User manual

1
Soumrakový spínač, 12 - 15 V/DC (stavebnice)
Obj. č.: 19 13 02
Vážený zákazníku,
děkujeme Vám za Vaši důvěru a za nákup soumrakového spínače H-Tronic.
Tento návod k obsluze je součástí výrobku. Obsahuje důležité pokyny k uvedení výrobku do provozu
a k jeho obsluze. Jestliže výrobek předáte jiným osobám, dbejte na to, abyste jim odevzdali i tento návod.
Ponechejte si tento návod, abyste si jej mohli znovu kdykoliv přečíst!
Účel použití
Toto zařízení je určeno ke spínání spotřebičů (do celkového zatížení 100 VA, 35 V) při soumraku nebo svítání.
Popis zařízení
Díky oddělenému nastavování požadované intenzity světla se nabízí mnoho způsobů použití.
Mezi nimi např. automatické spínání bezpečnostních systémů při narušení tmy, řízení garážových dveří
a žaluzií nebo obecně ke spínání a řízení připojených spotřebičů při změně intenzity okolního světla.
Popis obvodu
V okamžiku, kdy se při soumraku rozsvítí na ulici lampy, začnou světelné senzory plně automaticky sledovat
intenzitu okolního světla, a je-li překročena určitá (nastavená) hodnota této intenzity, sepnou tyto připojený
spotřebič (nejčastěji světlo). Podobná automatika je užitečná i v soukromé oblasti, např. jako automatický
regulátor, který večer zatáhne a ráno opět vytáhne vaše žaluzie. Samozřejmě že tento přístroj můžete
použít i úplně jinak, např. jak noční aktivátor alarmu nebo osvětlovač uliček.
To vše, aniž byste se o to museli starat.
Jako světelný senzor je použit fotorezistor, který je vyráběn v různých modifikacích.
Fotorezistor (Light Dependent Resistor, zkráceně LDR) je čistě pasivní součástka,
která mění svůj ohmický odpor v závislosti na okolním osvětlení.
Chování je téměř nezávislé na zvoleném typu rezistoru, ale závisí hlavně na velikosti fotocitlivé plochy.
Z tohoto důvodu nenaleznete ve schématu obvodu a seznamu součástek žádný speciální typ rezistoru,
ale jen zevrubné údaje o tlumení LDR.
2
Dojde-li ke změně odporu v závislosti na intenzitě světla, stačí už jen komparátor, který vyšle požadovaný spínací
signál; do zařízení lze zabudovat i potenciometr kvůli optimálnímu vyladění. V tomto případě jsme zvolili poněkud
jinou cestu, použitý přesný regulátor napětí CA3098 totiž nabízí mnohem větší komfort při nastavování spínací
hranice světelné intenzity.
Zde se totiž nejedná o zcela normální komparátor, který má pevný spínací bod, ale o programovatelný
Schmitt-spínač se dvěma různě nastavitelnými spínacími body.
To si můžete představit jako flip-flop, který se při nastaveném napětí sepne a při jiném opět rozpojí; normální
komparátor má kvůli svému obrovskému zesílení v bodě sepnutí sklon ke kolísání, které je nutno zvláštním
způsobem odstraňovat (zavede-ním hystereze).
Další vlastnosti tohoto prvku zde nebyly využity, mezi nimi např. možnost ovlivňovat ztrátový výkon integrovaného
obvodu (IC) pomocí interního přepětí (pin 2) a zvenku přivedeného napájení pro spínač na straně výstupu (pin 5).
Naznačme si nyní využití těchto vlastností v praxi (viz schéma obvodu. Foto-rezistor společně s R2 tvoří napěťový
dělič, jehož prostřední vývod je připojen ke spínači Schmitt (IC1). Při světlém okolí (=nízkém LDR odporu) je toto
prostřední napětí vysoké (blíží se +U
v
) a ve tmě (=vysokém LDR odporu) leží napětí velmi blízko zemi.
Obě podélné větve R1/P1/R3 a R5/P2/R6 mají na starosti nastavení spínacích hranic. Při zvole-ném dimenzování
zabírá rozsah potenciometru cca. 20…93% U
v
, což představuje u jmenovitého napětí 12V přesně 2,4…11,1V.
Podle typu LDR a zvoleného způsobu spínání může být v praxi zapotřebí, regulovat mírně hodnoty odporu tohoto
děliče.
Představme si, že spodní spínací hranice je nastavena na 4V a horní na 8V; poté se bude chovat výstup IC1
(výstup 3) následovně: při vstupním napětí (na pinu 8) menším než 4V je LOW (cca 0V), protože spodní hranice
nebyla ještě překročena.
Leží-li vstupní napětí v rozsahu 4…8V, stav výstupu se vůbec nezmění, tzn. jestliže byl na začátku LOW, LOW
také zůstane, to samé platí i pro případ, kdy je na výstupní straně HIGH (cca +U
v
).
Teprve po překročení horní hranice (v tomto případě hodnoty vstupních napětí vyšších než 8V) se výstup překlopí
ke kladnému pólu (cca +U
v
) a připojené relé se sepne přes tranzistor.
Tento vodivý stav je uchován, i když vstupní napětí překročí hranici 8V.
Klesne-li vstupní napětí opět pod hranici 8V, ke změně na výstupu nedojde do té doby, dokud není dosaženo
spodní hranice. Teprve při dalším klesání pod 4V se překlopí výstup zpátky na LOW, protože poté je opět
překročena spodní hranice.
Mezi dolní a a horní hranicí tak vzniká mrtvé pásmo, které není díky zpětnému spřáhlu nikdy aktivní jako
u hystereze. Oproti tomu zde vznikají dva zcela nezávislé, odděleně nastavitelné spínače.
Na schématu jsou vidět ještě tři „tlumící“ elektro-lytické kondenzátory C2, C3 a C4, které vyhlazují napětí
na vstupech integrovaných obvodů IC; krátkodobé výkyvy napětí tedy nemají žádný vliv na chování IC.
Stejný úkol má i elektrolytický kondenzátor zapojený na vstupním vodiči paralelně s R2.
Keramický kondenzátor C6 odklápí napájení a tlumí kolísání integrovaného obvodu IC.
Tento úkol však může splnit pouze tehdy, když leží v bezprostřední blízkosti napájecích přípojek integrovaného
obvodu IC. Protože na výstupu IC je tranzistor s otevřeným kolektorem, je u kladného pólu nutný externí pracovní
odpor (R9). Na LED diodě zapojené paralelně s relé snadno poznáte, zda-li je obvod aktivní nebo ne.
Při osazování začněte vždy s nejtenčími součást-kami (rezistory a diody), přičemž dbejte zejména na správnou
polohu černého katodového kroužku u diod D1 a D2. U elektrolytických kondenzátorů musí být dodržována
správná polarita (kladný pól).
Značka na integrovaném obvodu musí ukazovat směrem k LED. IC se zasouvá do patice.
LED je třeba přiletovat tak, aby katoda (kratší přípojka) ukazovala k rezistoru R11 (zvláštní proužek
na plánu osazení součástkami). Foto-rezistor připojte pokud možno delším kabelem, abyste jej mohli
umístit tam, kde bude moci v klidu sledovat intenzitu okolního světla.
K napájení je nejvhodnější síťový adaptér. Po úspěšné instalaci musí být nastaveny oba potenciometry světlo/tma
tak, aby se relé sepnulo při požadované světelné intenzitě při soumraku resp. aby se opět rozpojilo při svítání.
Může se stát, že rozsah hodnot potenciometru nebude stačit, protože světelná intenzita je u vás úplně jiná než
při dimenzování tohoto přístroje. V tomto případě pomůže: snížit hodnoty rezistorů R3 popř. R5, v případě nutnosti
až do řádu několika stovek ohmů. Zvětšíte tím nastavitelný rozsah potenciometru, aniž byste nějak ovlivnili funkci
obvodu.
Je samozřejmé, že relé zůstává na světle neustále přitažené.