ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96

Zastosowanie

Bezstratna regulacja siły światła ża−

rówek zasilanych prądem stałym. Mo−
dernizacja latarek turystycznych.

Zasilanie: 6...12VDC z

bateri−

i latarki

Pobór prądu przez układ: ok.10mA

(+ pobór prądu przez żarówkę).

Do czego to służy.

Każdy, kto kiedykolwiek przebywał

na obozach wędrownych czy kempin−
gach wie, jakie znaczenie ma posiada−
nie niezależnego źródła oświetlenia − la−
tarki elektrycznej. Nowoczesne latarki,
szczególnie te z żarówkami halogeno−
wymi czy kryptonowymi charakteryzują
się najczęściej bardzo dużą siłą światła,
która w wielu sytuacjach wcale nie jest
wykorzystywana. Jeżeli np. siedzimy
w ciasnym namiocie to ostre, kłujące
w oczy światło latarki z żarówką krypto−
nową nie jest nam do niczego potrzeb−
ne. Ogromne znaczenie ma też szybkie
zużywanie się bardzo obecnie kosztow−
nych baterii.

Ograniczenie siły światła przez ogra−

niczenie prądu lub napięcia zasilające−
go żarówkę nie przyniosło by najmniej−
szej oszczędności w zużyciu energi

elektrycznej. Jedynym sensownym roz−
wiązaniem jest impulsowe zasilanie ża−
rówki w latarce, ciągiem impulsów pros−
tokątnych o zmiennym wypełnieniu.
W takim wypadku moc strat wydzielana
na tranzystorze regulacyjnym jest pomi−
jalna i uzyskujemy rzeczywistą oszczęd−
ność w zużyciu energii i efektywną regu−
lację siły światła od zera do maksimum.

Opracowany układ realizuje dwie fun−

kcje: płynnej regulacji jasności świece−

nia w zakresie od 99% do blisko 0 oraz
pozwala przełączyć latarkę w tryb pracy
przerywanej. Druga możliwość może
znaleźć zastosowanie w sytuacji, kiedy
chcemy użyć latarki jako sygnalizatora
generującego błyski o częstotliwości ok.
0,5Hz. Oczywiście, obie funkcje mogą
być zastosowane symultanicznie.

Jak to działa?

Schemat regulatora został przedsta−

wiony na rys. 1. Urządzenie składa się
z dwóch generatorów zbudowanych
z wykorzystaniem układów scalonych
NE555. Układ ten pracuje w typowym
układzie generatora multistabilnego,
jednak

zamiast

typowego rezys−
tora stałego po−
między wyprowa−
d

z

e

n

i

a

7 i 6 NE555 włą−
czony został po−
tencjometr i dwie,
odwrotnie spola−
ryzowane diody.
Zmiana ustawie−

nia potencjometru powoduje zmianę
proporcji czasu ładowania i rozładowy−
wania kondensatora C1. Umożliwia to
płynną, proporcjonalną regulację szero−
kości zarówno ujemnych jak i dodatnich
impulsów generowanych przez układ.
Bezwładność włókna żarówki i oka ludz−
kiego nie pozwala zauważyć, że żarów−
ka zasilana jest impulsowo. Zaobserwo−
wać zjawisko migotania światła można
by było dopiero poniżej częstotliwości
ok. 30 ...40 Hz. Generator z U1 wytwa−
rza ciąg impulsów o częstotliwości ok.
1kHz, tak że o jakimkolwiek migotaniu
światła żarówki nie może być mowy.
Generator ten steruje z wyjścia Q tran−
zystorem T1 zasilającym “od minusa”

Latarka z regulacją
jasności świecenia.

Zastosowanie: Bezstratna regulacja si−
ły światła żarówek zasilanych prądem
stałym. Modernizacja latarek turystycz−
nych.
Zasilanie: 6...12VDC z baterii latarki
Pobór prądu przez układ: o k . 1 0 m A
(+pobór prądu przez żarówkę).

D dod
LED

ZAROWKA

R6

1M

R1
1k

D1

1N4148

POŁĄCZENIA

Z PŁYTKĄ

S2

R4

470k

C5

22uF

C6

100nF

S1

B

A

T

E

R

I

A

L

A

T

A

R

K

I

TR

2

CV

5

Q

3

DIS

7

THR

6

R

4

U

C

C

8

G

N

D

1

U2

NE555

TR

2

CV

5

Q

3

DIS

7

THR

6

R

4

U

C

C

8

G

N

D

1

U1

NE555

R2

1k

R3
220

D2

1N4148

R dod
2,2k

T1
BC211

C1
10nF

C2
10nF

R?

10M

R5

10M

C4
1uF

C3
10nF

Rys. 1

kit AVT−2005

9

żarówkę latarki. Na rysunku 2 przedsta−
wiono przebiegi napięciowe na wyjściu
Q U1 w trzech przykładowych położe−
niach potencjometru.

Generator z U2 generuje ciąg impul−

sów o częstotliwości ok. 0,5Hz i mniej
więcej równym wypełnieniu. Jeżeli prze−
łącznik PR1 jest ustawiony w pozycji 2−
3 to generator z U1 pracuje bez przerw
i żarówka świeci światłem ciągłym o re−
gulowanej jasności. Przestawienie tego
przełącznika w pozycję 1−2 spowoduje
przekazywanie impulsów generowa−
nych przez U2 na wejście zerujące
4 U1. Spowoduje to cykliczne przerywa−
nie pracy generatora U1 i w konsekwen−
cji błyskanie żarówki.

Montaż i uruchomienie
Urządzenie zostało zaprojektowane

jako moduł przeznaczony do zamonto−
wania w

różnych typach latarek.

W związku z tym płytka ma małe wymia−
ry, nieco utrudniające montaż. Jednak
przy odrobinie staranności nie powinniś−
my mieć z tym większych problemów.
Również ze względu na oszczędność
miejsca tym razem nie zalecamy zbyt
kategorycznie montażu układów scalo−
nych w podstawkach. Po zmontowaniu
układ działa od razu poprawnie i wyma−
ga tylko jednej czynności regulacyjnej.
Wartość potencjometru R6 podana na
schemacie jest wartością orientacyjną.
W praktyce należy ją dobrać doświad−
czalnie w następujący sposób:

Po zmontowaniu urządzenia podłą−

czamy go prowizo−
rycznie do posiadanej
latarki i włączamy za−
silanie. W jednej ze
skrajnych pozycji po−
tencjometru żarówka
z pewnością będzie
świecić praktycznie
pełną mocą. Przekrę−
camy teraz potencjo−

metr w drugie skrajne położenie i obser−
wujemy czy żarówka przygasła do wy−
maganego przez nas poziomu. Jeżeli
pali się za jasno to musimy zastosować
potencjometr o większej wartości, jeżeli
za ciemno −przeciwnie. Jeżeli nie dobie−
rzemy potencjometru z szeregu to mo−
żemy łatwo sobie poradzić dolutowując

szeregowo lub równolegle z potencjo−
metrem rezystor o odpowiedniej wartoś−
ci. Nie należy regulować stopnia ściem−
niania tak, aby latarka gasła całkowicie.
Bardzo łatwo było by przez zapomnienie
zostawić ją w takim stanie włączoną!
Dla uniknięcia takich sytuacji można do−
dać do układu diodę LED wraz z rezys−
torem szeregowym (na schemacie ich
podłączenie zaznaczone jest przerywa−
ną linią a elementy te nie wchodzą
w sklad kitu). Będzie ona dodatkowo
sygnalizować włączenie latarki przy
ustawieniu jej siły światła na minimum.
Zastosowanie diody sygnalizacyjnej jest
opcjonalne i dlatego elementy D dod
i R dod nie wchodzą w skład kitu.

Pozostaje nam jeszcze do omówie−

nia sprawa tranzystora wykonawczego
T1. W rozwiązaniu modelowym zasto−
sowano tani tranzystor typu BC211. Po−
nieważ moc strat wydzielana na tym
tranzystorze jest bardzo mała, w więk−
szości wypadków nie będzie on zbytnio
się nagrzewał. W przypadku sterowania
żarówek o bardzo dużej mocy, tranzys−
tor ten możemy wymienić na “mocniej−
szy” np. BD135.

Pamiętając że latarki elektryczne

używane na wyprawach turystycznych
narażone są nieraz na działanie wilgoci,
zabezpieczamy zmontowaną płytkę la−
kierem izolacyjnym.

Zbigniew Raabe

WYKAZ ELEMENTÓW

1. Półprzewodniki:

U1, U2: NE555

D1, D2: 1N4148 lub podobne diody krze-

mowe ma‡ej mocy

T1: BC211 lub wg. opisu

2. Konde
nsatory:

C1, C2, C3:

10nF

C4, C5:

100nF

C5 22 F/16V

3. Rezystory:

R1, R2: 1k<234>

R3: 100<234>

R4: 470k<234>

R5: 10M<234>

R6: potencjometr 1M/A

Wszystkie rezystory o

mocy

0,125...0,250W

4. Pozostałe:

PR1: prze‡„cznik 3 stykowy, miniaturowy

Przewody 3x1 ok. 20cm.

D dod
LED

ZAROWKA

R6

1M

R1
1k

D1

1N4148

POŁĄCZENIA

Z PŁYTKĄ

S2

R4

470k

C5

22uF

C6

100nF

S1

B

A

T

E

R

I

A

L

A

T

A

R

K

I

TR

2

CV

5

Q

3

DIS

7

THR

6

R

4

U

C

C

8

G

N

D

1

U2

NE555

TR

2

CV

5

Q

3

DIS

7

THR

6

R

4

U

C

C

8

G

N

D

1

U1

NE555

R2

1k

R3
220

D2

1N4148

R dod
2,2k

T1
BC211

C1
10nF

C2
10nF

R?

10M

R5

10M

C4
1uF

C3
10nF

Rys. 2

Rys. 3

Komplet podzespołów z płytką
jest dostępny w sieci hand−
lowej AVT, jako “kit szkolny”
AVT−2005

45