СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 81 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 Рис. 1. Электрическая принципиальная схема цифрового автомата защиты лампы накаливания с фазоимпульсным управлением брос RS-триггера в противоположное состояние. Теперь на нижнем по схеме выходе RS-триггера (выводе 1 элемен- та DD5.3) появится отрицательный перепад, который после ограниче- ния по длительности дифференци- рующей цепочкой C6–R8 и после- дующего инвертирования элемен- том DD5.4 вызовет кратковременное открывание транзистора VT1 и вклю- чение симистора VS1. Лампа окажет- ся подключённой к сети и начнёт светиться с минимальной яркостью. Симистор будет находиться во вклю- чённом состоянии до следующего момента перехода сетевым напряже- нием нулевого значения. Этот про- цесс будет повторяться с удвоенной частотой сети, т.е. с частотой 100 Гц. В таком режиме автомат будет рабо- тать до момента поступления очеред- ного счётного импульса на вход счёт- чика DD3.1. Очередной счётный импульс с выхо- да DD2.2 увеличивает состояние счёт- чика DD3.1 на единицу, что приво- дит к увеличению яркости лампы накаливания на 0,4%. Теперь в соб- ственные двоичные разряды счёт- чиков DD6 и DD7 загружается дво- ичный код «00000001» и так далее по возрастанию, что приводит к увели- чению яркости лампы накаливания с шагом 0,4%. Таким образом будет происходить постепенное увеличе- ние среднего значения тока в лампе, а значит, и яркости от нуля до 94%. При достижении счётчиком DD3.2 пятнадцатого состояния, на выходе элемента DD4.2 сформируется уро- вень лог.0, который заблокирует рабо- ту генератора на триггере Шмитта DD2.1. Счётчик DD3.2 останется в пят- надцатом, а DD3.1 – в нулевом состоя- нии. Яркость лампы накаливания будет соответствовать 94% от максимально- го значения. Кроме того, автомат можно исполь- зовать в качестве цифрового регулято- ра мощности, если исключить счётчики DD3.1, DD3.2, а на входы предустанов- ки счётчиков DD6, DD7 подавать управ- ляющий двоичный код, который будет определять мощность. Этот двоичный код можно сформировать, к примеру, с помощью группы микропереключа- телей или пары реверсивных счётчи- ков, если дополнить их кнопочным управлением. Также устройство можно дополнить ИМС памяти типа ЭСППЗУ для сохранения установок значения мощности. Автомат собран на печатной плате (см. рис. 2) из двустороннего фоль- гированного стеклотекстолита тол- щиной 1,5 мм размерами 120 × 55 мм. В устройстве применены постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, МЛТ-2 (R1, R2), МЛТ-0,5 (R3, R4), подстроечные СП3-38б в горизонтальном исполне- нии, конденсаторы неполярные типа К10-17, оксидные К50-35 или импорт- ные. Стабилитрон VD2 – обязатель- но с напряжением стабилизации 10 В – может быть типа BZX85C10, КС510А, Д814В или аналогичный, диод VD3 – кремниевый средней мощно- сти с минимально допустимым обрат- ным напряжением не менее 400 В. Все ИМС серии КР1564 (74HCxx) замени- мы на соответствующие аналоги серии КР1554 (74ACxx). Симисторы могут быть из серий BTА204, BTA208, BTА216 или аналогичные трёхквадрантные с минимально допустимым рабочим напряжением не менее 400 В. Возмож- но также применение четырёхква- дрантных симисторов из серий BT137, BT138, BT139, но, в таком случае, для исключения несанкционированно- го открывания симистора в момент включения необходимо к его силовым выводам подключить демпферную RC-цепочку, состоящую из последова- тельно включённых неполярного кера- мического конденсатора типа К73-17 ёмкостью 0,1 мкФ × 630 В и постоянно- го резистора типа МЛТ-0,5 сопротив- лением 220 Ом. При мощности лампы накаливания более 100 Вт симистор