Zde prezentuji modul vyhodnocení polohy slunce  ( směru, nejlepšího světelného toku), který používám ve své natáčecí solární elektrárně

 

        (Již bylo řízení nahrazeno platformou arduino)

 

Na napájecí konektor se přivádí stejnosměrné napájecí napětí o velikosti 12-15V. Dioda D1 chrání vnitřní obvody před poškozením při přiložení napájecího napětí nesprávné polarity. Konektor X1 slouží jako propojovací konektor pro modul reverzace motorů. Na konektory čidlo3 a čidlo4 se připojí dva fotoodpory, které s rezistory R30 a R31 s trimrem P3 vytvářejí odporový dělič. Trimr P3 slouží k nastavení poloviny napájecího napětí na vstupy operačních zesilovačů a tím se kompenzuje rozdíl hodnot čidel teplot. K nastavení musí dojít v době, kdy obě čidla mají stejnou hodnotu. Z běžce trimru P3 je napětí z děliče přivedeno na invertující vstup operačního zesilovače IC4B a přes rezistor R34 na neinvertující vstup IC4A. Trimrem P4 se nastavuje rozdíl napětí na invertujícím vstupu IC4A a na neinvertujícím vstupu IC4B. Tím se definuje pásmo rozdílu světla, ve kterém výstupy obou operačních zesilovačů zůstávají v nule.

Popis funkce zařízení

Pokud bude osvětlení obou čidel stejné, bude na běžci potenciometru P3 polovina napájecího napětí. Pokud nebude trimr P4 vytočen do polohy, která vykazuje zkrat, bude na vstupech IC4A a IC4B určitý rozdíl napětí, který však bude souměrný okolo středu napájecího napětí. V tomto případě budou výstupy obou operačních zesilovačů v nule, budou svítit obě LED a T15,T16 zůstanou v klidu.  Postupným zvyšováním osvitem čidla, které je připojeno na konektor čidlo4, dojde ke snižování odporu tohoto čidla. Napětí na středu trimru P1 začne úměrně klesat až na hodnotu, která bude nižší než nastavená hodnota napětí trimrem P4 na neinvertujícím vstupu IC4B. V tomto případě se na jeho výstupu objeví kladné napětí, které přes diodu D21 a tranzistor T16 sepne a zhasne D23. Obdobným způsobem bude zařízení pracovat při zvýšení osvitu čidla, které je připojeno na konektor čidlo3. V tomto případě se napětí na běžci P3 začne zvyšovat až na hodnotu, která bude vyšší než hodnota napětí na invertujícím vstupu IC4A. Na výstupu IC4A se potom objeví kladné napětí, které přes diodu D20 sepne T15 a zhasne D20.

Kondenzátory C15 až C21 omezují vstupní rušivé signály. Při aktivaci T15 nebo T16 nedojde k úplnému zhasnutí LED, které mírně “žhaví“. Je to způsobeno průtokem proudu přes výstupní diody D23 a D20 a přechod GS tranzistoru T15,T16. Jas je však tak malý, že za denního světla je téměř nepostřehnutelný. Zařízení je, vhodné napájet ze stabilizovaného zdroje což zabezpečuje IC1. Rozmezí může být 9 - 15V, podle typu použitého stabilizátoru.

Tranzistory T15,T16 ovládají modul elektronické reverze motorů do velikosti proudu až 20A.

Stavba

Stavba je naprosto jednoduchá a bez nejmenších potíží ji zvládne každý začínající konstruktér. Nejprve osadíme všechny rezistory a diody. Pokračujeme osazením kondenzátorů, trimrů, integrovaného obvodu IC4 a svorkovnic. A nakonec tranzistory.

Oživení

Na svorky čidlo3 a čidlo4 připojíme pevné odpory o stejné hodnotě.  Víceotáčkový trimr P4 vytočíme zcela do pravé krajní polohy. Připojíme stejnosměrné napájecí napětí 11 – 15 V za dodržení polarity. Voltmetrem změříme napětí na stabilizátoru IC1 a trimrem P3 nastavíme na vývodu jeho běžce polovinu napětí, než jaké jsme změřili na IC1. Alternativní způsob nastavení je takový, že trimrem P3 otáčíme postupně vpravo a vlevo okolo střední hodnoty

a ponecháme jej v takové poloze, ve které právě došlo k výměně svícení LED (jedna se rozsvítí a druhá zhasne). Otáčíme trimrem P4 vlevo až do stavu, kdy se právě rozsvítí obě LED.

 Nyní vyzkoušíme činnost zařízení. Připojíme fotoodpory místo pevných odporů a mužem přistiňovat či osvětlovat …. Při těchto akcích se budou střídavě podle osvícení či přistínění rozsvěcovat , zhasínat D22,D23.Pokud dojde k vyvážení světelného toku mezi fotoodpory, musí svítit obě LED.

Otáčením trimrem P4 vlevo docílíme toho, že reakce zařízení bude při větším rozdílu osvětlení.

Fotoodpory

Rád bych napsal nějaký přesný typ, ale vzhledem k tomu že se elektronickými konstrukcemi zabývám již 30let mám šuplíkové zásoby z dob TESLY ROŽNOV které se již nevyrábí.

Dám jen radu, použít novější typy co mají větší výkyvy v hodnotách při běžném osvětlení.

 

Toto zapojení mám ve funkci již 15 let a pracuje velmi spolehlivě.

 

Bohužel z technických důvodů zatím nelze zde dát návrhový soubor pro Eagle 4.03 ve kterém pracuji.

Stáhnout soubor návrhu   zde