СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 83 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 состояние. При этом на входы преду- становки счётчиков DD5 и DD6 посту- пают уровни лог.0 с выходов счётчи- ков DD7.1 и DD7.2. Импульсы задаю- щего генератора DD1.1–DD1.2 делятся счётчиками DD2.1 и DD2.2 и подаются на вход одновибратора, собранного на элементах DD3.1–DD3.2. Одновибра- тор формирует короткие отрицатель- ные импульсы по спадам импульсов на входе элемента DD3.1 (вывод 13), которые устанавливают RS-триггер DD1.3–DD1.4 в исходное единичное состояние и после инвертирования элементом DD4.2 осуществляют пред- установку счётчиков DD5 и DD6 по их входам асинхронной записи «WR» (выводы 1). В начальный момент времени счёт- чики DD7.1, DD7.2 находятся в нулевом состоянии, поэтому по входам пред- установки «D1…D4» счётчиков DD5 и DD6 загружается нулевая двоичная комбинация. Поскольку RS-триггер DD1.3–DD1.4 изначально находится в условном единичном состоянии, на выходе DD1.3 присутствует лог.1, а на выходе DD1.4 – лог.0. Ключевые тран- зисторы VT3, VT4 закрыты, лампа обе- сточена. Счётные импульсы по входам «T» (выводы 15) счётчиков DD5, DD6 увеличивают их состояние, и, когда счётчик DD6 достигнет пятнадцато- го состояния, на его выходе переноса «P» (вывод 7) сформируется короткий отрицательный импульс, перебрасыва- ющий RS-триггер в противоположное нулевое состояние. На выходе DD1.4 появится лог.1, а на выходе DD1.3 – лог.0, открывающий транзистор VT1 и закрывающий VT2, что приводит к открыванию мощных ключевых транзисторов VT3 и VT4. Лампа нака- ливания оказывается подключённой к сети. Описанный процесс повторя- ется с частотой 1 кГц и обеспечивает свечение лампы накаливания с мини- мальной яркостью. Очередной счётный импульс с выхо- да генератора, собранного на триггере Шмитта DD3.3, после дифференциро- вания цепью C4–R5 и инвертирования элементом DD3.4, увеличивает состо- яние счётчика DD7.1 на единицу, что приводит к увеличению яркости лам- пы накаливания на 0,4%. Теперь в соб- ственные двоичные разряды счётчиков DD5 и DD6 загружается двоичный код «00000001» и так далее по возрастанию, что приводит к увеличению яркости лампы накаливания с шагом 0,4%. При достижении счётчиком DD7.2 пятнад- цатого состояния, на выходе элемента DD4.1 появится уровень лог.0, который заблокирует работу генератора на эле- менте DD3.3. Счётчик DD7.2 останет- ся в пятнадцатом, а DD7.1 – в нулевом состоянии. Теперь яркость лампы нака- ливания будет соответствовать макси- мальному значению 94%. Кроме основной функции, автомат также легко приспособить для исполь- зования в качестве цифрового регуля- тора мощности, если исключить счёт- чики DD7.1 и DD7.2 и дополнить его формирователем управляющего кода предустановки по входам счётчиков DD5, DD6, который будет определять мощность, отдаваемую в нагрузку. Второй вариант автомата собран на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита (см. рис. 4) толщиной 1,5 мм размера- ми 120 × 70 мм. В устройстве примене- ны постоянные резисторы типа МЛТ- 0,125, МЛТ-2 (R12, R13), подстроечный СП3-38б в горизонтальном исполне- нии, конденсаторы неполярные типа К10-17, оксидные К50-35 или импорт- ные. Стабилитрон VD1 на напряжение стабилизации 15…18 В может быть типа BZX55C15, BZX85C15, BZX85C18, КС515А или аналогичный, диод VD2 – кремниевый средней мощности с минимально допустимым обратным напряжением не менее 400 В. Транзи- сторы MOSFET типа IRF840 заменимы на IRF740 и другие с минимально допу- стимым рабочим напряжением сток- исток не менее 400 В и минимально возможным сопротивлением канала в открытом состоянии. Максималь- ная мощность лампы накаливания при эксплуатации без радиатора не долж- на превышать 300 Вт. Такой нагрузоч- ной способности вполне достаточно для управления люстрой. Интеграль- ный стабилизатор применён типа КР1181ЕН12А (78L12). Налаживание автомата заключается в выборе желаемого времени нараста- ния яркости от нуля до максимума рези- стором R4. В заключение хочется напомнить о правилах электробезопасности при работе с сетью напряжением 220 В. Следует избегать прикоснове- ния к элементам включённого устрой- ства, а при настройке использовать отвёртку с ручкой из изоляционно- го материала. Рис. 4. Печатная плата цифрового автомата защиты лампы накаливания с ШИМ-управлением