极管，整流电压将电容器 C1 充电至 12 ... 15 V。在此状态下，HL1 LED 点亮 SB1 定时器启动按钮。由于电容器C2放电，场效应晶体管VT1闭合。照明保持关闭状态。

当您按下 SB1 按钮时，即使时间很短，电容器 C1 中积累的电荷也会在电容器 C2 和 C1 之间重新分配。由于电容器 C1 放电和电容器 C2 充电，它们两端的电压变得相同并且等于 9 ... 10 V。这是通过适当选择电容器电容来确保的。电阻R3限制再充电电流。

一旦电容器 C2 上的电压超过晶体管 VT1 的开启阈值，其打开的沟道将关闭 VD1 电桥的对角线，并关闭隔离变压器的次级绕组。灯光将亮起。在这种情况下，HL1 LED 将熄灭，VD2 二极管将闭合。电容器C2通过电阻器R2开始放电。场效应晶体管将保持打开状态，直到电容器两端的电压接近阈值。然后它将开始逐渐闭合，减少变压器绕组中的电流。三端双向可控硅开关元件将随着相对于电源电压的每个半周期的开始而增加的延迟打开。这将导致照明灯的亮度平稳降低直至完全关闭。在此之前不久，接近开关的操作可能会变得不稳定，导致照明灯多次闪烁。

根据图中所示元件的额定值，在关闭之前获得约 3 分钟的暴露时间。通过选择电容器C2和电阻器R2，可以改变它。

带定时器的绝缘灯开关
图。 6

带定时器的绝缘灯开关
图。 7

定时器的所有元件都安装在一面由玻璃纤维层压制成的印刷电路板上，其图纸如图6所示。 7、外观——如图。 XNUMX. 按钮和 LED 从印制导线一侧安装。

固定电阻-C2-23或进口，电容-进口。替换场效应晶体管 IRFZ30 - IRL2505L 或 IRL3205，以及二极管电桥 KTs405A - KD105 或 1N4001 - 1N4007 系列的四个独立二极管。可以使用相同的二极管代替 1 个 N4002。

L-5013UWC LED 可以替换为另一种具有更高亮度和任何颜色发光的 LED。按钮 SB1 - PKn159 或 NS-A6PS-130。但具有足够长的推动器的其他非闭锁按钮也是合适的。放置电路板的外壳上可以安装一个大按钮。

带定时器的绝缘灯开关
图。 8

上图。图8示出了定时器的另一个版本的图。与上述相反，这里在确定曝光时间的电路和场效应晶体管VT1的栅极之间存在DD1微电路的施密特触发器元件上的节点。该微电路的电源电压来自电容器C1。

在待机模式下，电容器C2放电，C3充电，在元件DD1.1和DD1.2的输出端设置高电压电平，因此在元件DD1.3的输出端为低电平，并且场效应晶体管VT1闭合。照明灯关闭，HL1 背光 LED 亮起。

短按SB1按钮，电容C2充电，元件DD1.1输出端高电平变为低电平，元件DD1.3输出端低电平变为高电平。场效应晶体管VT1打开，照明灯点亮，HL1 LED熄灭，电容器C3通过DD1.2元件的保护二极管快速放电。

当电容器C2通过电阻器R2放电使得元件DD1.1的输出处的电压电平再次变高时，电容器C3将开始充电。这将在 DD5 元件的输入之一（引脚 1.2）处设置高电平。组装在该元件上的发生器将开始工作，产生频率约为 1 Hz 的脉冲。通过元件DD1.3，它们将到达场效应晶体管VT1的栅极，周期性地关闭和打开它。结果，照明灯将以指定的频率闪烁。这意味着照明时间即将结束。

一段时间后，电容器C3的充电电流将下降到电阻器R4两端的电压降将下降到相应的低逻辑电平的值。元件 DD1.2 上的发电机的运行将停止，计时器最终关闭照明，将返回到其原始状态。

由于定时器第一次连接隔离变压器T1（见图1）时，电容器C3放电，照明灯会闪烁直至充电。这可能表明计时器正在工作。

带定时器的绝缘灯开关
图。 9

定时器的所有元件都安装在一块印刷电路板上，其示意图如图9所示。 1,5. 它由厚度为 2 ... 1.1 毫米的单面箔玻璃纤维制成。夹具 XT1.2 和 XT10 是接触垫，螺钉和螺母插入孔中。安装板的外观 - 如图所示。 1. SB1 按钮和 HLXNUMX LED 安装在印制导线的一侧。

根据图中所示元件的等级，获得约 10 分钟的暴露持续时间。可通过选择电容C2来改变。曝光结束时一系列闪光的持续时间取决于电容器C3的电容，并且其重复频率取决于电容器C4的电容。

文学

Nechaev I. 远程电源开关。 - 广播，2011 年，第 7 期，第 42 页43、XNUMX。
Rusin A. 红外灯开关。 - 广播，2004 年，第 2 期，p。 46-48。

作者：I. Nechaev

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