 |
|
Lampa z czujnikiem ruchu Fogler DL-2400 firmy Kanlux |
Jak działa lampa z czujnikiem ruchu Fogler DL-2400
W artykule pt. „Jak naprawić lampę z czujnikiem ruchu” prezentowaliśmy schemat lampy rozrysowany własnoręcznie, bo nigdzie oryginału nie da się zdobyć. Spójrzmy na tego typu schemat lampy Fogler DL-2400 (grafika poniżej). Jak widzimy, wiele się nam wyjaśnia i ułatwia naprawę lampy, ale tylko w obrębie układów peryferyjnych. Wiemy, że coś wchodzi do układu scalonego i coś z niego wychodzi, ale co dalej się dzieje, tego nie wiemy. Bez poznania wewnętrznej struktury układu scalonego więcej się nie dowiemy.
 |
|
Schemat lampy Fogler Dl-2400 bez struktury wewnętrznej układu scalonego |
Poniżej prezentujemy schemat tej samej lampy z uwzględnieniem struktury wewnętrznej układu scalonego, którą bez problemu w notach katalogowych można znaleźć:
 |
|
Schemat lampy Fogler Dl-2400 ze strukturą wewnętrzną układu scalonego |
Powyższym schematem posłużymy się w niniejszym artykule. Podobnie jak w poprzednich artykułach, modelem omawianej lampy jest lampa z czujnikiem ruchu Fogler DL-2400 firmy Kanlux.
Jak widzimy po schemacie, nasz układ scalony okazał się poczwórnym wzmacniaczem operacyjnym. Jest on często wykorzystywany w różnych lampach z czujnikiem ruchu z uwagi na przydatną właściwość wzmacniacza operacyjnego. Ma on dwa wejścia (oznaczone jako „+” i „–”) oraz jedno wyjście. W lampie z czujnikiem ruchu wykorzystujemy go jako komparator, czyli do porównywania napięć na wejściach i odpowiedniego do tego sterowania wyjściem. Póki napięcie na wejściu „–” będzie niższe od napięcia na wejściu „+”, nic się nie dzieje, na wyjściu mamy logiczne zero, czyli brak napięcia. Jeśli napięcie na wejściu „+” przewyższy napięcie na wejściu „–”, na wyjściu pojawi się logiczna jedynka, czyli napięcie, które może sterować dalszymi układami. Jest to więc rodzaj takiego elektronicznego przełącznika.
Działanie lampy z czujnikiem ruchu
Chcąc jakoś rozsądnie i systematycznie opisać budowę i działanie lampy z czujnikiem ruchu, zaczniemy od układu zasilania, bo w nim najwięcej zdarza się usterek, a potem opiszemy układ sterująco-wykonawczy, począwszy od czujnika ruchu, a skończywszy na żarówce.
Układ zasilania lampy
Napięcie sieciowe z kostki zaciskowej lampy doprowadzone jest przewodami do płytki z elektroniką, aby zasilić zasilacz beztransformatorowy. Składa się on z kondensatora i dwóch rezystorów. Głównym elementem jest tutaj kondensator C1. To on odpowiedzialny jest za obniżenie napięcia sieciowego z 230 V do około 25 V dla prostownika. Pamiętajmy przy pomiarach, że przed prostownikiem (diody D1-D4) mamy do czynienia z napięciem przemiennym. Rezystor R2 służy do rozładowywania kondensatora.
 |
|
Układ zasilania lampy Fogler DL-2400 |
Obniżone napięcie zostaje wyprostowane przez diody prostownicze (D1-D4), wygładzone przez kondensator C4 i ustabilizowane przez diodę Zenera na poziomie 24 V (prądu stałego). Więcej o mechanizmie prostowania prądu przeczytacie w artykule pt. „Prąd zmienny – prąd stały, czyli o tym, jak wyprostować prąd”.
Napięcie stabilizowane 24 V w lampie z czujnikiem ruchu służy praktycznie wyłącznie do zasilania przekaźnika, który włącza żarówkę. Dla elektroniki jest ono za wysokie, dlatego też trafia do drugiego stabilizatora (scalonego U1), który wygląda jak tranzystor. Dostarcza on napięcie 8 V, choć w lampach innych producentów może to być inne napięcie, np. 5 V.
Układ czujnika ruchu
Układ czujnika ruchu, oprócz samego czujnika, składa się z kilku dodatkowych elementów. Układ zasilania, poprzez rezystor R4 dostarcza napięcie, które jest zabezpieczone kondensatorem C9. Jego zadaniem jest eliminacja krótkotrwałych problemów ze spadkiem napięcia, zapewniając w ten sposób stabilną pracę czujnika. Kiedy pojawi się spadek napięcia, kondensator oddaje do układu zgromadzone przez siebie ładunki elektryczne, wyrównując ubytki napięcia. Gdyby nie ten kondensator, przy chwilowym spadku lub zaniku napięcia, czujnik by się uaktywnił i zaświecił żarówkę, pomimo braku wykrycia ruchu, bo tak zachowuje się lampa Fogler po włączeniu prądu.
 |
|
Układ czujnika ruchu w lampie Fogler DL-2400 |
Zauważmy, że równolegle z kondensatorem C9, który ma dużą pojemność, bo 100 μF, pracuje drugi kondensator o wartości 100 nF, a więc o kilka rzędów mniejszej wartości. Jaki jest tego sens? Dla wyrównania napięcia żaden, bo te nanofarady nikną w morzu mikrofaradowym, ale nie po to on tutaj jest. Ma zupełnie inne zadanie do spełnienia. Pracuje jako kondensator odsprzęgający, służy więc do eliminacji zakłóceń, które także nie służą czujnikowi.
W układzie wykonawczym czujnika ruchu spotkamy się z jeszcze jednym kondensatorem odsprzęgającym, C11. Kolejny kondensator (C12) służy przekazaniu sygnału sterującego z czujnika ruchu dalej. Z podobnym rozwiązaniem spotkamy się np. w układzie akustycznym, gdzie kondensator pośredniczy przekazaniu sygnału (dźwięku) ze wzmacniacza do głośnika.
Układ sterujący
Układ sterujący lampy z czujnikiem ruchu jest rozbudowany, wykorzystujący wszystkie cztery wzmacniacze operacyjne układu scalonego. Zwróćmy uwagę na punkty zasilania poszczególnych bloków, a więc przede wszystkim na rezystory R10, R11 i R12, które ustalają napięcia odniesienia dla wzmacniaczy przekazujących sygnał sterujący (wyższe lub niższe napięcie wysteruje wyjście wzmacniacza) oraz rezystor R6, którego napięcie jest sprzężone z tranzystorem T3 zwierającym go do masy przez złącze p-n.
 |
|
Układ sterujący lampy Fogler |
Pojawienie się impulsu z czujnika ruchu sprawia chwilowe podanie masy na kondensator C14, co skutkuje obniżeniem napięcia na wejściu 9 wzmacniacza W3 z 4 do 3,2 V, a więc mniej niż napięcie odniesienia 3,99 V. To z kolei skutkuje pojawieniem się na wyjściu (wyprowadzenie nr 8) logicznej jedynki, która przełącza na krótką chwilę wzmacniacz W1. Zaraz jednak sygnał szybko maleje z napięcia 6,7 V do zera, co skutkuje przełączeniem wzmacniacza W2 (na wyjściu nr 7 pojawi się logiczna jedynka, czyli napięcie 6,7 V). W bardzo krótkim jednak czasie cały układ wraca do równowagi i sygnał sterujący na wyjściach nr 1 i 7 możemy obserwować tylko przez ułamek sekundy.
Napięcie, jakie się chwilowo pojawiło, jest wystarczające do tego, aby naładować kondensator C18 układu czasowego, który oddając swoje ładunki, podtrzymuje stan wysoki na wejściu nr 12 wzmacniacza W4. Póki napięcie na nim będzie wyższe od napięcia odniesienia, na wyjściu nr 14 mamy napięcie sterujące (6,7 V) kontrolowane przez układ czujnika światła (tranzystor T1).
Ustawiając regulację czujnika światła (CDS), sterujemy tranzystorem T1, który może zewrzeć do masy sygnał sterujący, nie pozwalając w ten sposób wysterować tranzystora T2, który zarządza układem wykonawczym.
Układ czasowy (Time)
Układ czasowy służy do ustawienia i kontroli czasu świecenia żarówki. To najprostsze i popularne rozwiązanie, które często spotkamy w różnych urządzeniach.
 |
|
Układ czasowy |
Głównym elementem układu jest kondensator C18, który pod wpływem impulsu sterującego, płynącego z czujnika ruchu, zostaje naładowany. Póki to wysterowanie trwa (czujnik wykrywa ruch) kondensator jest ładowany, a zatem układ nie odmierza czasu świecenia żarówki. Nastąpi to dopiero wtedy, gdy ustanie ruch, a przez to sygnał sterujący nie będzie już dłużej ładował kondensatora. Wtedy zaczyna się rozładowywanie kondensatora poprzez rezystor R14 i potencjometr Time. Dzięki niemu możemy ustawić, jak długo ma świecić lampa. Im wolniej będzie rozładowywać się kondensator, tym dłużej świecić będzie lampa.
Jak to wygląda od strony elektrycznej? Dosyć prosto. Kondensator, który został naładowany, z chwilą ustania napięcia wyższego od swojego potencjału, zaczyna oddawać do układu zgromadzone do tej pory swoje ładunki, których jest ograniczona ilość. Ładunki te poprzez rezystancję R14 i potencjometr Time spływają do masy i giną. Im większa rezystancja (a więc taka elektryczna przeszkoda dla prądu) tym te ładunki wolniej spływają i odwrotnie: jeśli ustawimy potencjometr na minimum, a więc zmniejszymy jego rezystancję z 1,5 MΩ (bo tyle ma) do zera, wtedy wygląda to tak, jakbyśmy otworzyli zawory na full i ładunki bardzo szybko wypłyną.
- Jak naprawić lampki choinkowe z efektami
- Praktyczne porady dla początkującego elektryka
- Jak naprawić suszarkę do paznokci (lampę UV)
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz