Maandblad voor hobby -elektronici

De volgende handelaren leveren onderdelen en hebben printfilms:

Groningen:

Radio Okaphone

Oude Ebbingestraat 60 9712 HL GRONINGEN (050) 126819

Friesland:

TV Technische dienst Drachten BV Noordkade 83

9203 CH DRACHTEN

(05120) 1309

Radio Soepboer

Weerd 5

8911 HL LEEUWARDEN (058) 124630

Drenthe:

Radio Baas Groningerstraat 73 9401 JB ASSEN (05920) 12563 Schutstraat 61-63

Crescendo Elektronica Emmen BV Hoofdstraat 5

7811 EA EMMEN

(05910) 13580

E.T.B. Boven Hoofdstraat 90/92 7941 AL MEPPEL (05220) 51332

Van Veen Electronica

Runde Z.Z. 51

7881 HN EMMER-COMPASCUUM (05912) 4186

Overijssel:

V.d. Sande Hengelosestraat 176 7521 AK ENSCHEDE (053) 350396

Delta Electronics Noordweg 32 8262 BS KAMPEN

Radiovo Electronics Kerkstraat 41

7442 EB NIJVERDAL (05486) 12728

Fakkert Electronica Thomas a Kempisstraat 126 8022 AC ZWOLLE

(05200) 32357

Gelderland:

Radio te Kaat Jansbuitensingel 2 6811 AA ARNHEM (085) 432445

Hobby Service Shop C. Bosch BV Proosdijerveldweg 5 6713 CK EDE (08380) 17211

Veluwse Elektronika Service Fokko Kortlangstraat 140 3853 KJ ERMELO

(03410) 12786

Technica BV v. Welderenstraat 103 6511 MG NIJMEGEN (080) 225210

Bergsoft Zaltbommel

Bloemkeshof 80

Postbus 98, 5300 AB ZALTBOMMEL (04180) 4749

Liemers Elektronika Mallemoolen 8

6901 GR ZEVENAAR (08360) 29500

Utrecht:

Karsen elektronica service BV Herenweg 35-37

3513 CB UTRECHT

(030) 311336

Radiocentrum BV Vinkeburgstraat 6 3512 AB UTRECHT (030) 319636

Noord-Holland:

Elektron

Laat 38

1811 EJ ALKMAAR (072) 113180

Muco

Bilderdijkstraat 124 1053 KZ AMSTERDAM (020) 183781

Asian electronics Papaverhoek 32

1032 JZ AMSTERDAM (020) 327514

Radio Rotor Kinkerstraat 55

1053 DE AMSTERDAM (020) 125759

R&H Derkinderenstraat 98 1061 VX AMSTERDAM (020) 137019

Televersum Simonskerkestraat 11 1069 HP AMSTERDAM (020) 197663

Valkenberg

Kinkerstraat 208

1053 EM AMSTERDAM (020) 184022

Radio Velt Huizerweg 50 1402 AD BUSSUM (02159) 17315

Radio v. Wijngaarden Weverstraat 68

1790 AC DEN BURG (TEXEL) (02220) 2695

Elab Components Supply Service

Wadenzeestr. 80

1784 VD DEN HELDER (02230) 12000

Fa. Riton Elektronica Binnenweg 197

2101 JJ HEEMSTEDE (023) 282573

Radio Gooiland Langestraat 197

1211 GX HILVERSUM (035) 43333

Zuid-Holland:

Zoutman Electronics Hoofdstraat 122

2406 GM ALPHEN A/D RIJN (01720) 75858

Service Shop

Hooftstraat 311

2406 GK ALPHEN A/D RIJN (01720) 74888

Goris Elektronica Binnen Watersloot 18a 2611 BK DELFT (015) 130489

Fa. Kok Electronica Nw. Beestenmarkt 20 2312 CH LEIDEN (071) 149345

DIL-Electronica

Jan Ligthartstr. 59-61 3083 AC ROTTERDAM (010) 854213

SCS-elektronica Industrieweg 36

2382 NW ZOETERWOUDE (071) 410302

Fa. Elgro/Micro-mind bv Broekzijdeweg 124

2725 PE ZOETERMEER (079) 314533

Noord-Brabant:

Rein de Jong BV

Korte Bosstraat 4

4611 MA BERGEN OP ZOOM (01640) 36028

H. Dijkhuizen

Pr. Bernhardstraat 25 5281 JH BOXTEL (04116) 72953

Ben van Dijk Boschmeersingel 119 5223 HH DEN BOSCH (073) 216232

De Boer Electronica Kleine Berg 39-41 5611 JS EINDHOVEN (040) 448827

Elektron Linkensweg 64 5341 CV OSS

A.V. 48 uur printservice Molenstraat 8 5421 KG GEMERT

John Geerts Productions Viermunastraat 34 5421 BW GEMERT

Geva Electronics St. Crispijnstraat 73 5144 RB WAALWIJK

Limburg:

Nysten Elektronica

Burg. Lemmensstraat 125a 6163 JD GELEEN

(04494) 45547

De Jong Electronica Akerstraat 21 6411 GW HEERLEN (045) 716829

Rapeco

St. Nicolaasstraat 48a 6211 NP MAASTRICHT (043) 19021

Jansen Elektronica St. Jozefslaan 1 6006 JC WEERT (04950) 36782

België

Amarex. Transistorstraat 1 3590 - HAMONT (011) 445156

Jego Elektronica

Pr. Albrechtlaan 52 B3800 ST. TRUIDEN (011) 680089

Hob-bit 3/84

Z Cdon Hob-bít

Maandblad voor hobby-elektronica

Uitgave van:

Kluwer Technische Tijdschriften BV Postbus 23, 7400 GA Deventer Tel.: 05700-91911

Telex 49540

Redactie: 05700-91694)

H. ten Bosch, hoofdredacteur

J. Schouten, eindredacteur

W. van Bussel, ing. J. P. A. van Prooijen M. Verstrepen (redactie België)

Advertenties: reserveringen: 05700-91476 betalingen: 05700-91484

Advertentie-opdrachten worden uitgevoerd overeen- komstig onze leveringsvoorwaarden gedeponeerd ter Griffie van de Arrondissementsrechtbanken en de Kamers van Koophandel.

Abonnementen en losse nummers Jaarabonnement: f 44,95 (incl. 5% BTW) Nederland F 850 (incl. BTW) België

Buitenland op aanvraag

Losse nummers: f 4,50 (incl. 5% BTW) Nederland F 85 (incl. BTW) België

Een abonnement loopt van januari tot en met de- cember en kan elk gewenst moment ingaan.

Bij opgave in de loop van het kalenderjaar wordt slechts een deel van de abonnementsprijs berekend (in België altijd de eerstvolgende 12 maanden).

Betaling Nieuwe abonnees ontvangen een stortings-acceptgi- rokaart.

Opzegging abonnementen

Beëindiging van het abonnement kan uitsluitend schriftelijk geschieden, uiterlijk 2 maanden vóór het einde van het kalenderjaar, nadien vindt automatisch verlenging plaats.

Telefoonnummers Opgave abonnementen 05700-91488 Adreswijzigingen + betalingen 05700-91463

België Verantwoordelijk uitgever voor België: Dirk Apers, Eeuwfeestlaan 138, 2500 Lier

besteladres:

Van Putlei 33, 2000 Antwerpen, tel.: (03) 2387986 Hob-bit verschijnt 11x per jaar.

De in Hob-bit opgenomen schema's en bouwbe- schrijvingen zijn uitsluitend bestemd voor huishoude-

Nan de redactie |

Circuit Design nu ook in Nederland Jan Soelberg, vroeger ontwerper bij de voormalige Josti-fabriek in Denemarken, is een creatief man. Ongeveer 2.500 De- nen zijn getuigen, want ze zijn lid van de door Soelberg opgerichte CD-Club. Le- den van die club ontvangen regelmatig een boekje met daarin ontwerpen, soms zelfs gespecialiseerde onderdelen die ze bij het bouwen van de ontwerpen nodig hebben. De club is in het afgelopen jaar een enorm succes gebleken.

De Boer Elektronica in Eindhoven heeft nu op zich genomen de Nederlandse poot voor CD te starten en voor f 100,— per jaar is men lid en ontvangt dan iede- re maand het CD-blad.

In CD vindt men schakelingen en aan- biedingen voor behuizingen die ge- avanceerd zijn, dat het eindprodukt met industriële kwaliteit te vergelijken is. We zagen in Denemarken apparaten die fraai en goed zijn, dat we ze wel direct hadden willen meenemen!

EEN LIDMAATSCHAP VAN, 7 “/LEVERT NIET ALLEEN EEN SERIE VOORDELIGE BOUWBOEKJES OP MAAR OOK EEN PROGRAMMA VOL VOORDEEL JS

JA, IK WIL EEN ABONNEMENT | T jo OP CD EN BETAAL f 100,— est VOOR 1984 EN ONTVANG DUS

DE CD BOUWBOEKJES EN EEN CD VOORDEELPAS DIE 10% KORTING BIEDT OP ALLE AANKOPEN DE BOER'S Ee WINKELS

EEEN

E EE

AAN

CIRCUIT DESIGN

| | jentweornuenmen 660

. |5600 wb EINDHOVEN

Naast het CD-Blad wordt men door het lidmaatschap ook lid van de CD-Club en krijgt Club Discount (10%) door bij De Boer de CD-Pas te laten zien, een cre- ditcard-model lidmaatschapskaart. Naast de twee bouwontwerpen per maand, ontvangt men softwarelistings voor de meest populaire homecompu- ters. Die software komt ook in kant-en- klare vorm te koop.

U krijgt als CD-lid ook garantie op de kit. Hebt u problemen dan is er een tele- foonnummer beschikbaar waar men u verder helpt. CD Postorderklanten kun- nen betalen met een acceptgirokaart, wat de kosten van rembours vermijdt en kunnen bestellen door hun pasnummer telefonisch op te geven.

Voor wie is geinteresseerd heeft De Boer een folder beschikbaar: Circuit Design, Antwoordnummer 660, 5600 WB Eindhoven.

Redactie 0

als u zich nu abonneert op 7./is deze NE Pe voor u

hij is even uniek als het 7/

[4 KORTING 5,

10% Ei

op de boer aankopen!

lijk en experimenteel gebruik (octrooiwet) Van de redactie 3 _Hobjes 29 ‘Het auteursrecht t.a.v. de redactionele inhoud van dit tijdschrift wordt voorbehouden. Ongeautoriseerde verveelvuldiging en/of openbaar- making van het geheel of gedeelten daarvan op wel- Bouwontwerpen Hobbels ke wijze ook is verboden. © 1984 P ‘Het verlenen van toestemming tot publicatie in dit Lichtnet-knipperlicht 4 Programmeerbare tijdschrift houdt in dat de auteur de uitgever, met uit- | Licht/donkerautomaat 7 referentiespanning 11 sluiting van ieder ander, onherroepelijk machtigt de Lichttimer 13 bij of krachtens de Auteurswet door derden verschul- ieh 1 digde vergoeding voor kopiëren te innen of daartoe ‚Aanwezigheidslichtautomaat 7 in en buiten rechte op te treden en dat de auteurer |KBel-lichtautomaat A//9 2 21 Achtergronden mee instemt dat de uitgever deze volmacht over- Universele draagt aan de door auteurs- en uitgeversvertegen- RE el ; í za woordigers bestuurde Stichting Reprorecht, tot welke licht knipperlichtschakeling 25 Een slechte cassette kost altijd te overdracht de uitgever zich zijnerzijds verbindt en Diefstalbeveiliging voor veel 45 dat deze Stichting aan de te innen gelden een in motorfietsen 35 overeenstemming met haar statuten en reglementen fy Niveau-indicator H B I S 48 bepaalde bestemming geeft. A

ctueel 16, 29 lid NOTU, Nederlandse Organisatie van Tijdschrift-Uitgevers Beurzen lid FPPB, Federatie van de Periodieke pon Pers van België. et ISSN 0166-5642 Karwei '84 Jl

3

Hob-bit 3/84

De complete lichtnet-knipperlichtschakeling.

De lichtnet-knipperlichtschakeling werkt met een zogenaamde lichtdiode, kortweg LED genoemd. Daarbij is het zo, dat de LED zelf kan worden gekozen in ver- schillende kleuren. Praktisch gezien zal de stroom vanuit het lichtnet moeten worden begrensd om zo weinig mogelijk energie te verspillen. Omdat vrijwel alle stroom die vanuit het lichtnet wordt ge- trokken door de LED wordt opgenomen, is het praktisch gezien het beste, om een zo krachtig mogelijke LED te gebrui- ken. Dat wil zeggen, dat de betreffende LED zoveel mogelijk licht geeft met zo weinig mogelijk stroom.

In de praktijk zal hiervoor het beste een rode LED kunnen worden gebruikt. Ech- ter, ook bij rode LED's is er een bijzon- der groot onderscheid in lichtsterkte bij een bepaalde stroom. Dat kan wel meer

Fig. 1. De lichtnet-knipperlichtschakeling bestaat uit een astabiele multivibrator (B) en een LED.

Lichtnet-knipperlicht

Knipperlichtschakelingen zijn in alle soorten en maten in ons blad beschreven. De hier beschreven lichtnet-knipperlichtschakeling wijkt zeer sterk af van elk conventioneel ontwerp. In de eerste plaats is de hier gegeven knipperlicht-schakeling bedoeld om direct te worden gevoed vanuit het lichtnet. In de tweede plaats is de schakeling zeer

klein van opzet en ook mede bedoeld om altijd bij het lichtnet te worden gebruikt. Daarvoor zijn veel praktische mogelijkheden.

dan een factor twintig verschillen tussen de ene LED-soort en de andere LED- soort. Blokschematisch stelt de lichtnet- knipperlichtschakeling niet veel voor.

Fig. 1 geeft het blokschema, waarin B de eigenlijke knipperlichtschakeling voor- stelt. In de praktijk is dit een a-stabiele multivibrator. Deze wordt vanuit het licht- net gevoed met een speciale lichtnetvoe- ding.

De uitgang van de a-stabiele multivibra- tor B gaat rechtstreeks naar lichtdiode LED (Dx).

Voedingsmogelijkheden

Omdat de lichtnet-knipperlichtschakeling praktisch gezien weinig voorstelt en eigenlijk wel het ei van Columbus mag

Fig. 2. De transformatorvoeding komt het meeste voor.

Een onconventionele benadering

Fig. 3. Voor goedkopere voedingen wordt vaak gebruik gemaakt van de zogenaamde

capacitieve koppeling.

worden genoemd, kunnen we in dit arti- kel mooi wat aandacht besteden aan verschillende lichtnetvoedingsmogelijkhe- den.

Over het algemeen is de voeding met een transformator het bekendst. Fig. 2 geeft daarvan een schematische voor- stelling.

Theoretisch kennen we drie mogelijkhe- den om vanuit het lichtnet te voeden. De eerste mogelijkheid is de zogenaamde inductieve koppeling. Deze bestaat uit een transformator zoals fig. 2 aangeeft.

Een tweede mogelijkheid is gelegen in de zogenaamde capacitieve koppeling, waarvan fig. 3 ook een mogelijkheid geeft. Tot slot kennen we nog de zoge- naamde weerstandskoppeling, waarvan fig. 4 een oplossing geeft.

De inductieve koppeling, bestaande uit een transformator, wordt verreweg het meest toegepast vanwege de veiligheid en vanwege de geringe energieverliezen. Deze energieverliezen zijn het kleinst als voor transformator TR1 een zogenaam- de ringkerntransformator wordt gebruikt. De veiligheid speelt in de schakeling van fig. 2 een grote rol, omdat transformator TR1 gescheiden wikkelingen (L1 en L2) heeft. Daardoor is het mogelijk om te voorkomen dat stoorspanningspieken van duizenden volts via het lichtnet van- uit spoel L1 ook op spoel L2 zouden kunnen komen. Een en ander hangt na- tuurlijk zeer nauw samen met de kwali- teit van de betreffende transformator TR1.

De secundaire kant van transformator TR1 wordt gevormd door spoel L2. De wisselspanning over spoel L2 kan, af- hankelijk van de noodzakelijkheid, enkel- fasig of dubbelfasig worden gelijkgericht. In fig. 2 is gemakshalve een enkelfasige gelijkrichter toegepast die wordt gevormd door diode Dx. Elco Cv zorgt voor de af- vlakking. Een transformator volgens fig. 2 heeft bovendien het grote voordeel dat met één enkele spoel L1 meerdere spoelen secundair kunnen worden ge-

Hob-bit 3/84

4 Bouwontwerp

koppeld. Daardoor zijn meerdere secun- daire spanningen mogelijk met slechts één primaire spoel L1.

Helaas is een transformatorvoeding vol- gens fig. 2 nogal kostbaar en neemt ook nogal wat ruimte in beslag. Voor goedko- pe lichtnetvoedingen wordt daarom veel gebruik gemaakt van de capacitieve voe- ding volgens fig. 3. Hier zit de voeding voor de laagspanning direct gekoppeld aan het lichtnet. Dit is ook het geval bij de weerstandsvoeding volgens fig. 4. In fig. 3 wordt een grote spanningsval ver- kregen door condensator Cx.

In principe is weerstand Rx in deze schakeling niet noodzakelijk. Diode Dx zorgt hier samen met diode Dv voor zo- genaamde piekgelijkrichting, terwijl elco Cv zorgt voor afvlakking. In principe is het ook mogelijk om diode Dx te vervan- gen door een gewone weerstand, zodat geen piekgelijkrichting plaatsvindt. Weer- stand Rx is praktisch gezien onontbeer- lijk om verschillende redenen. In de eer- ste plaats kan, als het lichtnet wordt in- geschakeld, een stootspanning optreden die verwoestend zou werken op de laag- spanningsschakeling. Ook diode- Dx zal gemakkelijk kunnen worden opgeblazen.

Het is dus noodzakelijk om de inschakel- stroom te begrenzen. Daartoe is weer- stand Rx noodzakelijk.

De tweede reden voor Rx is gelegen in het feit dat anders een zekering noodza- kelijk zou zijn. Immers, zou ergens iets mis gaan dan zou de hele schakeling in brand kunnen vliegen, omdat de stroom onbegrensd via Cx naar de laagspanning kan lopen. Er bestaat altijd een mogelijk- heid dat condensator Cx kan doorslaan. Dit doorslaan mag nooit tot gevolg heb- ben dat er kortsluiting kan ontstaan met brand of andere catastrofale gevolgen. Rx moet dit voorkomen en hiervoor dient dan ook in zo’n capacitieve koppeling een onbrandbare weerstand te worden genomen, die uiteraard is berekend op hoge wisselspanningsvoeding. Dit zegt niets over het vermogen dat Rx moet op-

Fig. 4. Deze eenvoudige weerstandsvoeding kan vaak worden gebruikt om CMOS-schake- lingen te voeden.

Hob-bit 3/'84

Fig. 5. Deze NAND Schmitt-trigger is gescha- keld als astabiele multivibrator. De frequentie hangt af van de grootte van capaciteit C2 en weerstand R2. Op punt X staat een redelijke blokspanning.

nemen. Dit laatste hangt af van de voe- dingsdimensionering en van de capaci- teit van Cx.

Hoewel de voedingsschakeling volgens fig. 3 veel voorkomt en bijv. ook te zien is in de populaire pompschakelaars, zien we ook een schakeling volgens fig. 4 steeds meer opdoemen.

Deze weerstandsvoeding volgens fig. 4 heeft het grote voordeel erg veilig te zijn. Dit houdt niet in dat de hele laagspan- ningsschakeling die moet worden ge- voed, niet onder lichtnetspanning staat.

schien overbodig kunnen zijn.

In de praktijk is deze diode, uit veilig- heidsoverweging, onmisbaar. Zou ergens de voedingsstroom worden onderbroken, dan zou de spanning over elco C1 tot ontoelaatbare hoogte kunnen oplopen. Dit kan meer dan 100 volt zijn, wat tot gevolg heeft dat elco C2 wordt opgebla- zen.

Voor de lichtnet-knipperlichtschakeling is de voeding volgens fig. 4 gebruikt. Ook hier heeft weerstand R1 meerdere func- ties. Weerstand R1 dient ook als veilig- heid in de vorm van een zekering. Voor deze weerstand moet steeds een on- brandbare weerstand worden genomen die ook geschikt is voor wisselspan- ningsvoeding tot ca. 500 volt.

Nog beter is het om voor weerstand R1 een zogenaamde onbrandbare hoog- spanningsweerstand van 1000 volt te ne- men. Hebben we niet de beschikking over een dergelijke weerstand, dan kan deze ook worden samengesteld uit een serieketen van verschillende weerstan- den om de juiste hoogspanning te kun- nen verwerken. Zo kunnen twee weer- standen van 250 volt samen 500 volt te- genhouden. Uiteraard moet de gezamen- lijke weerstandswaarde gelijk zijn aan de

Fig. 6. De complete lichtnet-knipperlichtschakeling kan wel het ei van Columbus worden ge- noemd.

Dit is net zo het geval als bij de schake- ling volgens fig. 3.

De schakeling volgens fig. 4 leent zich bij uitstek voor voedingen waarbij slechts weinig stroom (tot ca. 10 milliampère) hoeft te worden getrokken.

De voeding is erg eenvoudig van op- bouw. Diode D1 zorgt voor enkelfasige gelijkrichting. Weerstand R1 zorgt voor het nodige spanningsverlies om een laagspanning over te houden welke wordt aangeboden aan zenerdiode D2. De afvlakking van de enkelfasig gelijkge- richte spanning wordt verzorgd door elco C1. Als steeds een constante stroom zou worden getrokken via de te voeden schakeling, zou zenerdiode D2 mis-

totale weerstandswaarde R1.

Voor diode D1 moet ook altijd een gelijk- richtdiode worden gebruikt, die min- stens berekend is op 600 volt gelijkspan- ning.

Compleet schakelschema

Fig. 6 geeft de gehele lichtnetknipper- lichtschakeling.

Diode D1, weerstand R1, elco C1 en diode D2 vormen samen de voeding die reeds in fig. 4 is besproken. Tussen A/B wordt de lichtnetspanning aangeboden. Over diode D2 zal een gelijkspanning van 6,8 volt komen te staan. De totale

>

Fig. 7. De layout voor de schakeling van fig. 6.

schakeling trekt continu twee milliampè- re. Afhankelijk van de sterkte van de LED en de persoonlijke voorkeur van de lichtsterkte waarbij de LED moet knippe- ren, kan weerstand R1 groter of kleiner in weerstandswaarde worden gekozen. Minimaal mag voor R1 een waarde van 33 k@ worden gebruikt (daarbij dient dan R1 één watt te zijn) en maximaal kan R1 een waarde hebben van ongeveer

100 KQ (daarbij dient dan R1 500 milli- watt te zijn).

De eigenlijke knipperschakeling wordt gevormd door poort N1. Dit is een zeer eenvoudige astabiele multivibrator. Poort N1 is een zogenaamde Schmitt-trigger. In de uitvoering volgens poort N1 gaat het om een Schmitt-trigger met twee in- gangen en één uitgang. Een Schmitt-trig- ger is een speciale schakeling die ervoor zorgt dat het omschakelen van de logi- sche niveaus niet plaatsvindt op een zelfde moment. Praktisch gezien bete- kent dit het volgende:

Als bij poort N1 de ingangen van nul po- sitief worden, zal op een bepaald span- ningsniveau de uitgang omschakelen. Als de positieve ingangsspanning terug- keert naar de voedingsnul, zal de uit- gang omschakelen op een ander in- gangsschakelpunt dan tijdens de op- gaande spanning het geval was. Het schakelpunt van de ingang, waarbij de uitgang van poort N1 reageert, is dus verschoven. Dit ligt meer dan 1 volt uit elkaar.

Het voordeel van zo'n Schmitt-trigger is dat deze bijzonder storingsongevoelig is. Immers, als een spanning op de ingang wordt aangeboden die van nul positief wordt, zal op een bepaald moment de poort omschakelen.

Stel dat nu een kleine stoorspanning op- treedt op de ingangen. In dat geval zal de poort omgeschakeld blijven, omdat een lagere spanning noodzakelijk is om de poort weer terug te laten schakelen. In praktische getallen kan het volgende als voorbeeld worden genomen.

In fig. 6 wordt poort N1 gevoed met 6,8 volt. Stel nu dat het ene omschakelpunt bij 3 volt ligt, dan kan het andere bij bijv. 4,5 volt liggen. Als de ingangsspanning

Fig. 8. De componentenopstelling van de schakeling volgens fig. 6, op de layout van fig. 7.

van nul positief wordt, zal dan bij 4,5 volt de poort omschakelen, terwijl de poort slechts terugschakelt als de ingangs- spanning is gedaald tot 3 volt. Dit noe- men we een hysteresis-effect. Hiervan maken we gebruik om poort N1 te laten functioneren als astabiele multivibrator. De frequentie ligt ongeveer bij twee Herz. Deze kan worden verhoogd door weerstand R2 kleiner te nemen en als weerstand R2 groter wordt genomen, wordt de frequentie lager.

De poorten N2, N3 en N4 vormen sa- men een buffertrap, die via weerstand R3 LED D3 voedt. Afhankelijk van de LED-stroom kan weerstand R3 worden verkleind of worden vergroot. Deze ver- kleining of vergroting van R3 moet even- redig plaatsvinden met de verkleining of vergroting van weerstand R1. Wordt weerstand Rí1 10% kleiner genomen, dan kan ook weerstand R3 10% kleiner worden genomen.

Print

Fig. 7 geeft de layout voor de print waar-

op de schakeling volgens fig. 6 kan wor- den aangebracht. De schaal is hier 1:1 en het aanzicht van de soldeerzijde.

De componentenopstelling is gegeven in fig. 8.

De bouw zal weinig problemen opleve- ren. Zorg voor deugdelijke verbindingen en neem ook voor alle leidingen van en naar de print deugdelijk 220-voltsnoer.

` De print is met opzet klein gemaakt om

gemakkelijk te kunnen worden inge- bouwd in een wandcontactdoos.

Praktische toepassingen

De lichtnet-knipperlichtschakeling is in de

eerste plaats bruikbaar als speelgoed. Daarbij is het wel gevaarlijk speelgoed, omdat er 220 volt op alle delen van de print staat. In de tweede plaats kan de lichtnet-knipperlichtschakeling worden gebruikt om inbrekers te misleiden en te suggereren dat er een inbraakalarm aan- wezig is.

Dit lichtnet-knipperlichtschakeling is ook

goed bruikbaar om belangrijke punten in een gebouw aan te geven.

Zo kan de lichtnet-knipperlichtschakeling worden aangebracht in de buurt van een of andere alarmknop. Als het dan donker is, valt de positie van de alarmknop goed op. Ook kan de lichtnet-knipperlichtscha- keling worden gebruikt in donkere ka- mers of hallen om aan te geven waar een of andere belangrijke schakelaar zit. In dat geval hoeven we niet steeds in het donker te tasten waar de schakelaar zit. Wat dat betreft zou elke wc best uit- gerust kunnen worden met een lichtnet- knipperlicht, zodat we niet struikelen over de closetpot.

Ook in menige gang of kamer zou de lichtnet-knipperlichtschakeling niet mis- staan, zodat we niet in een vreemde ka- mer onze nek breken over het meubilair of over de paraplubak.

T.o.v. het bekende neonlampje is de lichtnet-knipperlichtschakeling veel mooier, omdat deze een fraai rood licht kan geven en bovendien knippert. Het energieverlies van de schakeling is te verwaarlozen. Uiteraard zijn er meer toe- passingen denkbaar voor de lichtnet- knipperlichtschakeling.

Componentenlijst

weerstanden: R1 = 56 kQ/500 mW, onbrandbaar, geschikt voor lichtnetspanning

R2 = 220 kQ

R3 = 1 kQ

condensatoren: C1 = 100 uF/16 V, axiaal C2 = 1 uF/16 V, axiaal

halfgeleiders: D1 = 1 N 4007

D2 = 6,8 V/250...400 m W, zenerdiode

D3 = LED (zie tekst)

IC1 = HEF4093 BP (NAND Schmitt-trigger)

overige componenten: 1 printje HB 188 1 IC-voetje 14 prints dual in line

nen

6

Hob-bit 3/84

/ Bouwontwerp

Licht/donkerautomaat

De hier gegeven licht/donkerautomaat is bedoeld als lichtautomaat die werkt op 220 volt lichtnetspanning. Daarbij is het zo dat wanneer het donker wordt, de betreffende lamp automatisch gaat branden. Zodra het weer licht wordt, zal de lamp doven. De hier gegeven licht/donkerautomaat wijkt sterk af van alle bekende ontwerpen. In de eerste plaats door het gebruik van een pulserende trap om een triac aan te sturen, die op zijn beurt de betreffende lamp in/uitschakelt.

Bij een licht/donkerautomaat wordt voor het merendeel gebruik gemaakt van een zogenaamde lichtgevoelige weerstand, kortweg LDR genoemd. Een LDR is een lichtgevoelige weerstand waarbij de weerstand toeneemt naarmate het inval- lende licht afneemt.

Bij geheel donkere omgeving heeft een LDR meestal een weerstand van miljoe- nen ohms. Valt er erg veel licht op een LDR, dan zal de weerstand kunnen zijn afgenomen tot enige honderden ohms. Fig. 1 geeft het blokschema van de licht/ donkerautomaat.

Het triaccircuit stuurt een lamp. Deze lamp dient in/uit te schakelen, afhankelijk van het omgevingslicht. De triac wordt gestuurd vanuit een buffertrap, terwijl de buffertrap op zijn beurt wordt gestuurd vanuit een asymmetrische pulstrap. Het hart van de licht/donkerautomaat is hier de asymmetrische pulstrap. Deze wijkt sterk af van de andere gepubliceerde ontwerpen.

Wat is de bedoeling van deze asymme- trische pulstrap? Wel, een triac is erg gevoelig voor stoorspanningen. Dat staat bij een triac bekend onder de term dv/dt. Deze term houdt in dat bij een snelle spanningsverandering op de triac, in een bepaalde tijd, de triac spontaan kan doorslaan. In de praktijk houdt dit in dat,

De triac zal dan nooit spontaan kunnen doorslaan. Komt er echter op het lichtnet een stoorspanningspuls van 600 volt met een flank van één microseconde, dan zal de triac uit zichzelf doorslaan. Daarbij is het zo, dat deze stoorgevoeligheid van een triac verschilt van type triac tot type triac. Als vuistregel kan worden gesteld, dat een triac die de grootste stuurstroom nodig heeft om door te slaan, het minst gevoelig is voor stoorspanningen. Over het algemeen zien we vaak triac-circuits die spontaan doorslaan. Er zijn legio schemerlampen gebouwd, die ergens in een huiskamer zitten en vier of vijf keer ’s avonds plotseling fel oplichten. Dit felle oplichten wordt altijd veroorzaakt door stoofspanningen. Jammer genoeg kan van ons lichtnet worden gezegd dat ook hier de milieuverontreiniging sterk heeft toegeslagen. De buurman hoeft slechts

Fig. 2. De fotogevoelige trap bestaat uit een zogenaamd NAND Schmitt-trigger, die is ge- schakeld als inverter.

een boormachine aan te zetten of we hebben weer een verontreiniging op het lichtnet. Dan praten we nog niet over een lasapparaat, schuurmachine of draaibank.

Zoals in het voorgaande is gesteld is een triac met de grootste behoefte aan stuurstroom het minst gevoelig voor stoorspanningen. Over het algemeen zijn dat triacs met een gate-gevoeligheid van vijftig milliampère in alle quadranten. Dit laatste klinkt een beetje ingewikkeld en zullen we uiteenzetten.

We kunnen een lichtnet-sinus verdelen in vier quadranten. In de eerste plaats kennen we het 1e 90° quadrant, vervol- gens van 90 tot 180° en dat wordt het 2e quadrant genoemd. Het 3e quadrant loopt van 180° tot 270° en het 4e qua- drant van 270° tot 360°. De vier quadran- ten samen vormen een volledige sinus- golf. Nu blijkt een triac in alle vier qua- dranten verschillend te kunnen zijn in triggergevoeligheid. De triac die wij be- ogen te gebruiken voor de licht/‘donker- automaat dient zo stoorongevoelig mo- gelijk te zijn. Er zijn al genoeg stoorge- voelige schakelingen. Hiervoor nemen we steeds een triac met een gate-gevoe- ligheid van vijftig milliampère in alle vier quadranten. Het nadeel van zo'n triac is, dat deze nogal een forse stroom vanuit het lichtnet nodig heeft om in/uit te scha- kelen. Immers, de vijftig miliampère stuurstroom zal vanuit het lichtnet moe- ten komen. Dit houdt in dat het nodig is om steeds vijftig milliampère continu vanuit het lichtnet te trekken, wat in de

wanneer een triac is aangesloten op een ‘schoon’ lichtnet er niets aan de hand is.

praktijk neerkomt op een vermogensver- lies van ongeveer 11 W continu. Dat is

>

foto - gevoelige trap

a-symmetrische buffer-

trap

schakel- triac-

trappen

net-

voeding pulstrap circuit

R2 t} LDR

Fig. 1. Het hart van de licht/donkerautomaat wordt hier gevormd door de asymmetrische puls- trap, die in/uit wordt geschakeld via de lichtgevoelige weerstand R2.

Hob-bit 3/84 $

A Bouwontwerp

Ee ontoelaatbaar. Om dit te voorkomen heb-

ben we een asymmetrische pulstrap ont- worpen. Hierop komen we later terug. De asymmetrische pulstrap die zorgt voor het in/uitschakelen van de triac, via de buffertrap, wordt op zijn beurt (in fig. 1) gestuurd vanuit schakeltrappen. De schakeltrappen op zich worden gestuurd vanuit een fotogevoelige trap die gekop- peld zit aan weerstand R2. Daarbij stelt weerstand R2 de LDR voor. De fotoge- voelige trap, schakeltrappen, asymmetri- sche-pulstrap en buffertrap worden, via een speciale netvoeding, voorzien van spanning.

De licht/donkerschakelaar

Fig. 2 geeft het principe van de fotoge- voelige trap. Daarbij stelt N1 een inverter voor die is opgebouwd uit een dual-gate NAND-Schmitt-trigger. Een Schmitt-trig- ger trap kenmerkt zich door hoge stoor- ongevoeligheid, omdat de omschakel- punten van op- en neergaande flanken niet gelijk liggen. Als in fig. 2 het omge- vingslicht afneemt, zal de weerstand van LDR R2 toenemen. Hierdoor zal de spanning op de ingangen op de poort N1 toenemen. Op een bepaald moment zal daardoor poort N1 plotseling omschake- len. Daardoor zal punt X nul worden. Als de LDR licht krijgt, zal punt X positief zijn, terwijl als de LDR in het donker is gehuld punt X nul wordt.

Om de schakeling nog stoorongevoeliger te krijgen, wordt de fotogevoelige trap van fig. 2 gevolgd door een aantal scha- keltrappen, waarvan fig. 3 er één geeft.

In fig. 3 stelt N2 ook een dual-gate NAND Schmitt-trigger voor. Daarbij is Y de ingang en X de uitgang. Vanwege de koppeling van de ingangen en de NAND- werking van de poort zal de schakeling volgens fig. 3 werken als een inverter. Daarbij moet worden opgemerkt dat ook hier de omschakelpunten van op- en

IN4007

Fig. 3. De schakeltrappen zijn elk opgebouwd uit een NAND Schmitt-triggerpoort met twee ingangen.

Fig. 4. De asymmetrische pulstrap is opge- bouwd rond één poort. Condensator C2, Weerstand R4 en weerstand R5 vormen sa- men de pulsvorm zoals fig. 5 aangeeft. De frequentie kan het gemakkelijkst worden ver- hoogd door condensator C2 kleiner in capaci- teit te kiezen. Een grotere capaciteit geeft een lagere frequentie. De pulsverhouding wordt bepaald door de weerstandsverhouding van R4 en R5.

neergaande ingangsschakelflanken niet gelijk liggen.

De asymmetrische pulstrap

Het hart van de schakeling wordt ge- vormd door de asymmetrische pulstrap. Deze pulstrap zorgt voor de eigenlijke sturing van de triac.

Fig. 4 geeft de asymmetrische pulstrap. Ook hier wordt gebruik gemaakt van een dual-gate NAND Schmitt-trigger. Deze is hier niet geschakeld als inverter maar als oscillator. Deze oscillator is merkwaardig van opbouw. De oscillatiefrequentie wordt bepaald door de capaciteit van C2 en de weerstandswaarden van R4 en R5. De dioden D4 en D5 zijn noodzake-

N1---N4 = IC1 HEF 4093

Fig. 5. Deze pulsvorm is uitermate geschikt om een triac volledig in geleiding te brengen.

lijk voor de asymmetrische pulsverhou- ding.

Op punt X van fig. 4 staat een span- ningsgolfvorm zoals fig. 5 aangeeft. We zien in fig. 5 dat punt X smalle pulsjes geeft in relatie met de complete puls-her- haalfrequentie. De tijd tussen t0 en t1 is gelijk aan de tijd tussen t2 en t3. Daarbij is de tijd van t0/t1 in relatie tot de tijd tussen t1 en t2 zeer klein. Met andere woorden: de pulsverhouding is sterk asymmetrisch.

Een pulsvorm volgens fig. 5 kunnen we bijzonder goed gebruiken om een triac- gate aan te sturen. Immers, een triac-ga- te hoeft slechts één smalle puls te krij- gen om een halve sinusgolfvorm te kun- nen geleiden. Wat we nu doen in de praktijk is het volgende. We maken een frequentie die veel hoger is dan het licht- net. Dat doen we met de schakeling vol- gens fig. 4. Hoewel deze frequentie veel hoger is dan het lichtnet zorgen we dat bij deze frequentie de opgewekte puls nog veel smaller is dan de frequentie die we met de oscillator van fig. 4 opwek- ken. Wat we dan in de praktijk krijgen, is een oscillator die bijv. werkt op 10 kHz terwijl de pulsjes slechts enkele microse- conden breed zijn. Door de smalle puls- jes in relatie met de puls-frequentie is het mogelijk de pulsen bijzonder veel energie te laten afgeven zonder dat con-

TXAL 2210

Fig. 6. Het schakelschema van de licht/donkerautomaat is professioneel van opzet.

Hob-bit 3/84

Bouwontwerp

Afb. 10. De licht‘don kerautomaat is ge- ring van afmetingen en kan gemakkelijk in een klein kunst- stofkastje worden aangebracht.

tinu veel stroom wordt getrokken. Daar- door is het mogelijk pulsen volgens fig. 5 ruim 50 milliampère te kunnen laten le- veren, terwijl toch slechts vanuit het licht- net 1 à 2 milliampère continu nodig is. Door de frequentie veel hoger te kiezen dan de lichtnetfrequentie weten we steeds zeker dat de triac volledig in ge- leiding gaat, omdat er altijd wel een puls- je volgens fig. 5 beschikbaar is aan het begin van een op- of neergaande golf- vorm van de lichtnetsinus, als deze de nuldoorgang is gepasseerd.

Het complete schakelschema

Fig. 6 geeft de complete licht/donkerau- tomaat. De voeding is hier opgebouwd met diode D1, weerstand R1, zenerdiode D2 en elco C1. Totaal wordt vanuit het lichtnet ongeveer twee milliampère ge- trokken. Voor weerstand R1 dient een onbrandbare weerstand te worden geno- men die minstens 500 volt wisselspan- ning kan verdragen en waarvan het ver- mogen een halve watt minimaal moet zijn.

De schakeling wordt gevoed met een spanning van 10 volt die door zenerdio- de D2 wordt gestabiliseerd. Op de pun- ten A/B wordt de lichtnetspanning aan- geboden. Een zekering is in deze scha- keling niet noodzakelijk omdat zowel lamp La als weerstand R1 ook een wer-

Fig. 8. De layout voor de print waarop de schakeling van =E fig. 6 kan worden aangebracht. De schaal is hier 1:1 en het aanzicht is van de soldeerzijde.

king hebben als zekering. Weerstand R2 stelt in fig. 6 de LDR voor. De LDR dient te reageren op het omgevingslicht en niet op het licht van lamp La. Dit moet worden voorkomen en dat gaat eenvou- dig door lamp La niet optisch te koppe- len met de LDR. In de praktijk kunnen lamp La en LDR R2 het beste zover mo- gelijk van elkaar worden geplaatst en ze moeten elkaar beslist niet zien.

De gevoeligheid waarop de schakeling dient te reageren kan met P1 over een groot bereik worden ingesteld. Dit loopt van lichte schemer tot vrij donker. Poort N1 is hier gekoppeld als fotogevoelige schakeltrap. De poorten N2 en N3 vor- men samen de schakeltrappen, die in fig. 1 zijn besproken. Als het licht is zal de weerstand van LDR laag zijn en is ook de ingang van poort N1 laag. Dit houdt in dat de uitgang van de poort N1 hoog is, zodat de uitgang van poort N3 hoog is. Dit hoog zijn van de uitgang van poort N3 stuurt via diode D3 de asym- metrische pulstrap N4 aan. Omdat poort N4 spanning krijgt, zal de asymmetrische pulstrap niet kunnen werken.

Dit houdt in de praktijk in, dat de uitgang van poort N4 op nul komt te liggen, zo- dat transistor T1 op de basis geen span- ning krijgt en op de emitter geen puls kan afgeven, zodat ten slotte ook triac T2 niet geleidt.

Als het nu buiten donker wordt, zal de

Fig. 9. De componentenopstelling van de schakeling volgens fig. 6.

weerstand van LDR R2 sterk toenemen. Dit houdt in dat de ingangspunten van poort N1 positief worden. Vanwege de inverterwerking van N1 zal de uitgang van poort N1 vrijwel nul worden. Hier- door wordt de uitgang van poort N2 posi- tief en ten slotte wordt de uitgang van poort N3 weer nul.

Nu zal via diode D3 geen spanning op de ingang van poort N4 komen. Poort N4 gaat nu werken als asymmetrische pulstrap. Op de basis van T1 zullen pul- sen volgens fig. 5 komen te staan. Deze pulsen gaan via de emitter van T1 naar weerstand R6 en komen op de gate van triac T2 terecht. Triac T2 zal onmiddellijk doorslaan, zodat de lamp La gaat bran- den.

In fig. 6 hebben we voor triac T2 een TXAL 2210 gebruikt. Als deze niet extra wordt gekoeld, mogen lampen tot circa 300 watt worden aangesloten. Met een klein koel lichaampje van enkele cm? is het mogelijk een lampvermogen tot één kWatt te schakelen.

In de schakeling van fig. 6 is geen ont- storing opgenomen. Het schakelen van de triac is puur aan/uit, en daarvoor is eigenlijk geen ontstoring nodig. Willen we echter een complete ontstoring heb- ben en volledige stoorongevoeligheid te- gen elke vorm van lichtnetvervuiling, dan kan de modificatie volgens fig. 7 worden toegepast.

In fig. 7 is het circuit rond triac T2 gege- ven. Daarbij zijn in fig. 7 ontstoorspoel Lx en condensator Cx toegevoegd. Deze voorkomen dat eventuele stoorpulsen vanuit het lichtnet nog op de triac terecht kunnen komen. In de praktijk zal dit vrij- wel onnodig zijn, maar voor hen die het onderste uit de kan willen hebben, kan ontstoorspoel Lx met condensator Cx worden aangebracht. Voor Lx dient een zogenaamde ringkern-ontstoorspoel te

gn

Hob-bit 3/84

9

>

4 Bouwontwerp

Fig. 7. Voor hen die een honderd procent stoorongevoelige schakeling willen, kan deze aanvulling worden gebruikt. Lx en Cx zijn toe-

den aangebracht. De componentenop- makkelijk aan de triac-behuizing vast te stelling is te zien in fig. 9, terwijl afb. 10 maken. Let goed op de aansluitrichting een foto van de complete print laat zien. van Lc1. Houdt er tevens rekening

De print is gering van afmetingen wat mee dat op alle delen van de schake- mede wordt veroorzaakt door het gebruik ling een dodelijke lichtnetspanning van één geïntegreerde schakeling voor staat. Bouw de schakeling in een kunst- de poorten N1 tot en met N4. Voor de stofkastje. Indien de schakeling buiten triac is hier geen koellichaampje toege- wordt gemonteerd, dient deze volledig past, zodat maximaal zo'n 300 watt mag waterdicht te zijn. Gebruik ook deugdelij- worden geschakeld aan lampvermogen. ke snoeren die geschikt zijn voor licht- Een klein koellichaampje is echter ge- netspanning.

Componentenlijst bij fig. 6 en 9

ee Nn pn ae Fm ad weerstanden: halfgeleiders: KORG (O MAON EN PON SO TANPRI nS R1 = 56 kQ/500 mW... 1 W, 500 V D1 = 1 N 4007 R T E wisselspanning (zie tekst) D2 = 10 V, zenerdiode, 250...400 f R2 = LDR mW R3 = 10 kQ D3, D4, D5 = IN 4148 Pe worden genomen, die in de regulaire R4 = 2,2 MQ T1 = BC 547 B handel gemakkelijk is te verkrijgen. De R5 = 47 KQ T2 = TXAL 2210 of equivalent (zie waarde mag liggen tussen 1 en 3 milli- R6 = 82 Q tekst) Henri. P1 = 100 kQ, instelpotmeter, liggend _IC1 = N1...N4 = HEF 4093 BP model, steek 5 x 10 mm. Se overige componenten: Print condensatoren: 1 printje HB 189 Á C1 = 100 uF/16 V, axiaal 1 IC-voetje 14-pens dual in line Fig. 8 geeft de layout van de print waar- C2 = 330 pF