На рис.1 приведена схема устройства, которое можно использовать для автоматического включения и выключения света в зависимости от освещенности окружающего пространства.

Рис.1.
В предлагаемом включателе в качестве бесконтактного коммутирующего элемента использован симметричный тиристор VS1. В результате этого обеспечивается возможность питания нагрузки в течение обоих полупериодов напряжения электросети без использования мощных двухполупериодных выпрямителей.

Электронный включатель представляет собой фотореле на основе триггера Шмитта (VT1, VT2). В качестве фоточувствительного элемента (датчика освещенности) использован фоторезистор R1 типа ФСК-1, который в темноте имеет высокое сопротивление (порядка 3,3 МОм), а при освещении его сопротивление уменьшается в 400 раз. Фоторезистор R1 вместе с резисторами RP2 и R3 образуют делитель напряжения, определяющий ток базы транзистора VT1. Резистор R3 ограничивает ток в делителе при возможном попадании на R1 прямого солнечного света. Резистор R7 определяет ток в управляющем электроде симистора VS1, a R6 служит для выравнивания напряжения на управляющем электроде и на катоде VS1, когда транзистор VT2 закрыт. Это обеспечивает стабильную работу симистора.

Устройство работает следующим образом. Днем, когда светло, сопротивление фоторезистора R1 мало, VT1 открыт, a VT2 закрыт. Коллекторный ток VT2 и, следовательно, ток управляющего электрода симистора почти равен нулю. В этом состоянии VS1 закрыт, и лампочка HL1 не горит. С уменьшением освещенности сопротивление фоторезистора увеличивается. Ток базы VT1 начинает уменьшаться. При достижении определенного уровня VT1 закрывается, a VT2 открывается, т.е. триггер переключается. Ток управляющего электрода VS1, протекающего через открытый транзистор VT2 и резисторы RP5 и R7, поддерживает VS1 в открытом состоянии в течение обоих полупериодов напряжения сети, и лампочка HL1 светится на полную мощность. Выключение осуществляется в обратном порядке.

Регулирование порога срабатывания осуществляется вечером с помощью подстроечных потенциометров RP2 и RP5. Фоторезистор R1 необходимо установить так, чтобы в течение дня на него не попадали прямые солнечные лучи, а ночью - искусственное освещение. С помощью такого устройства можно управлять нагрузкой с мощностью до 400 Вт без использования охлаждающего радиатора. Если же необходимо увеличить мощность до 1500 Вт, VS1 требует охлаждения. Для этого необходим радиатор с охлаждающей поверхностью примерно 260 см2. Кроме указанных на схеме диодов Зенера (стабилитронов), можно также использовать Д816А, Д816АП, KZ714, КС527А. Симметричный тиристор можно заменить на КТ729, КТ784, BTW38, BTW42, BT853D, ВТ853Е, TIC232D.

На рис.2 приведена схема еще одного устройства, которое может быть использовано для определения количества людей, прошедших через определенное место, или количества деталей, движущихся в определенном направлении (например, на конвейере).


Рис.2. Счетчик

Фоточувствительным элементом в устройстве служит фоторезистор ФСК-1. Транзисторы VT1 и VT2 работают в режиме ключа, a VT3 и VT4 собраны как составной транзистор и выполняют роль усилителя постоянного тока. Для индикации используется электромеханический счетчик (ЕМБ), включенный в коллекторную цепь VT4.

С помощью подстроечных потенциометров RP3 и RP4 подбирается такой режим работы транзистора VT1, чтобы он был закрыт, когда освещен фоторезистор R1. Поскольку через VT1 ток не протекает, на его коллекторе будет отрицательный потенциал, который подается на базу VT2. В результате этого VT2 открыт, и нулевой потенциал с его коллектора запирает усилитель постоянного тока (VT3, VT4). В цепи коллектора VT4 будет протекать очень малый ток, который не вызовет срабатывания электромеханического счетчика. Если в какой-то момент прерывается световой поток, направленный на фоторезистор, его сопротивление резко возрастает, а вместе с ним возрастает и отрицательный потенциал на базе VT1; транзистор открывается. В результате этого закрывается транзистор VT2, что обеспечивает насыщение VT3 и VT4. Коллекторный ток VT4 увеличивается и приводит к срабатыванию электромеханического счетчика, который отсчитывает одного посетителя или один предмет, прошедший через контрольную точку.

Для фокусирования светового потока и, тем самым, повышения чувствительности счетчика, перед фоторезистором устанавливается фокусирующая линза. В устройстве использован электромеханический счетчик от автоматической телефонной станции, имеющий сопротивление катушки 100 Ом и ток срабатывания 30 мА. Питается устройство от двух плоских батареек, соединенных последовательно (2 х 4,5 В), но можно также использовать и небольшой выпрямитель, дающий на выходе 9 В/0,2 А.

Вместо указанных на схеме транзисторов можно использовать другие с аналогичным коэффициентом усилителя (не менее 80). Фоторезистор ФСК-1 можно заменить на ФСК-1А, ФСК-Г1, ФСК-2, SFH203, ВРХ-60.

Радио, телевизия, электроника, 7/99. Перевод А.Бельского

Автор: Г.КУЗЕВ