Гідність дистанційного керування на ІЧ променях (далі просто ДУ) всі вже відчули на власному досвіді. ДУ вторглося в наше повсякденне життя і в достатній мірі економить наш час. Але на даний момент, на жаль, не на всі електроприлади встановлюють ДУ. Це ставитися і до вимикачів світла. Нашою промисловістю, правда, на даний момент випускається такий вимикач, але коштує він не маленькі гроші, та й знайти його дуже і дуже складно.
У цій статті пропонується досить проста схема такого вимикача. На відміну від промислової, яка включає в себе одну БИСку, вона в основному зібрана на дискретних елементах, що, звичайно, збільшує габарити, але зате у випадки необхідності легко піддається ремонту. Але якщо гнатися за габаритами, то в цьому випадки можна використовувати планарні деталі. Ця схема також володіє вбудованим передавачем (у промислових його немає), що позбавляє вас від потреби весь час носити з собою пульт або шукати його. Досить піднести руку до вимикача на відстані до десяти сантиметрів як він спрацює. Ще одна перевага полягає в тому, що до ДУ підходять будь-які пульти від будь-якої імпортної або вітчизняної радіотехніки.
Передавач
На рис.1 наведена схема випромінювача коротких імпульсів [1]. Що дозволяє зменшити споживаний передавачем струм від джерела живлення, а значить продовжити термін служби на одній батареї живлення. На елементах DD1.1, DD1.2 зібраний генератор імпульсів, наступних з частотою 30...35 Гц. Короткі, тривалістю 13...15 мкс, формує імпульси дифференцирующая ланцюг C2R3. Елементи DD1.4-DD1.6 і нормально закритий транзистор VT1 утворюють імпульсний підсилювач з ІЧ діодом VD1 на навантаженні.
Залежність основних параметрів такого генератора від напруги живлення Uжив показані в таблиці.
Таблиця 1 Uжив,
Іимп, А
Іпот, мА 4.5
0.24
0.4 5
0.43
0.57 6
0.56
0.96 7
0.73
1.5 8
0.88
2.1 9
1.00
2.8
Тут: Іимп - амплітуда струму в ІЧ діод, Іпот - струм, споживаний генератором від джерела живлення (при вказаному на схемі номіналів резисторів R5 і R6).
Передавачем може служити також будь-куль дистанційного керування від вітчизняної чи імпортної техніки (телевізори, відеомагнітофони, музичного центру).
Друкована плата наведена на рис.3. Її пропонується виготовити з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм, Фольга з боку деталей (на малюнку не показана) виконують функцію загального (мінусового) провід джерела живлення. Навколо отворів для пропускання висновків деталей у фользі витравлені ділянки діаметром 1,5...2 мм. Висновки деталей, з'єднаних з загальному проводом, припаюють безпосередньо до фользі цієї сторони плати. Транзистор VT1 кріплять до плати гвинтом М3, без якого-небудь тепловідведення. Оптична вісь ІЧ діода VD1 повинна бути паралельна платі, і відстояти від неї на 5 мм.
Приймач (з вбудованим передавачем)
Приймач зібраний по класичній схемі прийнятої в російській промисловості (зокрема в телевізорах Рубін, Темп тощо) [1]. Його схема наведена на малюнку 2. Імпульси ІНФРАЧЕРВОНОГО випромінювання потрапляють на ІЧ фотодіод VD1 , перетворюються в електричні сигнали і посилюються транзистори VT3, VT4 , каторзі включені за схемою з загальному емітером. На транзисторі VT2 зібраний емітерний повторювач, узгоджувальний опір динамічного навантаження фотодіода VD1 і транзистора VT1 з вхідним опором підсилювального каскаду на транзисторі VT3. Діоди VD2,VD3 оберігають імпульсний підсилювач на транзисторі VT4 від перевантажень. Всі вхідні підсилювальні каскади приймача охоплені глибоким зворотним зв'язком по струму. Це забезпечує постійне положення робочої точки транзисторів незалежно від рівня зовнішнього засвічення - свого роду автоматичне регулювання посилення, особливо важливу при роботі приймача в приміщеннях з штучним освітленням або на вулиці при яскравому денному світлі, коли рівень сторонніх ІЧ-випромінювань дуже високий.
Далі сигнал проходить через активний фільтр з подвійним Т-подібним мостом, зібраний на транзисторі VT5, резистора R12-R14 і конденсаторах C7-C9. Транзистор VT5 повинен мати коефіцієнт передачі струму Н21э=30, в іншому випадки фільтр може почати порушуватися. Фільтр очищає сигнал передавача від перешкод мережі змінного струму, які випромінюються електричними лампами. Лампи створюють модульований потік випромінювання з частотою 100 Гц і не тільки видимої частини спектру, але і в ІЧ області. Відфільтрований сигнал кодової посилки формується на транзисторі VT6. В результаті на його колекторі виходять короткі імпульси (якщо поступали з зовнішнього передавача) або пропорційні з частотою 30...35 Гц (якщо поступали від вбудованого передавача).
Імпульси, що поступають з приймача, надходять на буферний елемент DD1.1, а з нього на випрямні ланцюжок. Випрямна ланцюжок VD4, R19, C12 працює так: Коли на виході елемента логічний 0, то діод VD4 закритий і конденсатор С12 розряджений. Як тільки на виході елемента виникають імпульси, конденсатор починає заряджатися, але поступово (не з першого імпульсу), а діод перешкоджає його розрядці. Резистор R19 обраний таким чином, щоб конденсатор встиг зарядиться до напруги рівного логічної 1 тільки з 3...6 імпульсу, що надходить з приймача. Це ще одна захист від перешкод, коротких ІК спалахів (наприклад, від фотоспалаху фотоапарата, розряду блискавки тощо). Розряд конденсатора відбувається через резистор R19 і займає за часом 1...2 с. Це дозволяє запобігти дроблення і довільне вмикання та вимикання світла. Далі встановлений підсилювач DD1.2, DD1.3 з ємнісний зворотним зв'язком (C3) для отримання на його виході різких прямокутних перепадав (при включенні і виключенні). Ці перепади надходять на вхід тригера дільника на 2 зібраного на мікросхемі DD2. Не інвертний його вихід підключений до підсилювача на транзисторі VT10, який управляє тиристором VD11 і транзистор VT9. Інвертний ж поданий на транзистор VT8. Обидва ці транзистора (VT8, Vt9) служать для запалювання відповідного кольору на світлодіоді VD6 при включенні і виключенні світла. Він виконує ще й функцію "маяка" при вимкненому світлі. На вхід R тригера дільника підключена RC ланцюжок, яка здійснює скидання. Він потрібен для того, щоб якщо відключили напруги в квартирі, то після включення світло випадково не спалахнуло.
Вбудований передавач служить для включення світла без пульта дистанційного керування (при піднесення долоні до вимикача). Він зібраний на елементах DD1.4-DD1.6, R20-R23, C14, VT7, VD5. Вбудований передавач являє собою генератор імпульсів з частотою проходження 30...35 Гц і підсилювач в навантаження каторгою включений ІНФРАЧЕРВОНИЙ світлодіод. ІНФРАЧЕРВОНИЙ світлодіод встановлюється поряд з ІЧ фотодіодом і повинен бути направлений з ним в одну сторону, і вони повинні бути розділені світлонепроникної перегородкою. Резистор R20 підбирається таким чином, щоб відстань спрацьовування, при підносі долоні, було дорівнює 50...200 мм. У вбудованому передавачі можна використовувати ІК діод типу АЛ147А або будь-який інший. (Я, наприклад, використовував ІК діод від старого дисководу, але при цьому резистор R20=68 Ом).
Блок живлення зібраний по класичній схемі на КРЕН9Б і вихідна напруга одно 9В. Він включає в себе DA1, C15-C18, VS1, T1. Конденсатор С19 служить для захисту пристрою від стрибків напруги в електромережі.Навантаження на схемі показана лампою розжарювання.
Друкована плата приймача (рис.4) виконана з одностороннього фольгованого склотекстоліти розміром 100Х52 мм і товщиною 1,5 мм. Всі деталі, за винятком діода VD1, VD5, VD8, встановлюють як зазвичай, ці ж діоди встановлюються з боку монтажу. Діодний міст VS1 зібраний та дискретних випрямних діодах часто вживаних в імпортній техніці. Діодний міст (VD8-VD11) зібраний на діодах серії КД213 (у схемі вказані інші), діоди при впайки розташовуються один над іншим (стовпчиком), цей спосіб застосований в цілях економії місця.
Література:
1. Радіо №7 1996 р. с. 42-44. "ІЧ датчик охоронної сигналізації".
Автор: Русин Олександр Сергійович, р. Москва; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru