Инфракрасная лампа: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

В этом проекте показана инфракрасная лампа, которая включается на полминуты после получения сигнала от инфракрасного пульта дистанционного управления телевизора. Вы можете увидеть, как работает схема на видео.

Я разработал схему на транзисторах BJT после прочтения этой статьи:

Я изменил схему, чтобы управлять более высокими токовыми нагрузками и держать свет включенным в течение небольшого промежутка времени.

ИК-приемник (инфракрасный) имеет максимальную дальность действия около 20 метров. Однако снаружи этот диапазон может быть намного меньше из-за влияния солнечного света. Я не тестировал эту микросхему на 40-градусной летней жаре.

Однако эта схема может быть разработана с использованием только одного полевого МОП-транзистора:

www.instructables.com/MOSFET-Touch-Lamp/

Тем не менее, полевые МОП-транзисторы стоят намного дороже. Надежный силовой полевой МОП-транзистор может стоить до 3 долларов США. Лучше всего заказать несколько полевых МОП-транзисторов, потому что это может быть очень неприятно, если вы сожжете один из них и придется ждать недели, пока не появится другой.

По этим ссылкам можно найти статьи об инфракрасном датчике на транзисторах:

www.instructables.com/Transistor-Sensor-Amplifier/

www.instructables.com/Recycled-Transistor-Amplifier/

Запасы

Компоненты: транзисторы общего назначения NPN - 5, транзисторы общего назначения PNP - 5, силовые транзисторы - 4, резистор 1 кОм - 1, резистор 100 кОм - 1, резистор 1 МОм - 1, резисторы большой мощности 100 Ом - 10, диоды - 5, конденсаторы 470 мкФ - 10, плата матрицы - 2, радиаторы ТО220 или ТО3 - 2, припой, лампочка на 6 В или светодиодная лампа на 6 В.

Дополнительные компоненты: корпус / коробка.

Инструменты: паяльник.

Дополнительные инструменты: мультиметр, USB-осциллограф.

Шаг 1: спроектируйте схему

Я разработал источник питания 5 В для ТТЛ напряжения ИК-приемника. Однако в настоящее время большинство ИК-приемников могут работать при напряжении от примерно 2,5 В до примерно 9 В или даже 20 В. Вам необходимо проверить спецификации / таблицы данных. Вот почему моя схема питания TTL не является обязательной. Вы должны иметь возможность подключить источник питания ИК-приемника непосредственно к конденсатору Cs2 или создать другую схему фильтра нижних частот RC-источника питания путем каскадного подключения конденсатора Cs1 и резистора Rs1 к Cs2.

Схема, которую я разработал, не является самым оптимальным решением, потому что некоторые транзисторы не насыщаются. Мне пришлось использовать то, что было в наличии, таким образом, подавая напряжение на транзистор Q2 в соответствии с конфигурацией.

Вы можете щелкнуть последние две ссылки на предыдущей странице этой статьи и убедиться в этом сами:

www.instructables.com/Transistor-Sensor-Amplifier/

www.instructables.com/Recycled-Transistor-Amplifier/

Рассчитайте постоянную времени разряда:

Tdc = (Rb1 || Rdc) * Cdc = 470 мкФ = 156,666666667 секунд

Для разряда конденсатора требуется 5-кратная постоянная времени. Однако примерно через четверть постоянной времени лампочка должна погаснуть. Чем выше усиление тока транзистора, тем дольше свет будет гореть. Увеличить время разряда можно, подключив еще один конденсатор емкостью 470 мкФ параллельно с Cdc.

Шаг 2: Моделирование

Моделирование показывает, что:

1. Напряжение TTL ИК-приемника составляет около 5 В.

2. Конденсатор медленно разряжается.

3. Лампочка 6 В получит ток 300 мА, необходимый для ее включения на полную яркость. Лампочка выключается через 90 секунд, а не через 30 секунд, как показано на видео. Это связано с расхождением между имитационными моделями и практическим коэффициентом усиления транзисторов по току.

Шаг 3: Сделайте схему

Я добавил дополнительные конденсаторы емкостью 470 мкФ для лучшей фильтрации шума источника питания (поэтому я отметил десять конденсаторов емкостью 470 мкФ в списке компонентов).

Я использовал пять обычных транзисторов, включенных параллельно, и силовой транзистор, чтобы управлять лампочкой. Если вы используете светодиодную лампу 6 В, вам необходимо учитывать полярность этого компонента, потому что светодиод проводит только в одном направлении. Светодиодная лампа потребляет намного меньше тока, чем традиционная лампа накаливания. Однако есть яркие светодиодные лампы, которые потребляют больше тока.

Вы можете увидеть плату матрицы с прикрепленной лампочкой. Эта матричная плата является источником питания 5 В TTL. Я использовал два 100-омных резистора, включенных параллельно, затем дал 50 Ом, чтобы уменьшить рассеиваемую мощность для каждого резистора и гарантировать, что напряжение источника питания TTL не упадет слишком сильно из-за высоких значений резистора источника питания.

Шаг 4: установка и тестирование

Я использовал пластиковый контейнер для помидоров, чтобы сэкономить на покупке коробки.