BARIERA DE LUMINAT ÎN INFRAROŞU

Proiect de diplomă

PREZENTARE GENERALĂ

Sesizorul de prezenţă cu alarmă este un sistem complex pentru supravegherea locuinţelor, maşinilor sau pur şi simplu al unei intrări închise. Sesizorul de prezenţă este alcătuit dintr-o barieră în infraroşu.. Această barieră este efectuată cu o lumină invizibilă de ochiul uman adică de o rază de lumină în infraroşu, pentru ca infractorul sau vizitatorul nostru nedorit să nu observe factorul care îl observă pe el. Acest sesizor de prezenţă poate fi folosit nu numai la acţionarea unui sistem de alarmă ci şi la acţionarea unor servomotoare care la rândul lor acţionează deschiderea uşilor.Această aplicaţie poate fi folosită la magazine sau magazii. Acest sesizor de prezentă poate fi folosit şi pentru supravegherea sau păzirea unor obiecte de artă expuse în vitrine sau în muzeu. Ştiind că sesizorul de prezentă are două părţi, adică un receptor şi un emiţător, se aşează între ele obiectul expus şi astfel receptorul nu primeşte nici un semnal de la emiţător şi atunci acesta nu porneşte sistemul de alarmă. Când obiectul de artă este luat de la locul lui, receptorul primeşte semnal de la emiţător şi atunci apare o tensiune la ieşirea receptorului care porneşte alarma. Sistemul de alarmă conectat la sesizorul de prezenţă este destul de complex. Sistemul este prevăzut cu un acumulator în caz că se ia curentul de la reţea sau infractorul scoate siguranţa principală de la locuinţă. În caz că acumulatorul se descarcă, acesta este prevăzut şi cu un sistem de încărcare automată, care in cazul când avem tensiune la reţea, acumulatorul este permanent supravegheat de acest încărcător. Dacă tensiunea acumulatorului scade sub o valoare bine stabilită, atunci începe să se încarce şi după depăşirea tensiunii maxime admise a acumulatorului, încărcătorul se decuplează automat pentru a nu se supraîncărca acumulatorul care ar duce la stricarea acestuia.

Sistemul de alarmă nu conţine nici un întrerupător cu care s-ar putea activa sau dezactiva alarma dar conţine un întrerupător static şi complex. Pentru activarea şi dezactivarea alarmei este folosit un sistem de cod care necesită introducerea într-o ordine corectă al cifrelor. Nerespectarea introducerii cifrelor într-o ordine corectă duce la nedezactivarea sau neactivarea sistemului. Dacă primele cifre din cod au fost introduse corect şi apoi se apasă un alt număr decât eel din cod atunci se resetează şi codul trebuie introdus din nou. Alarma este prevăzută cu două temporizatoare. Primul temporizator are o temporizarede 10 secunde care activează un generator de avertizare cu semnal sonor de nivel redus. Dacă persoana care a

2

intrai în locuinţă este "de-a casei" avertizată fiind de acest semnal, va introduce codul corect pentru dezactivarea sistemului de alarmă. Primul temporizator este declanşat la deschiderea uşii de un contact magnetic. Dacă cel care pătrunde în casă nu cunoaşte codul corect pentru dezactivarea alarmei, după epuizarea duratei de 10 secunde primul temporizator porneşte cel de-al doilea temporizator care are o durată de temporizare de 60 secunde care declaşează alarma de putere. Sistemul este astfel conceput încât alarma se declanşează indiferent dacă uşa se inchide imediat după intrare sau se lasă deschisă. Pentru locatarii locuinţei supravegheate, semnalul de preavertizare sonoră are avantajul că atrage atenţia asupra dezactivării sistemului în scopul evitării declanşării nejustificate a alarmei de putere, supărătoare pentru vecini, în special în timp de noapte. Dacă totuşi nu s-a reuşit anularea sistemului în timp util, ceea ce duce la declanşarea alarmei, oprirea acesteia se poate face oricând prin introducerea codului corect. Pentru indicarea închiderii bine a uşii este folosit un LED galben. Dacă uşa este bine închisă se aprinde LED-ul galben, care înseamnă că orice deschidere a uşii poate duce la declanşarea alarmei. În timp ce locuitorii locuinţei supravegheate sunt acasă, atunci sistemul nu este activat, fapt ce este vizualizat prin aprinderea unui LED verde, care ne permite închiderea sau deschiderea uşii de intrare ori de câte ori vrem. Dacă se aprinde LED-ul roşu trebuie să fim atenţi la deschiderea uşii pentru că aceasta înseamnă că sistemul de alarmă este activat. Timpul de 10 secunde după intrarea în locuinţă, ne este afişat de un afişor cu 7 segmente care ne arată timpul rămas din cele 10 secunde. Dacă intrusul nu intră pe uşă şi foloseşte ca şi cale de acces fereastra, aceasta este sesizată de sesizorul de prezenţă, care declanşează fără nici o întârziere alarma de putere. Alarma de putere este folosită pentru descurajarea infractorului şi pentru a atrage atenţia vecinilor asupra infractorului şi la urma urmei prinderea lui.

3

Sesizoare de prezenţă

Prezentare generală

Sesizoarele de prezenţă au rolul de a acţiona automat anumite sisteme electrice sau electro-mecanice la prezenţa omului sau pur şi simplu la prezenţa unor obiecte metalice sau nemetalice. Sesizoarele de prezenţa se clasisfică după modul în care ele sesizează.

Acestea sunt:- sesizoare de prezenţă capacitive- sesizoare de prezenţă inductive- sesizoare de prezanţă a curenţilor electrostatici- sesizofe de prezenţă cu unde infra-roşii

Sesizoarele de prezenţă capacitive şi inductive sunt avantajoase pentru că ele se compun numai dintr-o parte de receptor. Aceste sesizoare de prezenţă sunt realizate din două oscilatoare LC, care sunt cuplate între ele şi au o frecvenţă de oscilaţie aproape egale. Când se sesizează prezenta omului atunci se modifică valorea lui C dacă este capacitiv sau valoarea lui L dacă este inductiv, fapt ceea ce duce la dezechilibrarea celor două oscilatoare. În acest caz la ieşirea oscilatoarelor se observă o modificare de tensiune care duce la pornirea unor sisteme electrice.

Sesizoarele de prezenţă cu unde în infraroşu necesită două părţi separate, adică un emiţător şi un receptor de unde în infraroşu. Din punct de vedere al constructiei şi instalării acesta sunt dezavantajoase. Dar totuşi au şi ele un avantaj. Acest avantaj este că ele acţionează la distanţe mult mai mari decât cele capacitive sau inductive.

Sesizoarele de prezenţă prin curenţi electrostatici sunt realizate cu tranzistoare FET, ştiind că grila acestor tranzistoare este foarte sensibilă. Partea de sesizare este o antenă nu prea mare care este cuplată la grila tranzistorului FET şi introdus într-o schemă electrică. Principiul de fiincţionare al acestei scheme este modificarea rezistenţei dintre drenă şi sursă al tranzistorului FET.

4

Construcţia şi funcţionarea sesizorului de prezenţă realizat cu unde în infraroşu.

Sesizorul de prezenţă realizat cu unde în infraroşu, are două blocuri componente. Primul bloc este un emiţător de lumină în infraroşu. Al doilea bloc este un receptor care recepţionează unda în infraroşu şi care la sesizarea prezenţei să ne trimită un semnal pentru pornirea unor sisteme electrice, în cazul nostru a unui sistem de alarmă. Receptorul sesizează prezenţa prin întreruperea razei de lumină în infraroşu.

Emiţătorul

Elementul de emisie al razei de lumina în infraroşu este o diodă LED cu emisie în infraroşu. Această lumină emisă de LED este modulată cu 700 Hz pentru ca sursa de lumină să nu se poată confunda cu o altă sursă. care are o altă modulaţie. Acest modulator este realizat cu un C.I. temporizator (3E 555. Acest circuit integrat este legat în configuraţie de astabil, sau altfel spus un oscilator de relaxare. Acest etaj generează impulsuri dreptunghiulare de anumită lăţime a impulsului cu un anumit factor de umplere. Acest tip de oscilaţii generate de pE 555 se obţin prin conectarea împreună a celor două intrări 2 şi 6 ale comparatoarelor, intrări care urmăresc simultan tensiunea de pe capacitorul C.

La cuplarea tensiunii de alimentare, capacitorul C de temporizare începe să se încarce de la sursa +Va prin rezistoarele Rl şi R2. Deoarece în primul moment tensiunea la bornele lui C este nulă şi tensiunea aplicată intrărilor 2 şi 6 este nulă. De aici rezultă că R=0; S=l; şi r=0. Această distribuţe duce la Q=0 şi deci tranzitorul de descărcare va fi blocat şi ca atare nu va influenţa punctul de conexiune (7) dintre rezistoarele Rl si R2. În acest timp ieşirea Q(3) este în 1 logic.

în momentul în care tensiunea de încărcare pe C atinge valoarea de +1/3 Va, ieşirea S trece în 0 logic şi cum R=0, respectiv ieşirea Q rămâne în starea avută înainte adică nu se schimbă nimic la ieşirea (3) care rămâne tot în 1 logic. Continuându-şi încărcarea, la un moment dat tensiunea pe C ajunge la +2/3 Va sau 0,66 Va. În acest moment ieşirea comparatorului 1 trece în 1 logic adică R=l şi acum S rămâne tot în 0 rezultă bascularea bistabilului care va trece în Q=l. Ca atare ieşirea (3) trece în 0 iar tranzistorul

5

de descărcare se deschide şi permite descărcarea lui C prin R2 la masă. Când în procesul descărcării tensiunii pe C ajunge la 0,33 Va, ieşirea comparatorului II trece în 1(S=1), circuitul RS basculează, Q=0, ieşirea (3)trece în 1 logic) trece în 1 logic iar tranzistorul de descărcare se blochează. Urmează din nou încărcarea lui C, procesul reluîndu-se, la ieşirea (3) putându-se culege semnale dreptunghiulare având durata tl egală cu timpul necesar capacitorului să se încarce de la +0,33 Va la 0.66 Va cu o pauză între impulsuri de t2 egală cu timpul necesar capacitorului să se descarce. De reţinut deci că tensiunea de la bornele lui C va oscila între +0,33Va şi 0,66 Va şi invers în timp ce tensiunea de la ieşirea (3) va bascula între practic 0V şi +Va. Evaluarea timpului tl se face cu ajutorul relaţiei:

tl-(Rl+R2)C*ln2=0,7C(Rl+R2); iar al timpului t2 cu:

t2=C*R2*ln2=0,7*C*R2;Valoarea perioadei oscilaţiei semnalului de ieşire va fi în acest cazT=tl+t2=0,7C(Rl+R2)+ 0,7*C*R2;Frecvenţa de succcesiune a impulsurilor de ieşire este de dată de

relaţia: f==l/T;Tranzistorul T este de tip NPN ( BC 171 ) şi este folosit pentru

comanda LED-ului cu un curent mai mare care este de aproximativ 50 mA. Timpul de aprindere şi stingere al LED-ului este de 0,7 ms.

Emiţător undă infraroşu Schemă electrică

6

Placa imprimată emiţător infraroşu

Receptorul

Acest receptor de sesizor de prezenţă are mai multe etaje:- fototranzistorul (element receptor)- amplificator de semnal mic (AO neinversor)- filtru trece bandă activ (AO neinversor)

7

- amplificator senmal mic (AO neinversor)- detector de vârf- monostabil

Elementul receptor din sesizorul de prezenţă este un fototranzistor. Acest fototranzistor are proprietatea că la iluminarea lui cu o oarecare sursă de lumină acesta să micşoreze rezistenţa între colector şi emitor. Fototranzistorul se poate înlocui şi cu o fotodiodă, care are aproape aceeaşi proprietaţi numai că atunci dioda trebuie legată în aşa fel încât această să fie polarizată invers.

Semnalul furnizat de fototranzistor este amplificat de primul etaj de amplificator operaţional din sesizorul de prezenţă care este de tip neinversor şi are o amplificare de 30 de ori mai mare cu o impedanţă mare de intrare. Fototranzistorul este alimentat printr-o rezistenţă care are rolul de a limita curentul care să treacă prin fototranzistor. Fototranzistorul este cuplat prin C13 care are rolul să transmită numai componenta altemativă pe intrarea neinversoare a primului etaj de amplificare. Pentru sesizarea numai a luminii modulate cu 700 Hz, este folosit un filtru trece bandă care este un filtru activ. Acest filtru are o amplifivare în tensiune de 10, şi este folosit un amplificator operaţional inversor.

Receptor undă infraroşuschema electncă

Receptor undă infraroşu placă imprimată

8

Filtru trece bandă active

Filtrul trece bandă se obţine prin legarea în serie a unui filtru trece jos (FTJ) şi a unui trece sus (FTS). Frecvenţa rezultantă se obţine prin înmulţirea frecvenţelor celor două filtre. Caracteristica FTB obţinut depinde de tipul filtrului FTS şi FTJ. Pentru un FTB trebuie ca frecvenţele de tăiere a celor două filtre FTJ, FTS să fie aceleaşi.

Un FTB se poate obţine cu factor de calitate Q=l/2. Pentu obţinerea factorului de calitate mai mare se folosesc filtre active. Cu cât factorul de calitate este mai mare cu atât caracteristica filtrului este mai abrută. În cazul de faţă se foloseşte un filtru trece bandă activ cu reacţie negativă multiplă.

Filtru trece bandă activ cu reacţie negativăschema electrică

9

Tensiunea de la ieşirea din detectorul de vârf este o tensine continuă. Această tensiune este maxima numai când fototranzistorul este illuminat cu o rază de lumină în infraroşu modulată cu 700 de Hz. Cu această tensiune se comandă un monostabil care este activ numai pe frontul negativ, adică la scăderea tensiunii de la intrarea monostabilului. Acest monostabil furnizează un impuls cu durată de aproape Is. Când semnalul de la intrarea monostabilului scade sub 4,5V la ieşirea Q a monostabilului avem un impuls de Is care ne este îndeajuns pentru pornirea unui alt monostabil care este folosit ca un temporizator de 60s. La activarea acestui monostabil acesta porneşte alarma de putere. Durata de temporizare a monostabilului din sesizorul de prezenţă se poate modifica prin micşorarea sau mărirea rezistenţei R60 respectiv condensatorului CI 7. Ca monostabil am folosit C.I. C-MOS de tip MMC 4098(C.I 13). Am folosit un monostabil pentru că avem nevoie de un impuls pentru pornirea temporizatorului din sistemul de alarmă fără nici o întârziere.

Dioda Zener furnizează o tensine de referinţă de 6V care se aplică la intrarea amplificatorului operaţional si prin acesta se permite ca tensiunea dată de fototranzistor să varieze în jurul acestui nivel de tensiune.Deci practic şi tensiunea la ieşirea detectorului de vârf va varia în jurul acestei valori.

Prezentarea funcţionării temporizatorului dublu

10

Temporizatorul dublu este realizat din două monostabile. Aceste monostabile au temporizări diferite. Primul monostabil are un timp de revenire la starea lui stabilă de 10 s, iar al doilea are 60 s. Ambele monostabile sunt active pe front negativ. Aceste două monostabile sunt realizate dintr-un C.I. MMC 4011, care sunt circuite integrate C-MOS şi au avantajul că au un consum foarte mic, stabilitate foarte bună la perturbaţii şi este mai ieftin. Sistemul este activ pe front negativ, adică atunci când contactul K se întrerupe. În primul rănd se produce declanşarea primului monostabil realizat cu porţile 4/1 şi 4/II din C.I. 4,care generează un impuls cu o durată de 10 s. În acelaşi moment se acţionează şi astabilul controlat logic, realizat cu porţile 4/III şi 4/IV, care încep să emite un semnal sonor de preavertizare. Acest semnal este redat de un rezonator piezo-electric. După epuizarea duratei de 10 s, dacă în acest timp nu a fost dată comanda de anulare, prin scurtcircuitarea lui PI, care este realizată cu tranzistorul T3, monostabilul realizat cu porţile 4/1 şi 4/II din C.I. 4 basculează starea lui.

Prin intermediul tranzistorului T4 care este de tip PNP (BC 251), care asigură un front negativ în momentul basculării, este declanşat eel de-al doilea monostabil, realizat cu porţile 5/I şi 5-II din C.I. 5 care este de tip MMC 4011. Durata de temporizare al acestui monostabil este de 60 s. Durata poate fi redusa prin modificarea condensatorului C7 §i al rezistentei R15. Simultan cu declanşarea acestui monostabil este activat tranzistorul T5 care la rândul lui comandă un avertizor de putere, care va fi prezentat în cele ce urmează. Ca şi primul monostabil şi acesta poate fi oprit prin scurtcircuitarea rezistenţei R15 care este realizat cu tranzistorul T6.

Temporizator dublu-schemăElectrică

Prezentarea funcţionării blocului afişare timp rămas

11

Acest afişor ne afişează timpul rămas din cele 10 s, timp care este necesar pentru introducerea codului corect pentru dezactivarea alarmei, Pentru ca să nu pornească avertizorul de mare putere. Acest bloc conţine un afişor cu 7 segmente al căror segmenţi sunt legaţi sunt Iegaţi prin intermediul unor rezistenţe (R 34-R40), la ieşire din C.I. 6 care este un C.I. C-MOS de tip MMC 4543. Intrările (ABCD) a acestui C.I. 6 sunt legate la ieşirile (ABCD) al C.I. 7 din familia C-MOS de tip MMC 40192 care este un numărător sincron BCD reversibil prestabilit. Acest numărător este astfel acţionat de impulsuri de durata de 1 s, încât să numere invers. Numărătorul numără impulsurile, care au formă drepunghiulară şi trimite C.I. 6 codul binar al numerelor zecimale în ordine inversă. Generatorul de impulsuri este realizat cu două porţi şi nu din C.I. 5 (5/III şi 5/IV). Acest generator este astfel reglat ca în 10 s să trimită 10 impulsuri după care numărătorul primeşte pe intrarea R (reset) un impuls de nivel logic 1 de la pinul 4 al C.I. 4/II, care alcătuieşte o parte din primul monostabil. Atât timp pe intrarea R avem nivel logic 1 toate ieşirile numărătorului sunt pe nivel logic 0 şi afişorul ne afişează numărul 0, indiferent de numărul impulsurilor aflate pe intrarea 4 a numărătorului C.I. 7.

Indicator timp rămas-schemă electrică

12

Prezentare funcţionării blocului schimbare stare sistem cu cod

Schimbătorul stare sistem cu cod se poate folosi şi ca un zăvor codificat. Zăvorul codificat descris in cele ce urmează earacterizează printr-o siguranţă relativ ridicată, iar construcţia sa este simplă şi uşor de realizat. Montajul este alcătuit din C.I. 10 de tip C-MOS, MMC 4022. La apăşarea tastelor într-o succesiune bine stabilizată, pe ieşirile Q1-Q7 apare nivel logic high. Când acest nivel logic high ajunge şi pe ieşire Q7 atunci cu acest semnal care este de fapt un impuls de 3s, de nivel logic high se poate acţiona un zăvor electro-magnetic sau în cazul nostru bistabilui JK şi tranuistorul T6. Acest tranzistor are rolul să reseteze monostabilul realizat cu porţile 5/1 şi 5/II. Înainte de a apăsa tasta B7, condensatorul C8 este încărcat prin rezistenţa R17 şi menţine intrarea Reset (terminal 15-C.I. 10) la nivel logic high. Ieşirea Q10 se află la nivel logic high, iar ieşirile Q1-Q7 sunt la nivel logic low. După apăsarea tastei Bl, tranzistorul T7 se deschide iar C8 se descarcă rapid prin dioda D3, rezistenţa R19 şi tranzistorul T7, aplicând un impuls de nivel logiv high pe intrarea de Clock al C.I. 10. Q0 trece în nivel logic low iar ieşirea Ql trece în nivel logic high.

Imediat trebuie apăsată tasta B8 care este conectată la ieşirea Ql. La intrarea de tact apare un nou impuls, care face ca ieşirea Q2 să apară la nivel logic high şi ieşirea Ql să apară la nivel logic low. Acest ciclu continuă până

13

când nivelul logic high se deplasează pe ieşirea Q7. Durata de timp între acţionările a două taste succesive nu trebuie să depaşească 3s. în caz contrar se produce automat resetarea monjului. În acest cau trebuie luat totul de la început. După cum se poate observa în schemă, codul este determinar de numărul tastelor şi de modul în care sunt conectate la ieşirea Q0-Q6 al C.I. 10. Pentru conexiunile indicate în schemă, codul şi implicit succesiunea apăsării tastelor 7846323. Tastele 1590 sunt folosite pentru introducerea în eroare. Apăsarea lor duce la resetarea tastelor care au fost introduse în cod până la apăsarea unora din aceste taste. C.I. MMC 4022 pemite realizarea a 10 la a şaptelea combinaţie de cod. Dacă acestea nu sunt suficiente se inlocueşte cu C.I. MMC 4017care permite 10 la noua combinaţii.

14

Schimbare stare sistem cu codSchemă electrică

15

Prezentarea funcţionării indicatorului stare sistem

Indicatorul stare sistem este realizat cu un bistabil JK care este încorporat într-un C.L C-MOS de tip MMC 4027 (C.I. 9). Intrările JK ale acestui C.L sunt legate la +V al tensiunii de alimentare iar intrarea R şi S sunt legate la masă. S-a optat pentru acest lucru pentru că la fiecare impuls aplicat la intrarea Clock a bistabilului să avem o schimbare de stare pe ambele ieşiri ale bistabilului.

Când la ieşirea Q al bistabilului avem nivel logic high, înseamnă că LED-ul 2 (verde) este aprins şi tranzistorul T3 este saturat care la rândul lui blochează monostabilul realizat din porţile 4/I şi 4/II, ceea ce înseamnă că întreruperea contactului K nu duce la acţionarea primului monostabil, care are o temporizare de 10 s. La apariţia unui impuls pe intrarea Clock a bistabilului JK vom avea pe ieşirea Q un nivel logic low şi pe ieşirea Q vom avea un nivel logic high, ceea ce înseamnă că LED-ul 3 (roşu) este aprins, şi eel verde este stins. Acest lucru înseamnă că T3 este blocat, pe intrarea porţii ŞI din C.L 8 apare la pinul 2 un semnal la nivel high, cea ce înseamnă ca la apariţia semnalului de nivel logic high, pe cealaltă intrare a porţii ŞI, la ieşire vom avea un semnal de nivel logic high. La dispariţia semnalului high de la ieşire, pe ieşirea din poarta 8AI vom avea un semnal de nivel logic low şi acesta porneşte monostabilul realizat din porţile 5/1 şi 5/II iar aceasta porneşte avertizorul de mare putere. Ieşirea de la monostabilul aflat în partea de receptor al sesizorului de prezenţă se leagă la intrarea porţii 8/1 pe pinul 1.

Indicator de stare sistem Schemă electrică

16

Prezentarea funcţionării blocului avertizor de mare putere

Acest avertizor de mare putere este de fapt o sirenă care se poate folosi la alarme pentru locuinţe şi maşini. Elementul principal din acest avertizor este C.I. de tip MMC 4011 care conţine 4 porţi ŞI-NU. Aceste 4 porţi alcătuiesc un oscilator care generează oscilaţii perceptibile pentru urechea umană. Aceste impulsuri sunt amplificate de tranzistorul T8 şi sunt aplicate unor căşti telefonice. Frecvenţa oscilaţiilor se poate regla cu condensatoarele CI 1, C12 la frecvenţa dorită.

Cu porţile 11/1 şi 1 l/II este realizat un alt bloc de oscilator dar cu o frecvenţă mult mai redusă care are valoarea de aproximativ 1Hz, care se reglează din condensatoarele C9, CIO. Acest oscilator prin intermediul diodei D4 şi potenţiometrului P4 intervine în fiincţionarea primului oscilator, modificând frecvenţa impulsurilor dreptunghiulare ţi factorul lor de umplere. Mărimea modiflcărilor depinde de poziţia cursorului din potenţiometruJ P4.

Avertizor de mare putere-schemă electrică

17

Placă imprimată avertizor mare putere

18

Prezentarea alimentatorului

După cum se ştie orce instalaţie electrică are nevoie de o sursă de alimentare. În cazul nostru am folosit o sursă de alimentae care poate să furnizeze o tensiune de 12V şi 15V cu un curent maxim de 1,5A. Am folosit un transformator de 16VA, cu o tensiune pe secundar de 15V. Această tensiune alteraativă este redresată cu o punte redresoare de 3 A la 100 V (3PM1). La ieşirea punţii, tensiunea aproape continuă este filtrată cu un condensator de 1000nF şi introdusă în paralel în cele două circuite integrate stabiliatoare care ne furnizează tensiune de 12V şi de 15V. Tensiunea de 15V ne alimentează blocul de încărcător automat pentru acumulatorului sistemului. Acest încărcător lucrază în tampon cu acumulatorul şi dacă acesta se descarcă sub tensiune de 1IV, atunci încărcătorul îl reâncarcă din nou până când tensiunea la borne va fi 13V. Am folosit un stabilizator de 15V pentru căse ştie că tensiunea de încărcare maximă admisă al unui acumulator de 12V este de 14,2V.

Dispozitiv automat de încărcare al acumulatorului

Se ştie că tipul acumulatorului este Ni-CD, numărul celulelor este n=8 şi metoda de încărcare se face prin metoda de generator de curent constant. Circuitul de supraveghere este realizat astfel încât să ne permită funcţionarea automată a încărcării. Încărcătorul automat conţine două părţi principale:

- generator de curent constant- circuitul de supraveghere

Generator de curent constantschema electrică

19

Alimentator şi încărcător pentru acumulatorSchema electrică

Alimentator şi încărcător acumlator placă imprimată

20

CircuituI de supraveghere

Se utilizează cele două comparatoare §i circuitul bistabil din componenta circuitului temporizator BE 555.

Se alege o tensiune de referinţă mai mică decât cea mai mică valoare cu care se va compara şi pentru care se asigura un coeficient de temperalură mic de exemplu 5,1V(DZ5V1).

Schema electrică a circuitului de supraveghere

21

Curentul se alege de 15 mA de unde rezultă o rezistenţă serie de 680 ohmi. Domeniile de reglaj ale potenţiometrelor se aleg la valoarea de +/- 10%. Alegera potenţiometrelor este dictată de gamma mai restrânsă de valori existente. Se alege de exemplu valoarea de lOKohmi. Pentru o poziţie relativă x măsurată de la capătul de jos ale potenţiometrului avem următoare relaţie pentru pragul de basculare al comparatorului de sus (care determină sfârşitul încărcării)

Vcursr = VB*[(R2+xPl)/(Rl+R2+Pl)] =UZÎn poziţia de jos a cursorului , adică pentru x=0 vom avea o tensiune

finală cu 10% mai mare iar în poziţia de sus o valoare finală cu 10% mai mică. La comparatorul de sus adică la pinul 6 (PS) al C.I.3 se reglează tensiunea pentru decuplarea încărcătorului.

La comparatorul dejos adică la pinul 2 (PJ) se reglează în aşa fel încât tensiunea de intrare pe pinul 2 să fie Udz/2. În partea de alimentare al sistemului se mai pune un releu de 12V care ne supraveghează tensiune în reţea adică la bornele de secundar al transformatoralui. Când avem tensiune la bornele de alimentare al releului atunci alimentarea sistemului se face de la reţea. Când dispare tensiunea de la reţea atunci releul nu mai este alimentat şi prin contactul N.I. al releului se cuplează automat acumulatorul.

22

Bibliografie

1.Analog es digitalis aramkorok- V.Tletze, Ch SchenkMiiszaki konyvkiado

2.Revista lunara- Hobby elektronika, 1996/10

3. Revista lunara- Hobby elektronika, 1999/1

4.Constructii pentru tinerii amatori- I.C. BoghotoiuEditura Albatros Bucuresti,1989

5.Agenda radioelectronistului, ed. a Il-a- NicolaieDragulescu Ed. tehnica Bucuresti

6.356 scheme practice cu circuite integrate C-MOS-Aurelian Lazaroiu, §erban Naicu

Editura Nationals, 1993

7.Full Line Condensed Catalog, 1994-1994, Baneasa S.A.

23

24