Щоб світло, скажімо, на сходовому майданчику або на номерному знаку будинку, запалювався автоматично, як тільки стемніє на вулиці, і вимикався з світанком, освітлювальну лампу потрібно підключити до автомата, що стежить за зовнішнім освітленням. Познайомимося з двома конструкціями таких автоматів.

Перший з них (рис. А-12) виконаний на чотирьох транзисторах. Датчиком освітленості – чутливим елементом автомата – служить фоторезистор R1. Він підключений до джерела живлення через резистори R2 і R3 і утворює разом з ними ланцюг дільника напруги, опір одного з плечей якого (від движка подстроечного резистора R2 до мінусового проводу живлення) змінюється залежно від освітленості.

Дільник напруги підключений до емітерного повторювача на транзисторі VT1, який дозволяє узгодити порівняно високий опір дільника напруги з низьким опором подальших каскадів автомата.
З навантаженням емітерного повторювача (резистор R4) з'єднаний тригер Шмітта, виконаний на транзисторах VT2, VT3. Далі слід каскад на транзисторі VT4 – підсилювач сигналу, що управляє. У ланцюг емітера цього транзистора включений керуючий електрод тріністора VS1, що виконує роль безконтактного вимикача, – він управляє освітлювальної лампою EL1, що стоїть в анодному ланцюзі тріністора.

Харчується автомат від мережі 220 В через випрямляч, виконаний на діодах VD2, VD3. Випрямлена напруга фільтрується конденсатором С1 і стабілізується кремнієвим стабілітроном VD1. Конденсатор С2 виконує роль гасящего резистора, на якому падає надлишок напруги.

Якщо освітленість на вулиці достатня, напруга на виході дільника (движок резистора R2), а значить, на виході емітерного повторювача, таке, що тригер Шмітта знаходиться в стійкому стані, при якому транзистор VT2 відкритий, a VT3 закритий. Буде закритий і транзистор VT4, а отже, на керуючому електроді тріністора VS1 не буде напруги і тріністор також виявиться закритим. Лампа освітлення погашена.

При зменшенні освітленості опір фоторезистора зростає, напруга на виході емітерного повторювача зменшується. Коли воно досягне певного значення, тригер перейде в інше стійке стан, при якому транзистор VT2 закритий, a VT3 відкритий. При цьому відкриється транзистор VT4 і через керуючий електрод тріністора почне протікати струм. Тріністор відкриється, лампа освітлення спалахне.

Вранці, коли освітленість досягає граничного значення, тригер знову переходить в початковий стан і лампа гасне.

Потрібний поріг спрацювання пристрою встановлюють подстроечним резистором R2.
При вказаних на схемі деталях до автомата можна підключати лампу потужністю до 60 Вт. Замість ФС-К1 цілком застосуємо інший аналогічний за параметрами фоторезистор. Транзистори VT1 ??- VT3 можуть бути будь-які з серій МП39-МП42, але з коефіцієнтом передачі струму не нижче 50, a VT4 – будь-який із серій МП35-МП38 з коефіцієнтом передачі струму не менше 30. Замість стабілітрона Д814Д підійде Д813, замість діодів Д226Б – будь-які інші випрямні, розраховані на випрямлений струм не менше 50 мА і зворотне напругу не нижче 300 В.
Подстроєчний резистор R2 – СПЗ-16, інші резистори – МЛТ-0, 25. Конденсатор С1 – К50-6, С2 – МБГО або інший паперовий, розрахований на роботу в ланцюгах змінного і пульсуючого струму I і з номінальною напругою не нижче зазначеного на схемі.

Деталі автомата змонтовані на платі (рис. А-13) з одностороннього фольгированного стеклотекстолита. Під тріністор в платі просвердлений отвір, навколо якого залишена фольга – з нею і буде контактувати корпус тріністора, що є анодом.

Висновки катода і керуючого електрода розташовані зверху тринистора – їх з'єднують монтажними провідниками в ізоляції з відповідними точками друкованої плати. Конденсатор С2 кріплять до плати гвинтами (отвори під гвинти на платі не показані).



Плату розміщують у корпусі з ізоляційного матеріалу і з'єднують монтажними проводами в ізоляції з фоторезистором, а мережевими проводами в хорошій ізоляції – з мережею та освітлювальної лампою. Фоторезистор зміцнюють, наприклад, на вікні, але так, щоб на його чутливий шар не потрапляли прямі промені сонця чи світло від вуличних ліхтарів.

А ось інша конструкція (рис. А-14), що містить усього два транзистори: польовий VT1 і одноперехідні VT2. На одноперехідному виконаний генератор імпульсів, який включається при певній напрузі на емітер. А воно, у свою чергу, визначається освітленістю чутливого шару фоторезистора R1.

На польовому ж транзисторі зібраний каскад, що сприяє більш чіткому «спрацьовування» генератора. Як це відбувається, стане зрозуміло з опису роботи автомата. А поки продовжимо розповідь про пристрої конструкцій.
З однією з баз одноперехідного транзистора з'єднаний керуючий електрод тріністора, в анодному ланцюзі якого стоїть роз'єм XS1 – в нього включають освітлювальну лампу. Напруга на тріністор та лампу надходить через діодний міст, складений з діодів VD4 – VD7. Завдяки йому тріністор захищений від зворотної напруги на аноді.

Пульсуюча напруга (частота пульсацій 100 Гц) подається через резистор R7 на стабілітрон VD3, який згладжує пульсації завдяки своєму стабілізуючому властивості. Ще більш пульсації випрямленої напруги згладжуються конденсатором З 4 – з нього постійна напруга подається на ланцюгу автомата.

Отже, автомат включений в мережу, фоторезистор спрямований світлочутливим шаром на вулицю. Поки світло, опір фоторезистора мало, а значить, мало і напруга на емітер одноперехідного транзистора. Генератор не працює, освітлювальна пампа не горить.

У міру зниження освітленості опір фоторезистора зростає, а значить, зростає і напруга на емітер транзистора VT2.

При певній освітленості фоторезистора опір його стає таким, що генератор починає працювати. Іа резистори R6 з'являється імпульсна напруга позитивної полярності, яка відкриває тріністор і включає лампу. Частота проходження імпульсів значно більше частоти пульсацій напруги живлення, тому тріністор відкривається практично на початку кожного напівперіоду мережевої напруги.

А що ж каскад на транзисторі VT1? Перші ж імпульси генератора надходять з резистора R6 через конденсатор С3 на випрямляч, зібраний на діодах VD1, VD2. У результаті на резисторі навантаження R2, ??інакше кажучи, на затворі польового транзистора VT1, з'являється негативне (по відношенню до витоку) постійна напруга, яке закриває цей транзистор. Напруга на стоці зростає, збільшується напруга і на емітер одноперехідного транзистора. Завдяки цьому генератор працює надійніше і не вимикається навіть при деяких коливаннях освітленості фоторезистора.
Вранці, коли замерехтить світанок і зросте освітленість фоторезистора, опір його впаде настільки, що генератор вимкнеться. Лампа освітлення згасне. У цей момент відкриється транзистор VT1 і ще більше знизить напругу на емітер одноперехідного транзистора.
Таким чином, завдяки каскаду на транзисторі VT1 пороги «спрацьовування» і «відпускання» генератора на транзисторі VT2 дуже чіткі і дещо відрізняються один від одного за напругою.

Фоторезистор може бути ФС-К1, СФ2-5, СФ2-6, постійні резистори – МЛТ-2 (R7) і МЛТ 0,125 або МЛТ-0, 25 (решта). Конденсатори С1 – С3 – КОР, КМ, МБМ; С4-К50-6 або К50-3. Замість транзистора КП3О3Б підійде КП3О3А, а замість КТ117Б – інший транзистор цієї серії. Діоди VD1, VD2 – будь-які з серій Д2, Д9, КД102, КД503; VD4 – VD7 – будь-які випрямні з допустимим зворотною напругою не менше 300 В і випрямленою струмом, що допускає харчування лампи даної потужності. Замість стабілітрона КС518А (він на напругу стабілізації 18 В) можна використовувати два послідовно з'єднаних стабілітрона Д814Б або Д814В. При використанні освітлювальної лампи потужністю 100 Вт тріністор може бути зазначеної на схемі серії з літерними індексами К-Н.

Якщо ж використовується лампа потужністю до 60 Вт, підійде тріністор КУ201Л або КУ201М.

Як і в попередньому автоматі, всі деталі, крім фоторезистора, змонтовані на друкованій платі (рис. А-15) з одностороннього фольгированного стеклотекстолита. Плату потім зміцнюють у корпусі з ізоляційного матеріалу. Рекомендації по установці фоторезистора ті ж, що і в попередньому випадку.
При перевірці автомата необхідний поріг спрацьовування більш точно встановлюють підбором резистора R3. Його опір не повинно бути менше 10 кОм.
Але не тільки для сходової клітини може бути корисний автоматичний вмикач освітлення. Він знайде застосування й у квартирі, наприклад, у ванній кімнаті або іншому приміщенні. І тоді ви можете бути спокійні – Залишити безцільно палаючим світло в цих приміщеннях навряд чи вдасться. Та й вимикачем тепер користуватися не потрібно – автомат повністю замінить його і буде сам вмикати освітлення тоді, коли воно дійсно потрібно.

Схема одного з варіантів такого автомата наведена на рис. А-16. Автомат включає освітлення, як тільки відкривають двері. Якщо двері закривають зсередини на запор, лампа освітлення продовжує горіти. При закриванні двері зовні (або зсередини, але не на запор) слід витримка часу 8 … 10 с, після чого світло гасне. Яскравість світла в цьому автоматі наростає плавно (за 1 … 2 с), що значно подовжує термін служби лампи.

Пристрій датчика, що стежить за становищем дверей і її запору, показано на рис. А-17. У дверний рамі закріплений геркон (герметизований контакт), а навпроти нього у двері врізаний постійний магніт. Контакти геркона розімкнуті, коли двері відкриті, а значить, магніт видалений, і замикаються при закриванні двері завдяки дії магнітного поля постійного магніту. Якщо ж двері закривають зсередини на замок, його сталевий язичок (або залізна пластина, пов'язана з ним) екранує геркон від магнітного поля і контакти геркона виявляються роз'єднаними.



Геркон (SF1 на схемі) включений в ланцюг зарядки конденсатора С1. Якщо двері відкриті (або закриті зсередини на замок), контакти геркона знаходяться в показаному на схемі стані. Конденсатор Про починає заряджатися через ланцюжок VD1, С2, VD3. Оскільки зарядна ланцюг харчується не постійним струмом, а трапецеїдальними імпульсами позитивної полярності (вони утворюються через обмеження стабілітроном VD4 імпульсів напруги частотою 100 Гц, що надходять на нього через резистор R7 з двухполупериодного випрямляча на діодах VD5 – VD8), конденсатор С1 заряджається «порціями» від кожного імпульсу.

Забезпечується такий режим ще й тим, що до моменту початку наступного імпульсу конденсатор С2 розряджається. Це відбувається в момент закінчення попереднього імпульсу – тоді напруга конденсатора С2 виявляється прикладеним через діод VD2 і резистори R3, R4 до емітерного переходу транзистора VT1. Транзистор відкривається і розряджає конденсатор. У міру зарядки конденсатора С1 починає відкриватися транзистор VT2, колекторний струм його зростає. При певному значенні цього струму починає працювати генератор імпульсів, зібраний на транзисторному аналогу тріністора (транзистори VT3 і VT4) і конденсаторі СЗ. Як тільки напруга на конденсаторі СЗ (воно з'являється в результаті зарядки конденсатора колекторним струмом транзистора VT2) досягає порогового, аналог тріністора «спрацьовує» і конденсатор розряджається через керуючий електрод тріністора VS1 і резистор R5. Тріністор відкривається (і залишається відкритим до кінця напівперіоду мережевої напруги), замикає діагональ моста VD5 – VD8, і лампа EL1 запалюється. Її яскравість залежить від тривалості зарядки конденсатора СЗ до напруги «спрацьовування» аналога тріністора.

Тривалість, у свою чергу, визначається струмом колектора транзистора VT2, а значить, зарядкою конденсатора С1 до напруги повного відкриття транзистора VT2. Відбувається це приблизно через 1 … 2 з – за такий час яскравість лампи буде наростати до максимальної.

Варто закрити двері (або при закритій двері не засунути запор) – і замкнувшийся контакти геркона зашунтіруют ланцюг зарядки конденсатора С1. Він почне розряджатися через резистори R1, R6 і емітерний перехід транзистора VT2. Через 8 … 10 з напруга на конденсаторі впаде настільки, що транзистор VT2 почне закриватися. Яскравість лампи буде плавно зменшуватися, а потім лампа згасне.

Крім зазначеного на схемі, можна використовувати тріністор КУ201 Л, КУ202К-КУ202Н. Транзистори КТ201Г замінні на транзисторі тієї ж серії, чи на будь-які транзистори серії КТ315; П416Б – на П416 П401-П403, ГТ308; МП114 – нг МП115, МП116, КТ203. Разом діодів Д220 підійдуть Д223, КД102, КД103. Конденсатор С1 – К50-6; С2, СЗ – МБМ, КМ-4, КМ-5. Резистор R7 – МЛТ-2, решта – МЛТ-0, 5. Замість стабілітрона Д814Д підійде Д813, а замість діодів VD5-VD8 – будь-які випрямні діоди, розраховані на зворотне напругу не нижче 300 В і випрямлений струм не менше 300 мА. Геркон – будь-який інший з нормально роз'єднаними контактами і «спрацьовує» від даного постійного магніту на заданій відстані.

Деталі автомата можна змонтувати на друкованій платі (рис. А-18) з фольгированного матеріалу і зміцнити плату в будь-якому зручному корпусі з ізоляційного матеріалу. Корпус бажано розташувати поблизу вимикача, щоб коротше були сполучні провідники від діодного моста – їх підключають до контактів мережного вимикача, а ручку вимикача ставлять в положення «Вимкнено». Висновки геркона з'єднують з автоматом багатожильними монтажними провідниками в ізоляції.

Як правило, автомат не вимагає налагодження і починає працювати відразу. Змінити тривалість плавного наростання яскравості світла можна підбором конденсатора С2 (при зменшенні його ємності тривалість наростання яскравості збільшується). Для зміни затримки вимкнення світла слід підібрати конденсатор С1 (затримка збільшується при збільшенні його ємності).



Автомат здатний управляти лампою потужністю 60 Вт. Якщо застосована лампа більшої потужності, потрібно встановити тріністор на тепловідвідні радіатор і зібрати випрямляч на діодах з великим допустимим випрямленою струмом.
А ось інший автомат (рис. А-19) подібного призначення, в якому використовується всього один транзистор. Автомат також можна підключати паралельно висновків вимикача Q1 підсобного приміщення.

Органами управління автомата є вимикач SA1, контакти якого утворюють зовнішні засувка і скоба на дверній рамі, і геркон SF1, встановлений на дверях аналогічно попередньому варіанту, але у верхньому куті дверної рами. Коли двері закриті, контакти SA1 можуть бути як замкнуті, так і розімкнуті (якщо приміщення використовується і засувка відкрита), а контакти SF1 – тільки розімкнуті. При відкриванні двері контакти вимикача виявляються роз'єднаними, а контакти геркона – замкнутими. Через резистор R2 і геркон на керуючий електрод три-Ністора VS1 подається напруга. Тріністор відкривається, лампа освітлення EL1 запалюється.

У цей момент на резисторі R1 з'являється пульсуюча напруга (амплітудою близько 1 В при потужності освітлювальної лампи 40 Вт і майже 2 В при потужності лампи 100 Вт). Воно згладжується ланцюжком VD2C1. G конденсатора С1 постійна напруга надходить на генератор, зібраний на транзисторі VT1. Частота проходження імпульсів генератора становить 3 кГц. З обмотки 111 трансформатора Т1 імпульси подаються на керуючий електрод тріністора, тому тріністор залишається відкритим після закривання дверей зсередини приміщення і розмикання контактів геркона.

Після закінчення користування приміщенням двері закривають на зовнішню засувку, контакти SA1 замикаються і шунтируют обмотку II трансформатора. Коливання генератора зриваються, тріністор закривається, лампа освітлення гасне.
У генераторі може працювати будь-який малопотужний транзистор структури pn-р зі статичним коефіцієнтом передачі струму не менше 50. Замість діодного моста VD1 можна встановити чотири діода КД105Б-КД105Г або аналогічні за випрямленій току і зворотному напрузі. Тріністор – серії КУ201 з літерними індексами К-Н. Конденсатор О-К50-12 (підійде і К50-6); С2 – МБМ; резистори – МЛТ-2.

Трансформатор Т1 саморобний, він виконаний на кільці типорозміру К10X6X4 з фериту М200НМ. Обмотка I містить 2ХЮ0 витків дроту ПЕЛШО 0,1, обмотка II – 6 … 10 витків тонкого монтажного проводу в полівінілхлоридної ізоляції, обмотка III-40 витків ПЕЛШО 0,1.

Під ці деталі розрахована друкована плата (рис. А-20) з одностороннього фольгированного стеклотекстолита. Друковані провідники виконані не травленням в розчині, як це роблять зазвичай, а прорізанням у фользі ізолюючих канавок спеціальним різаком або гострим ножем. Плату з деталями зміцнюють у корпусі, який розміщують у зручному місці приміщення. Як і в попередньому випадку, геркон (він може бути будь-який, але обов'язково з нормально замкнутими або переключающими контактами) з'єднують з автоматом багатожильними монтажними провідниками.

Якщо автомат змонтований без помилок, ніякого налагодження не знадобиться. Може трапитися, що генератор не порушується з даною освітлювальної лампою (адже від її потужності залежить напруга живлення генератора). Тоді доведеться або поставити резистор R1 з великим опором, або інший транзистор – з великим коефіцієнтом передачі.

У випадку нормальної роботи генератора і невідкриваються тріністор (світло гасне при закриванні дверей, але не замкнутих контактах SA1), потрібно змінити полярність підключення виводів обмотки III.

Б.С. Іванов. Енциклопедія початківця радіоаматора.