Сумеречный светильник с плавной регулировкой яркости

Обычно сумеречный светильник представляет собой сочетание фотореле и источника света, например,светодиодную лампу. При наступлении темноты резко включается лампа.

Этот же светильник отличается тем, что источник света в нем включается не резко по порогу «день / ночь», а изменяет свою яркость плавно, в обратной пропорциональности к естественной освещенности. То есть, чем темнее, тем ярче он светит, и наоборот.

Светильник этот светодиодный, и источником света в нем служит светодиодная лента, например, закрепленная под козырьком входа в дом, или даже внутри «входной группы» (так модно теперь называют сени).

По сути, схема представляет импульсный регулятор яркости, основанный на изменении скважности импульсов мультивибратора на логических элементах, но регулируемый не переменным резистором, а фоторезистором.

Ну, а поскольку, фоторезистор нельзя включить «потенциометром», то и регулировка скважности получается не «чистая», а так же, и с одновременным изменением эквивалентной частоты.

Что, впрочем, на качестве работы регулятора, именно на качестве регулировки яркости светодиодной ленты, практически не отражается.

Принципиальная схема

Схема показана на рисунке. Используется микросхема CD40106, - это шесть инверторов - триггеров Шмитта. На первом элементе сделан мультивибратор, генерирующий импульсы, скважность которых меняется в зависимости от внешнего освещения.

Частота и форма импульсов зависит от цепи C1-RF1-R1-VD1, VD2. Диоды VD1 и VD2 служат для переключения сопротивлений R1 и RF1 в зависимости от полупериода выходных импульсов.

Сопротивление фоторезистора RF1 задает длительность отрицательного полупериода на выходе D1.1. Сопротивление фоторезистора RF1 зависит от освещенности. Чем больше освещенность, тем меньше его сопротивление.

Соответственно, и меньше длительность отрицательного полупериода.

Рис. 1. Схема сумеречного светильника с плавной регулировкой яркости.

Далее импульсы с выхода мультивибратора на D1.1 поступают на буферный инвертор на параллельно включеннных остальных пяти элементах микросхемы.

В результате на параллельно включенных выходах элементов D1.2-D1.6 будут импульсы, длительность которых тем меньше, чем больше яркость естественного освещения.

А чем меньше длительность импульсов, тем меньше будет яркость свечения светодиодной ленты, включенной в стоковой цепи выходного полевого транзистора VТ1. В результате, с уменьшением яркости естественного света увеличивается яркость светодиодной ленты и наоборот.

Конструкция

Конструктивно фоторезистор должен быть расположен так, чтобы на него не попадал прямой свет от светильника, в данном случае, от светодиодной ленты.

Если светодиодная ленты закреплена под козырьком входа в дом, то фоторезистор должен быть над козырьком. Его можно защитить от погодных воздействий просто поместив в небольшую бутылочку, закрыв герметично резиновой пробкой.

При налаживании нужно подобрать сопротивление резистора R1 так, чтобы регулировка яркости светодиодной ленты происходила наиболее оптимальным, в конкретном случае, образом. Для удобства R1 можно заменить переменным или подстроечным. Светодиодная лента - белого света, на напряжение 12V.

Горчук Н. В. РК-10-2019.