«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 9×9 мм от селенового выпрямителя). Для тиристора V5 нужен радиатор площадью 300—400 см² (три пластины 9×9 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».

Монтаж устройства выполнен печатным методом на плате размером 128×55 мм (рис. 2).

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