Схема подключения лампы ДРЛ

Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) имеет еще одно название – дуговая ртутная люминофорная. Они относятся к категории лампочек высокого давления и используются, в основном, как общее освещение территорий с большими объемами: улиц, площадок, производственных помещений и др. Схема лампы ДРЛ позволяет получить высокую светоотдачу. Мощность колеблется в пределах от 50 до 2000 ватт, они работают при переменном токе, напряжением 220 вольт и частотой 50 герц.

Содержание

Устройство и принцип работы ДРЛ

Чтобы согласовать технические характеристики с источником питания, во всех видах ртутных ламп применяются пускорегулирующие аппараты, позволяющие подключить лампу ДРЛ. Большинство приборов освещения запускается дросселем, который последовательно включается в цепь вместе с лампочкой.

Классическая лампа ДРЛ состоит из основных электродов, поджигающих или дополнительных электродов, вводных частей электродов, специального газа, позисторов и ртути. В качестве газа используется аргон, производящий начальную ионизацию и способствующий получению дугового разряда. Аргон еще называют буферным газом. С помощью позисторов ограничивается ток поджигающих электродов. Ртуть применяется для изменения величины потенциала при разряде.

Основные функциональные части обычной ДРЛ

• Цоколь, непосредственно принимающий электроэнергию из сети. Его контакты — точечный и резьбовой, соединяются с контактами патрона. Таким образом, переменный ток поступает на электроды лампы.
• Кварцевая горелка представляет собой основную часть. Изготавливается в виде колбы с расположенными по бокам четырьмя электродами, в том числе, два из них — основные, а два других – дополнительные. Пространство внутри горелки заполняется аргоном с целью недопущения теплообмена, а также небольшим количеством ртути.
• Стеклянная колба является внешней частью. У нее внутри размещается кварцевая горелка, к которой подводятся проводники от цоколя. Вместо воздуха внутрь колбы закачивают азот. Внутренняя сторона колбы покрывается люминофором.

Принцип работы ДРЛ довольно простой. Питание осуществляется от сетевого напряжения. После того как было выполнено подключение лампы ДРЛ, электрический ток начинает доходить до промежутка между обеими парами электродов, расположенными на противоположных концах лампы. Незначительное расстояние между ними способствует быстрой ионизации газа. Вначале газ ионизируется между поджигающими электродами, затем ток поступает к основным электродам и по окончании этого процесса лампа начинает излучать свет.

Полное свечение лампы начинается приблизительно через 7-10 минут. Данный промежуток времени требуется для разогрева ртути, расположенной в виде налета или сгустка на внутренних стенках колбы. Во время эксплуатации срок службы ламп постепенно сокращается, а период, необходимый для полного включения – увеличивается.

Горелка изготовлена из прозрачного материала – кварцевого стекла, заполнена инертными газами в строго определенных дозах. Вводимая в горелку ртуть, может иметь вид небольшого шарика, а также оседает на стенках и электродах в виде налета. Источником света является дуговой электрический разряд.

Схема лампы ДРЛ входит в общую схему подключения через дроссель. Марка дросселя должна соответствовать мощности лампы. Основное назначение дросселя – ограничение тока, поступающего на лампочку. В случае отсутствия дросселя лампа мгновенно перегорит, поскольку внешний электроток для нее слишком большой. Обычно в схему еще добавляют конденсатор, влияющий на реактивную мощность при запуске, что позволяет почти в два раза экономить электроэнергию.

Наибольшее свечение происходит, примерно, через 6-7 минут. Это время необходимо, чтобы перевести ртуть в газообразное состояние, улучшающее разряд между электродами. После этого лампа переходит в нормальный рабочий режим с наибольшей светоотдачей. После выключения лампочки, ее нельзя включать до полного остывания.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Существует множество объектов, где требуются приборы освещения с высокой мощностью свечения. Одновременно они должны быть экономичными, обладать продолжительным сроком эксплуатации. Этим требованиям в полной мере соответствуют лампы ДРЛ. Мощность ламп ДРЛ находится в пределах 50-2000 Вт, для их работы необходима однофазная сеть на 220 В и частотой 50 Гц.

Важнейшей деталью ДРЛ является дроссель, без которого они просто не смогут работать. Дело в том, что в процессе запуска и последующей работы, данные осветительные приборы попадают под влияние непостоянных пусковых токов и сопротивлений. Поэтому для ограничения рабочего тока, осуществляется подключение ДРЛ через дроссель, представляющий собой разнородный балласт в виде катушек индуктивности. В момент запуска они обладают высоким сопротивлением. При разжигании лампы в газовой среде наступает электрический пробой, приводящий к возникновению дугового разряда.

В процессе зажигания лампы, ионизированный газ под действием дугового разряда теряет свое сопротивление во много раз. По этой причине происходит возрастание тока с одновременным выделением тепла. Если величину тока не ограничить, под его действием мгновенно возникнет перегретая газовая среда. Внутренние детали окажутся поврежденными, и осветительный прибор полностью выйдет из строя. Для предотвращения негативных последствий используется схема подключения лампы ДРЛ вместе с дросселем, создающим необходимое сопротивление.

Подключение лампы ДРЛ через дроссель, подключается последовательно с лампой. Его реактивное сопротивление тесно связано с параметрами катушки индуктивности. То есть, 1 генри индуктивности способен пропустить 1 А тока при напряжении 1 В. Основными характеристиками катушки являются площадь сечения медного проводника и количество его витков, а также материал сердечника и поперечное сечение магнитопровода. Большое значение имеет величина электромагнитного насыщения.

Следует учитывать, что катушка индуктивности обладает и активным сопротивлением. Это необходимо учитывать при расчетах балласта к каждому типу лампочек ДРЛ, поскольку от мощности светильника будут зависеть размеры самого дросселя.  Для более правильного подключения дросселя к ДРЛ, следует рассмотреть простейшую схему, обеспечивающую появление тлеющего разряда и его дальнейший переход в электрическую дугу. Такое подключение дает возможность с помощью индуктивности дросселя ограничить рабочий ток в светильнике до нужного значения. В этом случае гарантируется продолжительная устойчивая работа лампы, без их-либо сбоев.

Подобная схема включения лампы ДРЛ считается наиболее простой. В ее состав входит сама лампа и дроссель, соединенные последовательно между собой. Получившаяся цепь подключается к электрической сети 220 В со стандартной частотой 50 Гц. Таким образом, светильники ДРЛ могут без проблем использоваться и в домашних условиях. Дроссель для ламп ДРЛ в данной схеме выполняет функции стабилизатора и корректировщика работы. Его использование позволяет точно ответить на вопрос, почему моргают лампы ДРЛ без дросселя, поскольку именно этот прибор обеспечивает ровный и устойчивый свет. Без него невозможно нормальное подключение и запуск рабочего процесса.

Подключение лампы ДРЛ без дросселя

Иногда ДРЛ без дросселя может быть запущена с применением специальной технологии. Это делается в тех случаях, когда прибор вышел из строя, а заменить его в данный момент нечем. Вместо дросселя можно использовать обычную лампу накаливания, обладающей такой же мощностью, что и ДРЛ и обеспечивающей необходимое сопротивление. Другой вариант предполагает установку одного или нескольких конденсаторов. Здесь потребуются точные расчеты выдаваемого ими тока, полностью соответствующему необходимому напряжению для работы.

В последнее время появились специальные лампы ДРЛ-250, работающие без дросселя. В их конструкции присутствует спираль определенного типа, выполняющая функции стабилизатора и дополнительно разбавляющая излучаемый световой поток.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Дуговая ртутная люминесцентная или люминофорная лампа чаще всего применяется в освещении открытых площадей, сельскохозяйственных территорий, а также производственных или складских помещений, вне зависимости от их размеров.

Правильная схема подключения лампы ДРЛ – гарантия долгой и беспроблемной работы такого современного осветительного прибора.

Устройство лампы ДРЛ

Основной принцип функционирования, а также непосредственно само устройство ДРЛ-ламп, относительно сложные, но именно это и помогает придавать современным осветительным приборам все необходимые качественные характеристики.

Горелка представлена тугоплавкими и обладающими химической стойкостью прозрачными материалами. Хорошо зарекомендовали себя современное кварцевое стекло или керамическое исполнение устройства. Внутренняя часть заполняется инертными газами с добавлением минимального количества ртути металлического типа.

Схема устройства лампы

В процессе подачи напряжения наблюдается возникновение тлеющего разряда, переходящего через определенный промежуток света в дуговой. Ограничение тока происходит при помощи сопротивления пускорегулирующих устройств.

Электрическим разрядом обуславливается появление хорошо различимого голубого или фиолетового излучения, возбуждающего свечение слоя люминофора, расположенного с внутренней стороны светопрозрачного баллона лампы.

В процессе горения отмечается сильный нагрев лампы, поэтому такой источник освещения применяется в приборах, оснащаемых термостойкими проводами и высококачественными патронами. Благодаря особому устройству, ДРЛ-лампа обладает высокими показателями световой отдачи, а также характеризуется повышенной устойчивостью к негативным внешним воздействиям.

Стабильная работоспособность сохраняется вне зависимости от внешних температурных показателей.

Стандартная мощность всех выпускаемых на сегодняшний день осветительных ДРЛ-приборов:

• 80Вт;
• 225Вт;
• 250Вт;
• 400Вт;
• 700Вт;
• 1000 Вт.

Средний срок эксплуатации качественного осветительного прибора этого типа от хорошо зарекомендовавших себя производителей составляет 10 тысяч часов. Некоторые недостатки, которыми характеризуется дуговая ртутная люминесцентная или люминофорная лампа, делают невозможным широкое применение такого источника света в жилых помещениях.

Важно помнить, что в процессе функционирования ДРЛ-лампы интенсивно образуется озон, поэтому в помещениях, освещаемых такими приборами, необходимо обеспечивать достаточную по производительности вентиляционную систему.

Основные функциональные части обычной лампы ДРЛ

Главные элементы современной дуговой ртутной люминесцентной или люминофорной лампы:

• цокольное основание, подключаемое к патрону осветительного прибора;
• кварцевая горелка, являющаяся центральным механизмом осветительного прибора;
• стеклянный баллон, служащий основной защитной оболочкой всех внутренних элементов.

Как и большинство традиционных ламп, ртутно-люминесцентный источник освещения представляет собой стеклянный баллон, в нижней части которого устанавливается цоколь с резьбой. Свечение происходит за счёт наличия ртутно-кварцевой горелки, которая имеет форму трубки и заполняется смесью на основе аргона и ртути.

Четырех-электродные лампы оснащаются основными и дополнительными электродами, которые соединяются с главными катодами посредством противоположных полярностей при наличии дополнительного угольного резистора. Добавочные электроды не только стабилизируют работу осветительного прибора, но также способствуют значительному упрощению процесса зажигания.

Основной функцией цокольной части является прием сетевой электроэнергии посредством точечного и резьбового элемента с контактов патрона, который вмонтирован в осветительный прибор.

На следующем этапе осуществляется передача электрической энергии на электроды.

Внутри кварцевой колбы присутствует пара ограничителей сопротивления, которые включены в одну цепь с дополнительными электродами.

Особенностью внутренней поверхности стеклянной колбы является слой люминофора, который и отвечает за свечение.

При выборе ДРЛ-лампы нужно обращать внимание на параметры, представленные напряжением питания, мощностью, световым потоком, продолжительностью свечения, видом цокольной части, габаритами и общим весом изделия.

Материал для ламп

Конструкцией ртутно-люминесцентного источника освещения предусматривается обязательное наличие стандартной стеклянной колбы, которая выступает в качестве барьера, отделяющего любые внешние неблагоприятные факторы от функциональной части, а также предотвращает их остывание.

Кроме всего прочего, на внутреннюю поверхность баллона наносится тонкий слой люминофора, легко преобразующего ультрафиолетовое излучение в красный спектр свечения.

Объединенные синие, красное и зеленое излучение обуславливают получение в результате традиционного белого свечения.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Одним из основных отличий ДРЛ-ламп от остальных осветительных приборов является подключение к электрической сети посредством пускорегулирующей аппаратуры или ПРА, представленной дросселем. Это стабилизирующее устройство способствует преобразованию номинального сетевого напряжения в пусковое. Отсутствие дросселя спровоцирует практически мгновенное перегорание лампочки при включении.

Схематично такой вариант подключение можно представить в виде последовательного подсоединения дуговой ртутной люминесцентной или люминофорной лампы при помощи дросселя к электрической сети.

Схема подключения лампочки через дроссель

В большинстве своём, все современные и качественные светильники, относящиеся к категории ртутно-люминесцентных ламп, характеризуются наличием уже встроенной пускорегулирующей аппаратуры. Такие модели несколько дороже стандартных светильников.

Бюджетные модели необходимо снабжать дросселем самостоятельно. Любые дроссели функционируют в качестве стабилизатора, а также эффективно корректируют работу осветительного прибора.

Благодаря правильной работе пускорегулирующей аппаратуры, ртутно-люминесцентные лампы в процессе эксплуатации не мигают и работают в непрерывном режиме даже при наличии нестабильного входящего напряжения.

Следует отметить, что дроссель вырабатывает заложенный производителем ресурс в процессе эксплуатации значительно быстрее, чем сам ртутно-люминесцентный светильник, поэтому умение самостоятельно выполнить замену такого пускорегулирующего устройства очень актуально.

Заключение

Столбовые осветительные приборы, относящиеся к категории дуговых ртутных люминесцентных или люминофорных ламп, являются долговечным, очень эффективным и достаточно экономичным оборудованием, которое удачно сочетает в себе мощность и декоративный внешний вид.

Владельцами загородной недвижимости такие современные источники света ценятся очень высоко за возможность получить качественное освещение с минимальными затратами времени и денежных средств.

Видео на тему

Схема переключателя, активируемого светом Работа с приложениями

Управление уличным освещением обычно несколько раз выполняется техником отдела электротехники. Это не только ненадежно, но и иногда приводит к потере энергии из-за небрежности или необычных обстоятельств со стороны техника при включении и выключении уличного освещения. Не только в случае уличных фонарей, но и для управления бытовой техникой, такой как садовые или наружные светильники, мы можем использовать переключатель, активируемый светом, для автоматического переключения света в зависимости от интенсивности дневного света с помощью датчика освещенности.

Что такое световой выключатель?

Light Activated Switch — это простая электрическая проектная схема, с помощью которой мы можем автоматически включать и выключать электроприборы, такие как светильники, вентиляторы, охладители, кондиционеры, уличные фонари и т. д., в зависимости от интенсивности дневного света, а не вручную. работа с переключателями.

Используя этот метод, можно значительно сократить рабочую силу. В случае уличных фонарей, установленных на автомагистралях, управлять ими вручную непросто, но, если их не контролировать, вероятность потери электроэнергии возрастет. Чтобы избавиться от этой ситуации, лучше всего реализовать автоматическое включение света с помощью датчика освещенности, который автоматически включает и выключает свет.

Светочувствительный датчик

Доступны различные типы световых датчиков, но для повышения эффективности системы в качестве сенсорного выключателя света в этом комплекте выключателей, активируемых светом, используется LDR (светозависимый резистор). Датчик LDR имеет некоторые особенности, поскольку он меняет свое сопротивление при изменении интенсивности дневного света. LDR прочный по своей природе, поэтому его можно использовать даже в грязных и суровых внешних условиях, таких как наружное освещение домов, а также в автоматических уличных фонарях.

Изменение сопротивления LDR в зависимости от света

Светозависимый резистор, или фоторезистор, или фотоэлемент — это переменный резистор, управляемый интенсивностью света. Он изготовлен из полупроводникового материала с высоким сопротивлением, такого как сульфид кадмия, который обладает фотопроводимостью.

Интенсивность света и сопротивление LDR

В темноте фоторезистор имеет очень высокое сопротивление, порядка нескольких МОм (мегаом), а на свету его сопротивление уменьшается примерно до нескольких 100 Ом (сотни Ом). Следовательно, его сопротивление обратно пропорционально интенсивности света.

Как показано на рисунке выше, LDR состоит из волнообразной конструкции на верхней поверхности с двумя выводами, подобными обычному резистору, а график представляет обратную зависимость LDR от интенсивности света.

Основным недостатком LDR является то, что он чувствителен даже к искусственному свету.

Пара Дарлингтона

Вместо одного транзистора используется встречное соединение двух транзисторов в цепи, называемой парой Дарлингтона; это также можно рассматривать как один транзистор с очень большим усилением тока по сравнению с обычным транзистором. Вход в нагрузку, подаваемый через пару Дарлингтона, может быть получен как произведение входного тока и коэффициента усиления транзистора. Мы знаем, что для включения транзистора базовое напряжение должно быть больше 0,7 В, но для пары Дарлингтона это базовое напряжение должно быть 1,4 В, поскольку необходимо включить два транзистора.

Реле

Реле играет жизненно важную роль в главной цепи для активации нагрузки или подключения нагрузки (которая должна управляться с помощью LDR) к главной цепи, а также к сети переменного тока. Реле состоит из катушки, на которую подается питание, если она получает достаточно питания в зависимости от номинала реле.

Принцип действия переключателя, активируемого светом

Комплект переключателя, активируемого светом, представляет собой электронный комплект, состоящий из LDR, пары Дарлингтона и реле, подключенных к основной цепи, как показано ниже. На нагрузку (в данном случае на лампу) подается питание 230 В переменного тока.

Схема, показанная ниже, требует напряжения постоянного тока, которое может подаваться от батареи или с помощью мостового выпрямителя вместо батареи. Этот мостовой выпрямитель преобразует источник переменного тока 230 В в постоянный ток 6 В. Мостовой выпрямитель использует понижающий трансформатор для понижения 230В до 12В. Диоды, соединенные в виде моста, преобразуют 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока, а регулятор напряжения IC7806 преобразует 12 В постоянного тока в 6 В постоянного тока, а затем это подается в схему. Непрерывное питание 230 В переменного тока поддерживается как для нагрузки, так и для мостового выпрямителя.

Цепь переключателя, активируемого светом

В дневное время LDR имеет очень низкое сопротивление около нескольких 100 Ом, а затем весь источник питания проходит через LDR и заземляется через резистор и переменный резистор, как показано на схеме. . Это связано с тем, что сопротивление, предлагаемое LDR, меньше по сравнению с оставшимся путем (реле и пара Дарлингтона) цепи. Как мы знаем, основной ток всегда выбирает путь с низким сопротивлением. Следовательно, катушка реле не получает питание, так как на нее не хватает питания. Таким образом, в светлое время суток нагрузка остается выключенной.

Точно так же в ночное время (когда интенсивность дневного света очень низкая) сопротивление LDR становится очень высоким: около нескольких мегаом (примерно 20 МОм). Таким образом, LDR предлагает очень высокое сопротивление (почти типа разомкнутой цепи) и, следовательно, препятствует протеканию тока. Опять же, в соответствии с принципом тока, при выборе пути с низким сопротивлением через LDR ток не протекает, и, таким образом, ток выбирает альтернативный путь для протекания, так что он вызывает увеличение базового напряжения пары Дарлингтона более чем на 1,4 В. Таким образом, активируется пара Дарлингтона, а затем на катушку реле подается напряжение и, таким образом, включается нагрузка.

Таким образом, если интенсивность дневного света, попадающего на LDR светового выключателя, высока (в дневное/утреннее время), то нагрузка будет отключена – и, если интенсивность дневного света мала (в ночное время) будет включена нагрузка.

Применение светового выключателя

• Используется для автоматического наружного освещения или садового освещения дома.
• Полезно для автоматического включения уличного освещения.
• Полезно для автоматического включения и выключения щитов.
• Полезно для самопереключающейся операции отображения титульных щитов компаний.
• Полезен в качестве схемы детектора света.
• Полезен в качестве переключателя, активируемого в темноте.

Пример: Проект с использованием светового выключателя (LDR):

Система безопасности с электронным управлением глазами

Проект системы безопасности с электронным управлением основан на электронном глазе, в котором используется датчик LDR. Схема, показанная ниже, состоит из цепи питания с понижающим трансформатором, мостовым выпрямителем, батареей и регулятором, CD4060 представляет собой двоичный счетчик пульсаций, соединенный с транзисторами, которые подключены к реле и зуммеру. Питание переменного тока поддерживается на нагрузке, которая подключена к реле.

Проект с использованием светового переключателя (LDR) от Edgefx Technologies

14-ступенчатый двоичный счетчик пульсаций используется для определения интенсивности света через LDR. Если на LDR падает свет (интенсивность света больше), то его сопротивление будет очень большим, как мы изучали в этой статье. Следовательно, транзисторы не активированы; не будет питания для реле и зуммера.

Если интенсивность света уменьшается или на LDR падает темнота (когда человек вызывает падение темной тени на LDR этой схемы), то ее сопротивление резко уменьшается и, таким образом, счетчик пульсаций активирует транзисторы, далее эти транзисторы активируют зуммер и нагрузку ( свет) подключен к реле, указывающему на кражу.

Этот проект может быть реализован для обеспечения безопасности в кассах, камерах хранения в банках, домах и т.д., где необходима охрана.

Наконец, эта статья завершается кратким обсуждением переключателя, активируемого светом, а также кратким описанием работы его схемы и основных блоков, а также перечислением нескольких его применений. Одно применение LDR в качестве проекта электронной системы безопасности, управляемой глазами, описано выше. Если вам нужна дополнительная информация, оставьте свои вопросы в комментариях ниже.

Фото предоставлено:

• Изменение сопротивления LDR в зависимости от света от Circuitstoday
• Интенсивность света против сопротивления LDR от Electronics-tutorials
• Схема переключателя, активируемого светом, от allaboutcircuits
• Световой выключатель от michaelsharris

3.3: Реализация схемы выключателя для включения света

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

26962

• Чарльз В. Канн III
• Геттисбергский колледж

В этом проекте вы подключите макетную плату к источнику питания, затем подключите положительные и отрицательные боковые полосы. Затем вы поместите переключатель на плату и подключите переключатель к светодиоду, чтобы переключатель мог включать и выключать светодиод. Это завершит проект.

\(\PageIndex{1}\) Макетная плата

В этом разделе описывается макетная плата в ваших лабораторных наборах. Для получения дополнительной информации о макетных платах перейдите по следующей ссылке:

http://en.Wikipedia.org/wiki/Макетная доска

Ниже приведено изображение типичной макетной платы:

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Типовая макетная плата

На макетной плате есть две длинные полоски, называемые рельсами, идущие по бокам. Красная шина обычно подключается к положительному (+5 вольт) источнику питания, а синяя шина обычно подключается к земле (0 вольт). Обратите внимание, что рельсы должны быть подключены к аккумулятору или другому источнику питания для их питания.

На доске имеется 10 рядов отверстий, разделенных центральной пустой колонкой. В ряду соединяются группы по 5 отверстий с каждой стороны пустого столбика. Между рядами нет связи.

Схема разводки макетной платы показана на рисунке \(\PageIndex{2}\). Для положительной и заземляющей шин по всей длине платы проходит провод, соединяющий отверстия в положительной и отрицательной шинах. Обратите внимание, что направляющие на противоположных сторонах макетной платы не соединены. При подаче питания на одну сторону рельсов питание на обе стороны не подается, и для полного питания платы рельсы должны быть подключены. Это будет сделано как часть схемы, созданной в этой главе.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Макет

Этот макет макетной платы также показывает, что группы из 5 отверстий в каждом ряду также соединены, хотя верхняя и нижняя группы из 5 отверстий не соединены. Обычно отверстия в этих группах по 5 на двух сторонах доски остаются отдельными. Это будет иметь смысл, когда чипы будут установлены и использованы.

Группы из пяти отверстий пронумерованы от 1 до 60 на каждой стороне макетной платы. Каждая группа из пяти отверстий соединена вместе, поэтому два провода, помещенные в отверстия в одной группе в ряду, соединяются. Это будет использоваться для подключения цепей.

\(\PageIndex{2}\) Зачистка проводов

Чтобы обеспечить контакт с отверстиями в макетной плате, необходимо снять изоляцию с концов проводов. Для этого используются инструменты для зачистки проводов. Типичные инструменты для зачистки проводов показаны на следующем рисунке. Кусачки для зачистки проводов острые и могут легко перерезать провод, который мы здесь используем, поместив провод в нижнюю часть кусачек (1) и закрыв их. Однако выемки в инструменте для зачистки проводов — это места, где существует заданное расстояние между двумя лезвиями, равное размеру медного провода внутри нашей изоляции. Если поместить провод в паз с маркировкой 22 AWG (или 0,60 мм) (2), изоляция будет срезана, а сам провод — нет. Затем, просто вытянув провод из стриппера, вы получите чистый конец провода, который больше не изолирован. Это то, что будет помещено в отверстия в макетной плате. При зачистке проводов необходимо снять от 1/4 до 1/2 дюйма изоляции. Отверстий в макетной плате будет захватить провода, когда они будут помещены внутрь, и обеспечить хороший контакт. Если вы снимете слишком мало изоляции с провода, соединение с макетной платой, вероятно, будет плохим, и ваши схемы не будут работать. Если вы снимете слишком много изоляции, в цепи может произойти короткое замыкание. Поэтому зачистите достаточно изоляции, чтобы провода были захвачены в отверстии, но не слишком сильно.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Инструмент для зачистки проводов

Концы инструментов для зачистки проводов (3) можно использовать как плоскогубцы, они помогают согнуть конец провода. Это полезно, если вы реализуете схемы так, чтобы провода шли заподлицо вдоль платы, как это делается в этой книге. Если вы обрежете провода очень долго и протянете их над доской, как это делают многие ученики, вы не захотите согнуть конец провода. Прокладка проводов заподлицо вдоль платы делает схему более аккуратной и легкой для чтения, но усложняет разводку схемы и требует гораздо больше времени для ее реализации.

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Зачищенный провод

\(\PageIndex{3}\) Питание схемы

Теперь вы готовы реализовать схему. Этапы создания схемы будут следующими.

1. Питание будет подаваться на макетную плату.
2. В макетную плату будет вставлен переключатель.
3. Выходной сигнал переключателя будет отправлен на светодиод, который замкнет цепь.

Первым шагом является подача питания на макетную плату. На рисунке \(\PageIndex{6}\) и на рисунке \(\PageIndex{9) показаны способы питания макетной платы.}\). Эти рисунки содержат числа, соответствующие приведенным ниже пошаговым инструкциям. Как упоминалось ранее, провода в этой цепи, которые всегда несут положительное напряжение, имеют красный цвет , провода заземления черный , а провода, которые могут принимать любое значение, желтый .

1. Найдите регулятор напряжения 7805 (показан на рисунке \(\PageIndex{5}\)). Регулятор напряжения 7805 возьмет входное напряжение 9 вольт от батареи и преобразует его в 5 вольт, необходимых микросхемам, которые будут использоваться в схеме 9.0189 5 . Поместите регулятор напряжения 7805 так, чтобы он располагался между рядами 1, 2 и 3 на макетной плате, как показано на рисунке \(\PageIndex{6}\). Подгонка может быть тугой, поэтому осторожно нажимайте ее, чтобы не согнуть ноги.
2. Вход на контакт 1 (контакт в 1-м ряду макетной платы) 7805 — это положительные 9 вольт от батареи. На рисунке красный провод используется для обозначения того, что этот провод всегда подключен к положительному входу. Подсоедините провод к любому отверстию в первом ряду, оставив один конец ни к чему не подсоединенным. Он будет подключен к положительному выводу батареи, когда на макетную плату подается питание. Чтобы проверить правильность этого, подключите длинную ножку светодиода к положительному выходу регулятора 7805, а короткий конец к земле, как показано на рисунке \(\PageIndex{5}\). Убедитесь, что батарея новая и прочная, иначе теперь вы можете получить питание через регулятор 7805. Рисунок \(\PageIndex{5}\): Регулятор напряжения 7805
   Рисунок \(\PageIndex{6}\): Включение макетной платы

3. Вход на контакт 2 7805 (контакт во втором ряду макетной платы) теперь подключен к земле, поступающей от 9-вольтовой батареи. На рисунке черный провод используется для обозначения того, что этот провод всегда подключен к земле. Подсоедините провод к любому отверстию во втором ряду, оставив один конец ни к чему не подсоединенным. Он будет подключен к отрицательному выводу батареи, когда на макетную плату подается питание.
4. Подсоедините заземляющую шину макетной платы к ряду 2. Заземляющая шина представляет собой синюю колонку, которая проходит по боковой стороне платы. Обратите внимание, что ряд 2 имеет три соединения: входное заземление от батареи, средний контакт на микросхеме 7805 и выходной провод к синей боковой шине заземления.
5. Выход 5 В от 7805 — это контакт в ряду 3. Для питания платы подключите ряд 3 к положительной шине макетной платы. Положительный рельс — это красная колонка, которая проходит по краю доски.
6. Левая половина платы готова к подключению аккумулятора. Поместите 9-вольтовую батарею в защелку и подключите провода от батареи к красному и черному проводам из шагов 3 и 4. (Обязательно подключите положительный провод к положительному входу, а отрицательный провод к отрицательному входу!) Плата должна теперь есть власть. Это можно проверить, поместив светодиод между положительной и отрицательной шинами на плате. Обратите внимание, что у светодиода две ножки, и одна длиннее другой, как показано на рисунке \(\PageIndex{7}\). Обязательно поместите положительную (длинную) ногу на положительную (красную) шину, а короткую ногу — на заземляющую (синюю) шину. Свет должен загореться. Если это не так, у вас проблема с отладкой. Вот что можно попробовать:
   1. Убедитесь, что батарея подключена правильно, плюс к плюсу и минус к минусу. Если это не так, ваш чип 7805 быстро начнет нагреваться. В этом случае отключите аккумулятор и дайте чипу остыть. Когда чип остынет, правильно подключите аккумулятор.
   2. Убедитесь, что светодиод правильно ориентирован. Эта простая ошибка часто вызывает путаницу, поэтому при использовании светодиода всегда следите за его правильной ориентацией.
   3. Убедитесь, что батарея и защелка в порядке, вставив светодиод прямо в 9зажим для вольтовой батареи. Если светодиод горит, перейдите к шагу d.
   4. Убедитесь, что ток поступает на плату правильно. Подключите батарею к положительным и отрицательным выводам (для питания платы) и поместите светодиод между рядами 1 и 2 платы, чтобы убедиться, что у вас хорошее соединение с выводами. Если светодиод горит, перейдите к шагу e.
   5. Убедитесь, что ток поступает от 7805, подключив светодиод между рядами 3 и 2. Если светодиод не горит, что-то не так с 7805. Убедитесь, что вы правильно установили его (например, не наоборот). Рисунок \(\PageIndex{7}\): индикатор

7. Левая половина макетной платы теперь должна быть запитана, но правая половина все еще не подключена. Чтобы соединить правую половину макетной платы, перейдите к последнему ряду с синей и красной направляющими. Протяните провод от левой красной направляющей (внешней левой направляющей) к правой красной направляющей (внутренней правой направляющей), как показано на рисунке \(\PageIndex{6}\). Сделайте то же самое для синего рельса. Это должно питать рельсы на правой стороне макетной платы. Вы можете проверить, что обе шины теперь запитаны, используя светодиод между синей и красной шинами на правой стороне макетной платы, как в шаге 6 выше.

Теперь на макетную плату подается питание.

\(\PageIndex{4}\) Установка выключателя

Цель этой первой схемы заключалась в том, чтобы выключатель включал/выключал свет. В этом разделе описывается, как установить коммутатор. Приведенные ниже инструкции относятся к рисунку \(\PageIndex{9}\).

0. Устанавливаемый коммутатор показан на рисунке \(\PageIndex{8}\). На переключателе две гайки и две шайбы. Они не будут использоваться в схемах в этой книге и усложнят использование переключателя. Удалить их. Вы можете сохранить их на случай, если вы когда-нибудь будете использовать этот переключатель в другой цепи.
1. Чтобы установить коммутатор, вставьте его через 5 рядов макетной платы. На этом рисунке переключатель расположен между рядами 9-13. К коммутатору будут подключены только 1-й (9-й ряд), 3-й (11-й ряд) и 5-й (13-й ряд) ряды. Рисунок \(\PageIndex{8}\): Тумблер

2. Первый контакт является положительным входом. Подсоедините первый контакт (ряд 9) переключателя к положительной шине.
3. Третий контакт — отрицательный вход. Подсоедините третий контакт (ряд 13) переключателя к отрицательной шине.
4. Второй или средний контакт является выходом. Подключите второй или средний контакт (ряд 11) к последнему выходному светодиоду, пропустив провод от выхода (4a) переключателя к светодиоду (4b) в нижней части платы. Рисунок \(\PageIndex{9}\): Завершенная схема

Этот тип переключателя всегда создает выходной сигнал с контакта, противоположного направлению переключателя. Когда переключатель указывает на первый (положительный) вход, выход переключателя отрицательный, а когда переключатель указывает на третий (отрицательный) контакт, выход положительный. Также есть среднее положение переключателя. Среднее положение всегда является неизвестным состоянием, поэтому оно может перейти как в положительное, так и в отрицательное значение. Никогда не проверяйте цепь, когда переключатель находится в среднем положении.

Теперь коммутатор установлен. Снова можно проверить переключатель, чтобы увидеть, правильно ли он установлен, подключив выход переключателя (контакт 12) к отрицательной шине с помощью светодиода. Если переключатель установлен правильно, он должен включать и выключать светодиод.

\(\PageIndex{5}\) Завершение цикла

Теперь цикл можно завершить. Шаги ниже относятся к рисунку \(\PageIndex{9}\).

5. Поместите резистор в ряд после того места, где вы проложили провод в 4b. Резистор используется для снижения тока в цепи, чтобы светодиод не светился так ярко и не перегорал так быстро.
6. Поместите светодиод на плату между рядом 4b и резистором. Помните, что светодиод является направленным, поэтому вы должны правильно его сориентировать. Более длинная ножка всегда должна подключаться к положительному напряжению (4b), а более короткая — к земле (5). Расположите светодиод так, чтобы более длинная ножка была ближе к переключателю (положительному), и расположите светодиоды в двух рядах.

Цепь должна быть завершена. Если все сделано правильно, переключатель должен включать и выключать светодиод. Похлопайте себя по плечу, вы завершили первый круг.

---

⁵ Микросхемы, используемые в схемах, обычно используют либо 5 вольт, либо 3,3 вольта. Микросхемы, используемые в этой книге, будут работать от 5 вольт, поэтому схемы будут питаться от 5 вольт.