Приборы-помощники

«ЗАТЕМНИТЕЛЬ»

24.08.2014
«ЗАТЕМНИТЕЛЬ»Уже давно отмечено, что просмотр диапозитивов, кинофильмов, телепередач так же, как и любая другая зрительная работа (чтение, черчение, исследования под микроскопом), при неблагоприятном освещении вызывает значительное перенапряжение зрения.
Наше зрение обладает способностью адаптации, то есть приспособления к различным условиям освещения, но эта способность не беспредельна. Частое изменение освещенности на экране, мелькание, недостаточная яркость, включение и выключение общего освещения при демонстрации серии диапозитивов или частей учебного кинофильма ведут, как показали наблюдения, к частой смене адаптации, вызывая утомление глаз. Вот почему учебные кабинеты и классные помещения необходимо снабжать «затемнителями», постепенно изменяющими яркость света.
 
Принцип действия
 
Особенность устройства, которое мы предлагаем вниманию читателей, в том, что управление смещением на базе аналога однопереходного транзистора V9, V10 происходит не с помощью переменного резистора, а автоматически, за счет заряда (разряда) конденсатора C2 через резистор R6 (R11). При этом меняется ток стока полевого транзистора V11 и, следовательно, падение напряжения на резисторе R12, что, в свою очередь, вызывает варьирование тока через транзистор V12. Это происходит за счет увеличения или уменьшения его внутреннего сопротивления Rвн. Соотношение плеч делителя R7, Rвн нарушается и тем самым изменяется смещение на базе аналога однопереходного транзистора. Два раза за период происходит сравнение напряжений на конденсаторе С1 и на базе аналога. Когда они равны, аналог открывается, и конденсатор С1 разряжается через управляющий электрод тиристора V6, который, в свою очередь, управляет мощным тиристором V5. Следовательно, ток V5 и тем самым напряжение на лампах накаливания будут зависеть от потенциала на конденсаторе C2.
 
Управляют устройством с помощью двух тумблеров, S12 и S13: один установлен в пульте, другой — около киноаппарата, позволяя независимо управлять «затемнителем» с двух мест.
 
Детали и конструкция
 
Прибор рассчитан на непрерывную работу в течение урока (45 мин), а затем его нужно отключать минут на 10—15. Если вам он потребуется на большее время, увеличьте мощность рассеивания резисторов R1 и R2 до 4—5 Вт.
 
Транзистор КТ209К можно заменить на МП105, подобрав его с возможно малым начальным током коллектора. Это же относится и к V9. Вместо транзистора КТ315Б допустимо использовать КТ315А с коэффициентом усиления В не менее 80.
 
C1 составлен из двух конденсаторов МБМ-0,1-160В, соединенных параллельно. Конденсатор C2 — электролитический К50-3 с малым током утечки. R10 — переменный резистор СП-0,4 (он служит для установки уровня освещенности рабочих мест). Реле — РЭС-10 (паспорт РС4.524.302).
 
Диоды Д243 заменимы на Д215. Их необходимо установить на радиаторы с площадью рассеивания 100 см3 (подойдут пластины размером 9x9 мм от селенового выпрямителя). Для тиристора V5 нужен радиатор площадью 300—400 см2 (три пластины 9x9 мм). Тиристор V6 работает без радиатора.
 
Если мощность нагрузки меньше 1,2 кВт, можно ограничиться одним только тиристором V6, установленным на радиаторе площадью 200 см2 (элементы V5, R3 и R4 тогда не нужны).
 
Рис. 1. Принципиальная схема «затемнителя».
Рис. 1. Принципиальная схема «затемнителя».
 
Монтаж устройства выполнен печатным методом на плате размером 128x55 мм (рис. 2).
 
Рис. 2. Печатная плата «затемнителя» с расположением деталей.
Рис. 2. Печатная плата «затемнителя» с расположением деталей.
 
Налаживание
 
Вместо контактных пластин реле временно включите тумблер. Эмиттер транзистора V12 отпаяйте от платы и подсоедините к «затемнителю» нагрузку — лампу накаливания на 220 В x 500 Вт. Вращая движок переменного резистора R10, наблюдают изменение яркости свечения лампы. Параллельно ей включите вольтметр. В верхнем по схеме. положении движка R10 прибор должен показывать 5—7 В. Если при этом лампа гаснет, последовательно с переменным резистором R10 включите постоянный сопротивлением 1—4,7 кОм.
 
Затем движок R10 переведите в нижнее по схеме положение и припаяйте вывод эмиттера V12 на прежнее место. Тумблер установите таким образом, чтобы конденсатор C2 разряжался через резистор R11. Лампа не должна светиться. В противном случае увеличьте сопротивление резистора R12 до 6,8 кОм. Теперь, если тумблер переключить, лампа должна в течение 10—12 с плавно увеличивать яркость. В таком состоянии оставьте устройство на 15 мин. Если за это время лампа погаснет, последовательно с эмиттером V12 установите резистор величиной 1—3 кОм.
 
Режимы транзисторов по току указаны на принципиальной схеме (в скобках даны значения токов, когда C2 разряжается через R11).
 
Как подключить «затемнитель»?
 
Обычно в классе установлено 11 светильников. Их включают с помощью двух сдвоенных настенных включателей. Попросите школьного электрика измерить напряжение между общими клеммами выключателей. Если напряжения нет, соедините их между собой (отключив предварительно главный рубильник). В противном случае провода от общих клемм выключателей нужно перевести на одну фазу (в щитке с тепловыми выключателями-автоматами).
 
Рядом с выключателями установите настенную розетку на 6А, 250 В (X1 на схеме). Все соединения выполните проводом АППВ. В розетку можно включить «затемнитель» или специальную вилку, у которой токосъемники внутри соединены толстым проводом. Во втором случае светильники работают как обычно.
 
«Затемнитель» установлен в кабинете физики средней школы № 29 города Ульяновска.
 
Г. ГРИШИН, г, Ульяновск




Рекомендуем почитать
  • И СТОРОЖ, И ОСВЕТИТЕЛЬ
    И СТОРОЖ, И ОСВЕТИТЕЛЬКак известно, чем больше количество элементов в конструкции, тем оно менее надёжно. Повысить надёжность работы электронных устройств можно и выбором схемных решений. Об этом пойдёт разговор ниже.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.