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