Как правило, основная частота пульсаций яркости осветительных ламп — 100 Гц. Обусловлено это тем, что у ламп накаливания именно с этой частотой меняются мгновенная потребляемая мощность, от нуля до максимума, а также температура нити накаливания и яркость. За счёт инерционности нити её температура изменяется в относительно небольших пределах, но пульсации яркости остаются. У люминесцентных ламп с балластным дросселем частота пульсаций также 100 Гц. А у КЛП с электронным пуско-регулирующим аппаратом (ЭПРА), где обычно применён мостовой диодный выпрямитель, частота пульсаций (кроме частоты преобразования) тоже 100 Гц. Но некоторые фирмы экономят на диодах — вместо мостового выпрямителя может быть однополупериодный на одном диоде. Чаще всего это бывает в маломощных КЛЛ. В результате частота пульсаций яркости равна частоте сети.
Как правило, в этом случае и уровень пульсаций яркости выше.
В измерителе можно использовать солнечную батарею от газонного светодиодного светильника, а поскольку высокой точности измерения не требуется, для этой цели можно применить мультиметры с функцией измерения частоты. Но чувствительности большинства из них недостаточно, поэтому потребуется усилитель сигнала, который можно питать от солнечной батареи.
Схема такого усилителя показана на fig. 1. Датчиком освещённости и одновременно источником питания служит солнечная батарея от газонного светодиодного светильника. Двухкаскадный усилитель собран на транзисторах VT1, VT2 и обеспечивает усиление сигнала пульсаций до напряжения около 300 мВ, что превышает чувствительность частотомера в таком мультиметре, как MY-63. Переменная составляющая напряжения солнечной батареи через конденсатор С2 поступает на вход первого каскада на транзисторе VT1. За счёт ООС через резистор R1 режим работы транзистора устанавливается автоматически. Второй каскад собран по аналогичной схеме, но на его входе включён подстроенный резистор R3, с помощью которого устанавливают требуемый коэффициент усиления. Конденсатор С1 практически не подавляет сигналы с частотами 50 и 100 Гц и обеспечивает устойчивую работу усилителя, поскольку применённые транзисторы — высокочастотные.
Figure. 1
Устройство работает при напряжении солнечной батареи 1…2,5 В. Из-за нелинейной зависимости выходного напряжения солнечной батареи от освещённости, при малом напряжении амплитуда пульсаций больше, но коэффициент усиления меньше. С ростом постоянного напряжения амплитуда пульсаций снижается, но растёт коэффициент усиления. Поэтому выходное переменное напряжение изменяется в относительно небольших пределах при большом изменении освещённости солнечной батареи. Если уровень пульсаций яркости мал, сигнала может не хватить для нормальной работы частотомера, но в этом случае и частота пульсаций не имеет существенного значения.
Усилитель можно собрать на односторонней печатной плате из стеклотекстолита, чертёж которой показан на Figure. 2. Применены постоянные резисторы С2-23, Р1-4, подстроенный СПЗ-19, конденсаторы — импортные керамические, транзисторы КТ342БМ можно заменить транзисторами КТ3102 с любым буквенным индексом. Солнечная батарея — размерами 25×25 мм.
Figure. 2
Если для измерения частоты применить другой мультиметр, например, APPA 62, чувствительность которого в этом режиме — 1,5 В, предложенного усилителя на транзисторах будет недостаточно. Выходом из этой ситуации может быть применение усилителя и компаратора на ОУ, схема которого показана на Figure. 3.
Figure. 3
Чертёж платы с элементами для поверхностного монтажа показан на Figure. 4. Резисторы — PH 1-12, конденсаторы — К10-17в типоразмера 1206.
Figure. 4
Усилитель на транзисторах или усилитель с компаратором на ОУ можно встроить в измеритель уровня пульсаций яркости осветительных ламп (“Радио”, 2015, № 12, с. 41, 42), в котором уже есть солнечная батарея. Совместно с мультиметрами MY-63 (в первом случае) или APPA 62 (во втором) это обеспечит измерение уровня и частоты пульсаций яркости осветительных ламп. Но это потребует небольшой доработки (рис. 5) указанного измерителя, которая сведётся к размещению платы усилителя (усилителя с компаратором) и установке на корпусе дополнительного переключателя на два положения и два направления, например KBB40-2P2W.
Fig. 5
Auteur : И. НЕЧАЕВ, г. Москва
Source : La radio n ° 4/2016
