МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Хакасский государственный университет им. »
Колледж педагогического образования, информатики и права
ПЦК естественнонаучных дисциплин, математики и информатики
РЕФЕРАТ
на тему:
Изучение регулятора света на базе транзистора
Автор реферата: ____________________ _____
(подпись) (инициалы, фамилия)
Специальность: 230113 – Компьютерные системы и комплексы
Курс: III
Группа: Т-31
Зачет/незачет:_________________________________________________________
Руководитель: _____________________ ____________
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
г. Абакан, 2013г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................ 3
1. Описание устройства............................................................................. 4
2. Основное назначение и область применения........................................ 6
3. Виды регуляторов яркости................................................................... 8
4. Принцип работы регулятора яркости.................................................. 9
Заключение................................................................................................. 10
Список литературы.................................................................................... 11
ВВЕДЕНИЕ
Яркий свет плохо воспринимается глазом, от тусклого клонит в сон. Но регуляторы яркости света помогают настроить свет так, чтобы не яркий, не тусклый свет не могли навредить. Регуляторы яркости света - отличное приспособление для удобства и комфорта глаз человека. Они помогают предотвратить распространённые болезни, связанные с сетчаткой глазного яблока.
Цель работы: Изучение регулятора яркости лампы
Задачи:
1. Узнать область применения регулятора яркости.
2. Определить виды регуляторов света.
3. Изучить принцип работы регуляторов.
4. Сделать вывод о проделанной работе.
1. Описание устройства
Разработанный в соответствии с перечисленными требованиями регулятор обладает следующими техническими характеристиками:
2. Количество каналов - 2
3. Мощность ламп - 60 Вт на каждый канал
4. Напряжение сети - 220 В±10%
5. Частота сетевого напряжения - 50 Гц±0,4 Гц
6. Потребляемая мощность - не более 0,92 Вт (при напряжении сети 220 В)
7. Диапазон регулировки напряжения -% (может быть расширен до 1,4 - 99,6%)
8. Изменение выходного напряжения в диапазоне входного от 198 В до 242 В - 1 В (при максимальной яркости лампы)
2. Выбор необходимой элементной базы
Регулировка яркости происходит при удерживании кнопки. Через 2,5 секунды после окончания регулировки установленная яркость сохраняется в энергонезависимой памяти, её уровень записывается.
Имеется возможность отключить запоминание. Это может оказаться полезно, если, например, требуется, чтобы тот или иной режим того или иного канала всегда включался на максимальную яркость, но при этом сохранялась возможность регулировки. Возможен также и другой сценарий: предположим, что первый режим используется для чтения (яркость чуть выше средней), а второй - для просмотра телепередач (яркость чуть ниже средней). Иногда требуется, к примеру, что-то зашить. Для этого нужно включить максимальную яркость. Если запоминание яркости не отключать, то при следующем включении, например, первого режима яркость будет максимальной, а надо, чтобы она была, как и раньше, чуть выше средней, т. к. чтение используется намного чаще шитья
Устройство предназначено для управления стандартными лампами накаливания. Подключение другой нагрузки, например энергосберегающей лампы или электродвигателя, может вывести устройство и (или) нагрузку из строя. С математической точки зрения, принцип работы индикатора основан на измерении разницы между значениями скользящих средних различных периодов с целью определения интенсивности тренда. Фактически, производится вычитание значений медленной скользящей из значений более быстрой. Результат работы индикатора MACD представляется в виде гистограммы. При этом, величина каждого её элемента напрямую зависит от разности цен – чем она больше, тем линия гистограммы длиннее.
То есть, если значения цены в более раннем временном периоде были больше текущих - показания МАКД будут отрицательными, и индикатор просигнализирует о нисходящем тренде. Сила импульса этого движения также легко определяется по показаниям MACD – чем длиннее очередная линия гистограммы, тем сильнее сформировавшийся импульс.
В случае, если более ранние значения цен меньше текущих, разность значений скользящих средних будет иметь положительное значение, а линии гистограммы MACD будут расположены выше нулевой отметки. При этом величина импульса восходящего тренда также будет определяться длиной линий гистограммы.
3. Реализация регулятора
Во-первых, нужно помнить о технике безопасности во время проверки и налаживания устройств. Все перепайки делайте только при отключенном от сети регуляторе, а измерения напряжений на деталях — осторожно, помня, что они связаны с сетевыми проводами.
Кроме того, ни в коем случае не используйте регуляторы для поддержания напряжения на магнитофонах, радиоприемниках, телевизорах, лампах - дневного света и других потребителях с индуктивностями (трансформатор, дроссель) в цепи питания.
Приминение также широко распрастранено в жизни. Регулятор можно использовать за чтением книги, рисованием, работой за пк, выполнения домашней работы, освещения помещения в целом. Простая схема регулятора яркости свечения лампы накаливания выполнена на двух транзисторах, и может использоваться для установки в портативный фонарь.
4. Анализ качества регулятора
Недостатки
В дежурном режиме корпус устройства слегка нагревается от тепла, рассеиваемого балластным резистором.
Включение лампы происходит при напряжении в сети на 12 В выше нуля.
Большая ёмкость конденсатора фильтра и как следствие, задержка старта устройства при подключении к сети (около 4 секунд).
Нет полной уверенности в том, что транзистор не выйдет из строя в случае перегорания лампы при включенном канале.
Что можно добавить
Заменить кнопки энкодерами. С точки зрения эргономики последние предпочтительнее.
Добавить датчик освещённости, например на основе обычного светодиода. Попутно светодиод можно использовать как индикатор наличия напряжения питания. Если применить двух - или трёхцветный светодиод, можно отображать различные режимы работы устройства. Также светодиод можно использовать для подсветки органов управления. Наличие датчика освещённости позволит функции ИПХ работать только в тёмное время суток, устраняя напрасный расход электроэнергии в дневное время. Ещё одно применение фотодатчика - функция поддержания освещённости помещения на заданном уровне.
Реализовать плавное автоматическое включение в течение 30 минут через заданный интервал времени после выключения (имитация рассвета). Например, светильник выключается кнопкой в 24: 00. В 07: 30, когда зимой за окном ещё темно, он автоматически включается на минимальную яркость, и к 08: 00 достигает полной яркости. Такая условная имитация "восхода солнца" позволит организму адаптироваться к моменту просыпания, в том числе снизить или даже полностью исключить неприятную резь в глазах. Данная идея реализована в световом будильнике Philips HF3475.
Внедрить беспроводной интерфейс, например на основе модуля ZigBee, для оперативного изменения параметров настройки и обновления прошивки МК.
Уменьшить энергопотребление за счёт снижения напряжения питания схемы, скажем до 3,3 В. При этом, также уменьшится нагрев балластного резистора. Кроме того, можно перейти на более экономичные МК, такие как ATmega164PA, имеющие к тому же меньшее время записи EEPROM (правда, ток записи у них больше). Это позволит сократить время готовности устройства к работе после подключения к сети за счёт меньшей ёмкости фильтрующего конденсатора.
Устранить нагрев диодного моста, изменив схемотехнику выходного каскада. Вместо диодного моста применить схему из пары транзисторов с объединёнными истоками (на каждый канал).
Плюсы
Устройство не нуждается в настройке. Собранное безошибочно и из исправных деталей, оно должно начать работать сразу. При желании можно отрегулировать параметры, задаваемые пользователем, например, установить величину максимальной яркости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Регуляторы яркости широко распространены по всей земле, но не каждый может себе позволить такую роскошь. В данной курсовой рассказано как сделать регулятор без лишних затрат и установки специалистами. Во-первых, нужно помнить о технике безопасности во время проверки и налаживания устройств. Все перепайки делайте только при отключенном от сети регуляторе, а измерения напряжений на деталях — осторожно, помня, что они связаны с сетевыми проводами.
Кроме того, ни в коем случае не используйте регуляторы для поддержания напряжения на магнитофонах, радиоприемниках, телевизорах, лампах - дневного света и других потребителях с индуктивностями (трансформатор, дроссель) в цепи питания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.А. Евсеев "Стабилизированный регулятор мощности" // Радио, 2002г., №4, стр. 36.
.М. Марков "АЦП с интерфейсом RS-232" // Радио, 2005г., №2, стр. 26; файл ADC675. zip.
. ГОСТ. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
4. G. Howell "Five questions about resistors <http://*****/site/house/download/dimmer/Five_questions_about_resistors. rar>" // EDN, 9/28/2006, http://www. /contents/images/6372835. pdf <http://www. /contents/images/6372835.pdf>
5.П. Хоровиц, У. Хилл "Искусство схемотехники" - Изд. 6-е, М.: Мир, 2003.
6. "Characterization and Calibration of the ADC on an AVR
7. , Заботин освещения. - Москва: Энергия, 1978
8. Михайлов журнал «Радиоежегодник» . [Ccылка] URL http://www. *****/
9. «Основы радиотехники в антенны», часть I «Основы радиотехники», М. «Советское радио». 1969, 432 стр.
10. . Основы электротехники. Москва-Ленинград: Государственное энергетическое издательство, 1946 год.
11. А. Килпатрик. Свет и освещение. Издательство «Мир». 1996
12. Баталов Алексей. Сенсорный регулятор освещения с дистанционным управлением. Справочник ПГУПС, 2006
13. SEIKO. Что мы называем излишне ярким светом?. [Ccылка] URL http://*****/lens/yarkii_svet. aspx
14. Автор не указан. Влияние освещения на зрение [Ccылка] URL http:///article/5640/vliyanie-osveshcheniya-na-zrenie
15. Валерий Харыбин Простая схема светорегулятора [Ccылка] URL http://www. *****/video/id/
16. Двухканальное устройство управления освещением (диммер) для бытового светильника [Ccылка] URL http://www. /view/37052/10000#
17. Борис яркости света [Ccылка] URL http://www. *****/svoimi-rukami/25.htm
