Светодиодный светильник с емкостным реле

Выключатели света, виды освещения

В настоящее время в продаже есть много различных автономных (так называемых кемпинговых) относительно мощных светодиодных светильников с питанием от гальванических батарей или аккумуляторов. Существенная их часть снабжена переключателями числа светящихся светодиодов, что обеспечивает ступенчатую регулировку общей яркости.

Светодиодный светильник на микросхеме

Ими можно пользоваться как автономными светильниками-фонарями в походных условиях в тёмное время суток, но только найти выключатель в темноте не так уж и просто. Таким оказался плоский светильник GL-36+5 (рис. 1), который производителем назван компактным кемпинговым.

Он содержит 4I маломощный светодиод, которые конструктивно разделены на три труппы. Но если встроить в него ёмкостное реле, включить светильник можно прикосновением или приближением к верхней части его корпуса.

Схема светильника с предлагаемым вариантом его доработки показана на рис. 2. Вновь вводимые элементы и соединения выделены цветом. В его состав входят три группы светодиодов: центральная — 5 шт., средняя — 12 шт. и внешняя — 24 шт. Их коммутация осуществляется с помощью четырёхпозиционного роторного кнопочного переключателя SA1 (его выводы пронумерованы условно).

Первое положение переключателя все светодиоды выключены, второе положение — включена средняя группа, третье положение — включены центральная и внешняя группы, четвёртое
положение — включены все группы и т. д. по кругу.

Батарея питания светильника — четыре последовательно соединённых гальванических элемента (или аккумулятора) типоразмера АА. Штатный токоограничивающий резистор R4 только один, но и он относительно низкоомный и включён последовательно со средней группой светодиодов.

Поэтому при установке “свежих” батарей потребляемый светильником ток может достигать 1 А, который ограничен сопротивлениями батареи, светодиодов и тонких соединительных проводов.

Поэтому для ограничения тока рекомендуется установить дополнительный токоограничивающий резистор R3. Основа устройства — микросхема ТТР223-ВА6 [1], на которой собрано ёмкостное реле (2) и которая управляет ключом на транзисторе VT1.

Чтобы существенно не переделывать электрическую схему фонаря, для коммутации напряжения был применён транзистор FDV304P с каналом р-типа (максимальный ток стока — 0,46 А, сопротивление открытого канала — около 1 Ом). При этом в дежурном режиме на выходе микросхемы DA1 присутствует высокий логический уровень, поэтому транзистор VT1 закрыт. Это достигается подачей напряжения питания на вход AHL (вывод 4) микросхемы DA1.

Чувствительным элементом служит сенсорный элемент Е1 — отрезок фольги, расположенный внутри корпуса светильника, поэтому после доработки внешний вид самого светильника не изменяется. Для подавления низкочастотных (сетевых) наводок применён RC-фильтр C1R1C2, а для подавления высокочастотных наводок последовательно с элементом Е1 можно установить дроссель L1. Конденсатор СЗ — блокировочный в цепи питания.

Ёмкостное реле работает в режиме “кнопки”, т. е. при приближении к элементу Е1 светильник включается, при удалении — выключается. Происходит это следующим образом. При приближении руки к элементу Е1 на выходе микросхемы появляется низкий логический уровень, конденсатор С4 быстро заряжается через диод VD1 и транзистор VT1 открывается, подавая питающее напряжение на среднюю группу светодиодов.

При удалении руки на выходе микросхемы появляется напряжение, диод VD1 закрывается и начинается разрядка конденсатора С4 через резистор R2, которая продолжается в течение нескольких десятков секунд, после этого светодиоды погаснут.

В течение этого времени можно включить светильник с помощью переключателя SA1 и установить желаемый режим. Если установить переключатель в исходное положение, после разрядки конденсатора С4 светильник вернётся в дежурный режим, в котором потребляемый ток не превышает нескольких микроампер.

Если пользоваться таким светильником часто, питать его целесообразно от четырёх Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторов типоразмера АА. К тому же в этом случае питающее напряжение не превысит максимально допустимого для микросхемы ТТР223-ВА6 — 5,5 В.

Для зарядки аккумуляторов внутри светильника на его корпусе можно установить любое малогабаритное гнездо. Но для этого потребуется специализированное зарядное устройство, изготовление или приобретение которого может быть нецелесообразным.

Большинство применённых элементов — для поверхностного монтажа, они смонтированы на односторонней печатной плате, чертёж которой показан на рис. 3, а расположение элементов — на рис. 4. Применены резисторы R1 и R2 типоразмера 1206, R3 — МЛТ, С2-23, конденсаторы С1—СЗ — типоразмера 0805, С4 — танталовый типоразмера С, дроссель — серии ЕС-24 и индуктивностью 100…1000 мкГн. Транзистор FDV304P можно заменить транзистором IRLML6402, у которого сопротивление открытого канала меньше.

Сенсорный элемент в виде кольца шириной около 20 мм вырезан из пищевой алюминиевой фольги и приклеен к верхней части корпуса светильника между средней и внешней группой светодиодов. Для соединения сенсорного элемента с платой применён многожильный монтажный провод.

Один его конец зачищен на расстоянии 20…25 мм, завёрнут и зажат в фольге, второй конец зачищен и припаян к плате, которая с помощью термоклея закреплена рядом с переключателем. Внутренний вид доработанного светильника показан на рис. 5.

Если к плюсовой линии питания подключить вход TOG (вывод 6) микросхемы DA1, ёмкостное реле будет работать в триггерном режиме, т. е. при приближении руки к корпусу светильник включается и остаётся в таком состоянии до следующего воздействия, после которого выключается.

В этом случае элементы VD1, R2 и С4 не устанавливают, а затвор транзистора соединяют с выводом 1 микросхемы DA1 отрезком провода. Но такой режим может оказаться неудобным, поскольку при случайном включении светильник может остаться в таком состоянии до полной разрядки батареи.

При транспортировке светильника не следует забывать о ёмкостном реле, и поэтому надо удалить из батарейного отсека, по крайней мере, один из элементов питания.

Можно сделать и по-другому, например, последовательно с батареей установить общий выключатель питания. Но можно также доработать схему фонаря, подключив линию питания ёмкостного реле к выводу 3 переключателя SA1, отключив его от резистора R4. В этом случае реле будет работать только в этом положении переключателя.

Оцените статью
radiochipi.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector