Wyłącznik zmierzchowy

Włącznik zmierzchowy

---

Ten niedrogi przełącznik, włączający światło o zmierzchu i wyłączający o świcie jest wyposażony w oddzielne układy opóźnienia włączenia i wyłączenia. Przerywana linia dzieli schemat na dwie części: A - wyłącznik światłoczuły z bramką N1 B - układ opóźniania przełączania z bramką N2, LED i sterownikiem przekaźnika T1-T2. Napięcie w punkcie łączącym R9, R2 i C1 jest odwrotnie proporcjonalne do natężenia światła, mierzonego przez fotorezystor (LDR - light dependent resistor) R9. Przerzutnik Schmitta N1 zostaje przerzucony, gdy napięcie to przekroczy jeden z progów wejściowych. Ponieważ różnica tych progów jest większa od rozpiętości zmian napięcia dzielnika wejściowego, zastosowano regulowane sprzężenie zwrotne, osiągając zakres przełączania 300 do 400 mV. Gdy wyjście N1 jest w stanie wysokim, napięcie punktu połączenia R1 i P1 jest niemal równe napięciu zasilającemu. Gdy wyjście N1 jest w stanie niskim, napięcie to spada do poziomu wymaganego dla różnicy progów na wejściu N1. Sygnał wyjściowy N1 steruje stopniem końcowym przez dwa obwody opóźniające: D1-R4-C2 dla stanu "włączenie" i D2-R5-C2 dla stanu "wyłączenie". Po wymaganych opóźnieniach stany te pojawiają się na wyjściu N2, który za pośrednictwem stopnia T1-T2 w układzie Darlingtona uruchamia przekaźnik włączający żarówkę oraz sygnalizacyjną diodę LED. Kondensator C2 zabezpiecza układ przed zakłóceniami, które mogą się indukować w kablu łączącym LDR z układem przełączającym, mogącymi niepotrzebnie uruchomić przekaźnik. Ze względu na wysoką impedancję wejściową układu 4093 powinien to być kabel ekranowany. Pozostałe dwie bramki 4093 mogą zostać wykorzystane do powielenia układu opóźniającego (części B) w razie potrzeby zastosowania przełączania sekwencyjnego. Wartości R5-C2 i R4-C2 mogą posłużyć za początkowe przy dobieraniu dodatkowych opóźnień. Najmniejsza dopuszczalna oporność R4 i R5 wynosi 47k, zaś największa zależy przede wszystkim od upływności C2. W czasie testowania prototypów okazało się, że próg przełączania i histereza zależą od producenta układu 4093. Dobre wyniki otrzymano dla HCF4093BE firmy SGS. Układy innej produkcji wymagają użycia nieco zmienionej oporności R3. Wejścia niewykorzystanych bramek 4093 powinny zostać połączone z masą. LDR montuje się w odpowiedniej wodoszczelnej obudowie, osłoniętej przed źródłami bezpośredniego światła. P1 służy do dobierania progu natężenia światła, przy którym następuje przełączanie. Na czas regulacji zmniejsza się opóźnienie rozwierając S1. Prąd pobierany przez układ sprowadza się praktycznie do prądu wzbudzonego przekaźnika.

Wykaz elementów:
R1 : 6,8 k
R2 : 27 k
R3 : 15 k
R4 : 47 k
R5 : 150 k
R6 : 22 k
R7, R8 : 680
R9 : fotorezystor
P1 : 500 k
C1 : 100 nF
C2 : 100 uF / 16 V
C3 : 470 uF / 16 V
IC1 : 4093
T1 : BC107
T2 : BC141
D1...D3 : 1N4148
D4, D5 : LED
Re1 : przekaźnik 12 V / 180