Il discusso 2 semplice sistema di lampade di emergenza basato su IC 555 impiega un solo IC 555 e tuttavia è in grado di accendere più di 20 LED direttamente, illuminerà i LED solo in assenza di alimentazione di rete e luce ambientale.
1) Utilizzo di IC 555 come comparatore
Il circuito proposto non è solo semplice, offre alcune funzionalità molto utili senza coinvolgere troppi componenti.
L'uso dell'IC 555 facilita il collegamento diretto dei LED attraverso il pin di uscita n. 3, senza la necessità di uno stadio buffer del driver transistor aggiuntivo, sebbene possa essere incorporato nel caso in cui si desideri un numero maggiore di LED.
L'IC è anche configurato come rilevatore di luce e inoltre come inverter DC.
Rilevamento della luce
Il design ha due caratteristiche, 1) rilevamento interruzione di rete, 2) rilevamento giorno notte.
Ogni volta che manca la rete elettrica o in caso di interruzione, la lampada lo rileva rapidamente e si accende automaticamente, per fornire un'illuminazione di emergenza nel locale
La funzione di rilevamento della luce garantisce che l'IC accenda i LED solo in assenza di un'adeguata luce ambientale.
Il livello di oscurità o il livello di luce ambientale al quale l'IC attiva i LED può essere impostato regolando il valore di R2. Questa è una funzionalità aggiuntiva che consente di personalizzare la soglia di attivazione.
L'introduzione di C1 offre ancora un'altra nuova caratteristica al design, offre un certo ritardo prima che i LED si accendano una volta soddisfatte le condizioni sopra specificate.
Ciò significa che C2 può essere selezionato per ottenere un certo ritardo prima che i LED si accendano.
Ultimo ma non meno importante, l'IC fornisce anche la funzione che impedisce ai LED di illuminarsi per così tanto tempo che la rete CA rimane attiva.
Il pin di reset dell'IC è mantenuto a potenziale zero dal T1 durante la presenza della rete AC, nel momento in cui viene a mancare l'alimentazione di rete T1 si spegne collegando il pin di reset # 4 al positivo della batteria, in modo che l'IC venga resettato per l'attivazione richiesta.
Ho solo dimenticato di menzionare, il circuito si comporta anche come un caricatore di mantenimento e mantiene la batteria associata completamente carica e in condizione di standby ogni volta che è necessario.
Attenzione: il circuito non è isolato dalla rete CA, quindi prestare la massima attenzione durante il test.
Schema elettrico
Elenco delle parti
R1 = 2M2
R2 = 1M
R3, R5 = 10K
R4, R6 = 120K
R7 ---- R13 = 330 ohm
LDR = qualsiasi tipo standard con resistenza alla luce ambientale intorno a 30K e resistenza all'oscurità all'infinito.
D1 --- D4 = 1N4007
C1 = come richiesto
C2 = 0,22 uF / 400 V.
T1 = BC547
LED = bianco, alta efficienza, 5mm
Batteria = 12V, 4AH
Pinout IC 555
Immagine LDR
2) Utilizzando IC 555 Boost Converter
Il seguente circuito della luce di emergenza utilizza un concetto di convertitore boost di tensione molto comune per far illuminare un gruppo di LED bianchi con alimentatori relativamente bassi.
Impariamo come realizzare questo interessante e utile piccolo circuito di luce di emergenza con boost a LED.
Ancora una volta ci avvaliamo dell'aiuto del cavallo da lavoro sempreverde, l'IC555, per attuare le azioni proposte.
Utilizzo di IC 555 come componente principale
La figura mostra una configurazione del circuito molto semplice in cui l'IC 555 è stato attrezzato come un multivibratore astabile.
In un design multivibratore astabile, i vari componenti sono cablati in modo tale che l'uscita generi treni di impulsi che sono autosufficienti e continuano ad arrivare finché il circuito rimane alimentato.
Nella presente configurazione l'uscita dell'IC che è il pin # 3 genera impulsi ad una frequenza determinata dai resistori R1 e R2 e anche dal condensatore C2.
R2 può essere tipicamente regolato o reso di tipo variabile per abilitare il controllo della regolazione dei LED.
Tuttavia qui il valore di R2 è stato fissato per acquisire la luminosità ottimale dai LED.
Gli impulsi disponibili al pin # 3 dell'IC sono usati per pilotare il transistor T1 che a sua volta commuta in risposta agli impulsi positivi.
La commutazione del transistor tira la tensione di alimentazione attraverso l'induttore in modalità pulsata.
Come sappiamo, quando la tensione alternata o pulsata viene applicata su un induttore, cerca di opporsi alla corrente e nel processo calcia un'alta tensione equivalente per compensare la forza di corrente applicata.
Questa azione dell'induttore è ciò che costituisce l'azione di boost, in cui la tensione viene portata a livelli più alti rispetto alla tensione di alimentazione effettiva.
Come funziona L1
Il funzionamento sopra descritto dell'induttore è stato sfruttato anche in questo circuito.
L1 aumenta la tensione nel tentativo di limitare la CA applicata, questa alta tensione generata attraverso la bobina durante le fasi non conduttive del transistor viene alimentata attraverso LED collegati in serie per illuminarli a livelli di corrente inferiori.
Questo processo aiuta a illuminare i LED con un consumo energetico relativamente basso.
L'avvolgimento L1 non è così critico, è questione di poca sperimentazione, il numero di spire, il calibro del filo, il diametro del nucleo, sono tutti direttamente coinvolti e influenzano i livelli di boost, quindi devono essere ottimizzati con attenzione.
Nel prototipo avevo utilizzato 50 spire di 22 SWG su una normale barra di ferrite, che viene normalmente utilizzata nei piccoli ricevitori radio MW.
I LED da me utilizzati erano di tipo 1 watt, 350 mA, tuttavia è possibile utilizzare tipi diversi se lo si desidera.
Elenco delle parti
R1 = 100K
R2 = piatto da 100k,
R3 = 100 Ohm,
R4 = 4k7, 1 watt
C1 = 680pF,
C2 = 0,01 uF
C3 = 100uF / 100V
L1 = vedi testo
IC = LM555
T1 = TIP122
D1 = BA159
SI PREGA DI COLLEGARE UNA RESISTENZA DA 10 OHM IN SERIE CON LA CATENA DI LED PER LA SALVAGUARDIA DALL'ALTA TENSIONE POTENZIATA.
AUMENTARE IL VALORE DI R2 DOVREBBE AUMENTARE LA LUMINOSITÀ DEI LED E DELLA MORSA VERSA.
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