Automātiskā apgaismojuma un ventilācijas sistēma ar fiksēta stāvokļa iespēju


Šoreiz autors izveidojis elektrisko principiālo shēmu, ar kuras palīdzību automātiski tiek ieslēgts un izslēgts gan apgaismojums, gan ventilācija atkarībā no telpas apgaismojuma un temperatūras. Ja lietotājs vēlas, lai apgaismojums vai ventilācija ir nepārtraukti ieslēgtā stāvoklī, tad arī šāda iespēja tiek nodrošināta, kur lietotājs pats var ieslēgt vai izslēgt gan telpas apgaismojumu, gan ventilāciju, izmantojot spiedpogas vai vienkāršu infrasarkano pulti.

Shēmas elektrobarošanai paredzēts izmantot 12 V spriegumu, jo elektriskā principiālā shēma ir paredzēta 12 V apgaismojuma un ventilatora vadībai. 

Ja shēmu ir plānots izmantot 230 V maiņsprieguma komutēšanai, tad shēmā ir nepieciešams izmainīt savienojumus ar relejiem un terminālblokiem.



1.1.att. Automātiskās apgaismojuma un ventilācijas sistēmas ar fiksēta stāvokļa iespēju elektriskā principiālā shēma


Shēmas darbības princips ir balstīts uz LDR1 fotorezistora, kurš reaģē uz apgaismojuma izmaiņām, kura pretestība samazinās, ja telpā kļūst gaišāks (palielinās gaismas intensitāte), un RT1 termistora, kura pretestība samazinās, ja palielinās temperatūra, jo tam ir negatīvs temperatūras koeficients. 

Gan fotorezistors, gan termistors kopā ar R2 un R4 rezistoriem veido sprieguma dalītāju, ar kura palīdzību tiek iestatīts reaģēšanas slieksnis.

Tā kā izvēlētā fotorezistora pretestība var atšķirties, tad jārēķinās, ka nāksies veikt shēmas kalibrēšanu, piemēram, fotorezistora gadījumā, mainot R2 rezistora vērtību diapazonā no 10-100 kΩ.

Līdzīga situācija būs gadījumā, ja tiks izvēlēts cits termistors.

Lai lietotājs varētu shēmu izmantot fiksētā stāvoklī, ir paredzēti divi D tipa trigeri (U2:A un U2:B).

D3 un D4 taisngriežu diodes tiek izmantotas, lai nodrošinātu loģiskā VAI funkciju, kas lietotāja gadījumā nozīmē, ka shēma ieslēgsies automātiski vai to ieslēgs pats lietotājs, protams, arī izslēgs. Līdzīgi tiek izmantotas D5 un D6 taisngriežu diodes.

Tā kā D tipa trigeru vadībai nepieciešams takts signāls, tad shēmā tas tiek nodrošināts divos veidos, pirmkārt, takts signāls tiek padots, izmantojot spiedpogu, otrkārt, tas tiek nodrošināts, izmantojot infrasarkano pulti.

Lai shēma reaģētu uz infrasarkano pulti, shēmā ir paredzētas D7 un D8 fotodiodes, kur katra no tām ir paredzēta savai shēmas daļai (ventilācijas un apgaismojuma). 

Kad infrasarkanās pults stars nonāk pie D7 fotodiodes, tad tālāk ar tās palīdzību tiek atvērts Q5 bipolārais tranzistors, kurš tālāk padod augstu signāla līmeni uz D tipa trigera takts signāla ieeju.

Identiski tiek izmantota D8 fotodiode kopā ar Q6 bipolāro tranzistoru.

Izmantojot R11 un R14 rezistorus, shēmā tiek nodrošināta augsta signāla līmeņa piesaiste pie PNP struktūras bipolāro tranzistoru bāzēm, taču otrs to uzdevums ir fotodiožu jutīguma iestatīšana.

Lai D tipa trigerim nodrošinātu stabilu zema signāla līmeņa piesaisti pie takts signāla ieejas, kamēr netiek padots takts signāls, tiek izmantoti R5 un R6 rezistori.

Līdzīgi tiek izmantoti R9 un R10 rezistori, lai nodrošinātu zema signāla līmeņa piesaisti pie trigeru datu ieejām, kamēr uz invertēto izeju netiek padots augsts signāla līmenis (zems signāla līmenis - 0 V, augsts signāla līmenis - 12 V).

Visi shēmā izmantotie bipolārie tranzistori paredzēti kā elektriski vadāmi slēdži, kur bipolārais tranzistors ir atvērtā stāvoklī, kad sprieguma starpība starp bāzi un emiteru ir 0,6-0,7 V.

Q1 un Q2 bipolārie tranzistori ir paredzēti RL1 un RL2 releju vadībai, kur bipolāro tranzistoru aizsardzībai ir paredzētas D1 un D2 taisngriežu diodes, ņemot vērā to, ka releja spolē inducējas EDS (elektrodzinējspēks), kad caur tranzistoru plūst strāva, kad tas tiek atvērts, tāpēc nepieciešams nodrošināt bipolārā tranzistora aizsardzību, izmantojot pretēji slēgtu D1 taisngriežu diodi, ar kuras palīdzību tiek noslēgta ķēde, kad izmainās strāvas plūšanas virziens caur spoli, kad tiek aizvērts bipolārais tranzistors. To mēdz saukt arī par atpakaļgājiena diodi.

R1, R3, R7, R8, R12 un R13 rezistors paredzēts bipolārā tranzistora (Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6) bāzes strāvas ierobežošanai.

RL1 un RL2 releji tiek izmantoti, lai ar to palīdzību varētu komutēt lielāku slodzei nepieciešamo jaudu.

C1 elektrolītiskais kondensators shēmā tiek izmantots sprieguma pulsāciju mazināšanai, bet C2 keramiskais kondensators ir paredzēts parazītiskās induktivitātes novēršanai.

Izmantojot J3 terminālbloku, lietotājs var shēmu pieslēgt pie 12 V elektrobarošanas, bet J1 un J2 terminālbloks ir paredzēts apgaismojuma un ventilatora pieslēgšanai.

1.2.att. Automātiskā apgaismojuma un ventilācijas sistēmas iespiedplate