Wiedza jest super: Budowa i działanie lampy z czujnikiem ruchu część 2

<<-- Przejdź do części 1

Diody D6 i D7 wstawione są po to, aby prąd mógł przepływać tylko w jedną stronę. Przepuszczą sygnał sterujący płynący z układu sterującego, ale nie pozwolą wpłynąć ładunkom płynącym z kondensatora C18 do wzmacniacza.

Na koniec taka ciekawostka: Zwiększając pojemność kondensatora C18, możemy zwiększyć długość świecenia lampy. Oryginalnie maksymalny czas świecenia lampy Fogler to 5 minut, ale jeśli zwiększymy pojemność C18, czas ten możemy wydłużyć. Większa pojemność kondensatora sprawi, że zgromadzi on więcej ładunków, które potem może oddawać.

Wartość rezystora R14 ustalona na 33 kΩ odpowiada minimalnemu czasowi świecenia lampy, czyli 12 sekund. Jeśli bowiem ustawimy potencjometr Time na minimum, a więc sprowadzimy jego rezystancję do zera, jedyną przeszkodą dla spływających ładunków będzie rezystor R14.

Z uwagi na to, iż kondensator C18 traci swoje ładunki, zmniejszać się będzie na nim napięcie. Po naładowaniu przez impuls sterujący pojawi się na nim napięcie 6 V. Czemu 6 V, skoro impuls ma 6,7 V? Z racji tego, że brakujące 0,7 V zabierze dioda, bo tyle właśnie potrzebuje (jak każda inna dioda) do swojej pracy. Wraz z upływem ładunków napięcie na kondensatorze, a tym samym na wejściu nr 12 wzmacniacza W4 będzie się obniżać, aż w końcu spadnie poniżej wartości napięcia odniesienia ustalonego na wejściu nr 13. To z kolei sprawi, że wzmacniacz W4 poda na swoje wyjście (końcówka nr 14) logiczne zero, czyli wyłączy napięcie, co skutkować będzie zgaśnięciem żarówki.

Układ czujnika światła

Kolejną, prostą konstrukcją jest układ czujnika światła, który odpowiednio do natężenia światła pozwala lub nie zaświecić się lampie.

Układ czujnika światła w lampie Fogler DL-2400

Głównym elementem układu jest oczywiście fotorezystor jako czujnik światła, ale układem wykonawczym jest tranzystor T1, który może zewrzeć do masy rezystor R17 i nie pozwolić sygnałowi sterującemu uruchomić tranzystor T2. Dlaczego? Bo tak jak w życiu, każdy idzie na łatwiznę, także prąd: zamiast pokonywać przeszkodę w postaci rezystancji R19, woli gładko spłynąć sobie bez przeszkód do masy.

Zauważmy, że cały układ zbudowany jest wyłącznie jako sterowanie tranzystora T1. Napięcie zasilające, obniżone przez rezystor R18, podane jest na kolejną rezystancję, tym razem zmienną, czyli czujnik światła CDS. Im więcej światła na niego pada, tym bardziej maleje jego rezystancja, a co za tym idzie, więcej przepuści prądu. Potencjometr Lux decyduje, czy prąd ten spłynie do masy, czy trafi na bazę tranzystora, aby go wysterować. Możemy zatem przy pomocy potencjometru Lux ustawić sobie próg zadziałania lampy, czyli moment, jak bardzo musi być ciemno, aby wysterować tranzystor T1 i pozwolić mu zdjąć blokadę dla sygnału sterującego zaświecającego żarówkę.

Od strony elektrycznej układ sterujący żarówką cały czas działa (nawet gdy lampa nie świeci): czujnik ruchu wykrywa ruch i wysyła sygnał sterujący, który trafia aż do wyjścia nr 14 wzmacniacza W4, zatem zaobserwujemy na nim napięcie 6,7 V (gdy czujnik przestanie wykrywać ruch, po czasie wyznaczonym przez potencjometr Time, wzmacniacz przełącza się i na końcówce 14 nie ma wtedy napięcia). Sygnał sterujący na końcówce nr 14 blokowany jest przez zwarcie rezystora R17 do masy przez złącze tranzystora T1. Dopiero gdy rezystancja czujnika światła, uzależniona od ilości światła, jakie na niego pada, osiągnie odpowiedni poziom, tranzystor T1 przestanie być wysterowany i automatycznie rozłączy swoje złącze p-n, odcinając tym samym rezystor R17 od masy. Wtedy dopiero sygnał sterujący ze wzmacniacza W4 może przejść do układu wykonawczego.

Układ wykonawczy

Układ wykonawczy lampy z czujnikiem ruchu składa się z tranzystora T2 sterującego pracą przekaźnika Pk, który zaświeca żarówkę.

układ elektroniczny w lampie czujnik światła

Układ wykonawczy lampy z czujnikiem ruchu

Po dostaniu się sygnału sterującego do bazy tranzystora T2 otwiera się złącze p-n zwierające cewkę przekaźnika do masy, innymi słowy cewka dostaje minus zasilania, co sprawia, że następuje różnica potencjałów i cewka zaczyna działać. Mówiąc prościej: na cewce był do tej pory tylko „plus” napięcia zasilającego 24 V, ale, aby przekaźnik zadziałał, musi być jeszcze „minus”. Jest on przecięty złączem p-n tranzystora. Dopiero gdy tranzystor zostanie wysterowany, cewka przekaźnika dostaje „minus” i zacznie działać. Po zasileniu cewki styki przekaźnika zostają przyciągnięte i przez nie faza trafia do żarówki, powodując jej zaświecenie.

Przekaźnik spełnia funkcję pośrednika w sterowaniu żarówką, dając większą elastyczność w zastosowaniu. Równie dobrze wystarczyłby sam tranzystor T2, który przecież sam jest sterownikiem: włącza i wyłącza odbiornik. Niestety nie podłączymy do niego dużego prądu ani tym bardziej nie podłączymy żarówki zasianej napięciem 230 V, dlatego też musimy zastosować element pośredniczący. Tranzystor steruje cewką przekaźnika, a na styki możemy podać nawet napięcie sieciowe 230 V i puścić prąd rzędu 10 A i nic się nie stanie.

Dioda D5 włączona równolegle z cewką przekaźnika zabezpiecza układ elektroniczny przed przepięciami, jakie mogą pojawić się w działającej cewce.

Mostek RC

Często w lampach z czujnikiem ruchu spotkać możemy mostek RC złożony z szeregowo połączonego rezystora R3 i kondensatora C2 wpiętych równolegle z żarówką. Ich zadaniem jest eliminacja delikatnego żarzenia się żarówki ledowej przy wyłączonym zasilaniu, co czasem się zdarza przy zwykłych lampach. Wystarczy, chociażby wyłącznik światła z podświetleniem lub przewód prądowy biegnący blisko przewodu od lampy, aby taki efekt w żarówce ledowej wywołać. Montuje się wtedy takie mostki zewnętrznie, podłączając je do kostki zaciskowej lampy. Tutaj projektant przewidział już takie zjawisko i wyposażył układ lampy w taki właśnie mostek, zdając sobie sprawę z tego, że żarówki ledowe coraz częściej są używane przez użytkowników.