|
8 x 600 W schakelprint |
|
klik hier voor compleet overzicht |
- Acht op afstand te besturen AAN/UIT-schakelaars
- Maximaal vermogen van 600 W per kanaal
- Stuurspanning +12 V tot +18 V
- Ieder kanaal volledig gescheiden van de andere kanalen
- Krachtstroom voeding is dus mogelijk
- Slechts 9 onderdelen per kanaal
INLEIDING
Op het podium moeten er, naast de dimmergestuurde spot's, vaak belastingen aan of uit worden geschakeld. Denk maar aan
schemerlampjes die niet gedimd moeten worden, een huisbel die moet rinkelen, een rolluik dat gesloten wordt, etc. In principe zou de
lichttechnicus dergelijke belastingen via dimmerkanalen kunnen sturen, maar dat is zonde van de dure dimmers. Vandaar dat er
meestal iemand (een acteur die even niet op moet) belast wordt met het op het juiste moment achter het podium bedienen van een schakelaartje.
Met de op deze pagina beschreven schakeling kan de lichttechnicus acht van dergelijke belastingen op afstand aan en uit zetten via
een gelijkspanning. De schakeling kan ingebouwd worden in een behuizing die met een negenpolige stuurkabel met een klein
bedieningskastje naast de lichtregeltafel verbonden wordt. Dat kastje bevat niets anders dan acht eenvoudige tuimelschakelaartjes
en een voedingsaansluiting naar de lichtregeltafel, vanwaar de voedingsspanning van +12 V tot +18 V wordt afgetakt.
ACHT MAAL 600 W
Acht maal 600 W vormt het respectabel vermogen van 4,8 kW, goed voor ongeveer 20 A uit het 230 V net! Het zal duidelijk zijn
dat dergelijke stromen niet met normale schakelingen en standaard printtechnieken te verwerken zijn. Er zouden zeer brede
printsporen moeten worden toegepast en bovendien zou men op de print ruimte moeten scheppen om de drie fasen van het net naar de
diverse triac's te voeren.
Gelukkig biedt de moderne elektronica een zeer eenvoudige en redelijk goedkope oplossing voor deze problemen. Er bestaan
optische koppelaars waarvan de secundaire zijde niet bestaat uit een optisch gevoelige transistor, maar uit een op licht reagerende
triac. In de meeste gevallen is deze triac samengesteld uit twee anti-parallel geschakelde fotogevoelige thyristoren, maar dat kan
de pret uiteraard niet drukken. Belangrijk is dat de nabouwer dank zij deze onderdelen een ideaal elektronisch equivalent in handen
krijgt voor de aloude elektromechanische schakelaar, relais genoemd. De infrarode LED uit de optische koppelaar vormt de
'spoel' en de foto-triac de 'schakelaar'.
Als men een stroom van ongeveer 10 mA door de LED stuurt wordt de triac-schakelaar bekrachtigd en men kan dit onderdeel dan
beschouwen als een gesloten schakelaar. Omdat de triac uit de koppelaar wel in staat is de 230 V van het net te schakelen, maar
slechts ongeveer 100 mA stroom kan leveren, moet men een tweede triac achter de fotogevoelige triac schakelen om praktisch
bruikbare vermogens te schakelen.
|
Interessante elektronica links Klik hier ... Kattenschrikdraad installatie houdt katten in of uit uw tuin Klik hier ... Boeken voor de elektronicus Klik hier ... Software voor schema tekenen, print ontwerpen en simulatie Klik hier ... Goedkope digitale oscilloscopen, via USB aan te sluiten op uw PC Klik hier ... Goedkope meetapparatuur voor het testen van uw onderdelen Klik hier ... Draadloze elektronica in uw huis Klik hier ... Inbraakalarm van Marmitek en KlikAanKlikUit Klik hier ... Bespaar energie met PowerSafer |
HET SCHEMA VAN EEN KANAAL
Het schema van één kanaal van de lichtschakelaar is getekend in onderstaande figuur. Duidelijk blijken de voordelen van het
gebruik van deze optische koppelaars. De secundaire kring is niet alleen volledig galvanisch gescheiden van het besturingsdeel,
maar staat ook helemaal los van de secundaire delen van de overige kanalen.
Figuur 1: Het schema een kanaal.
Hetgeen tot gevolg heeft dat men de serieschakeling van de 230 V en de belasting zonder problemen over de triac kan
schakelen. Omdat er geen galvanische verbindingen bestaan tussen de verschillende kanalen kan men immers ook nooit door het
verkeerd aansluiten van fase en nul op de verschillende kanalen een rechtstreekse kortsluiting tussen de twee aders van het net
veroorzaken!
Een tweede voordeel van deze kanaalscheiding is dat men ook zonder problemen met drie-fase voeding kan werken.
De serieschakeling van weerstand R4 en condensator C1 wordt over de triac opgenomen om plotselinge spanningsstijgingen over de
triac ietsjes af te vlakken. Een triac heeft namelijk een maximale dV/dt, stijgt de spanning over de niet geleidende triac sneller
dan deze waarde voorschrijft dan bestaat de kans dat het onderdeel doorslaat.
Het primaire deel van de kanalen van de lichtschakelaar is al even eenvoudig. De 10 mA gelijkstroom voor de infrarode LED uit de optische koppelaar wordt
via een als schakelaar ingehuurde transistor T1 afgeleid uit een voedingsspanning van +12 V tot +18 V. In serie met de LED uit de
koppelaar is een gewone rode signaal-LED opgenomen, zodat men een indicatie heeft welke kanalen wel en welke niet worden gestuurd.
DE OPTISCHE KOPPELAARS
Er zijn diverse optische koppelaars met triac-uitgang in de handel die gestandaardiseerde aansluitingen hebben. Hoewel het dus
weinig zin heeft een specifiek typenummer voor te schrijven zij toch vermeld dat in het prototype gebruik werd gemaakt van SI-1MD3
koppelaars van het Japanse merk Sharp.
Telefunken en Motorola hebben echter ook enige bruikbare uitvoeringen!
| WEERSTANDEN | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| R1 | 22 kOhm | 1/4 W koolweerstand, 5 % | R2 | 1 kOhm | 1/4 W koolweerstand, 5 % |
| R3 | 1 kOhm | 1/4 W koolweerstand, 5 % | R4 | 390 Ohm | 1/4 W koolweerstand, 5 % |
| CONDENSATOREN | |||||
| C1 | 10 nF | 630 V, WIMA MKS-4 | - | - | - |
| HALFGELEIDERS | |||||
| D1 | LED | rood, 5 mm | D2 | triac | 5 A, 400 V, TO-220 |
| IC1 | SI-1MD3 | opto-koppelaar | - | - | - |
| DIVERSEN | |||||
| 8 | printkroonsteentje | 2-polig, raster 5 mm | 8 | LED-houder | 5 mm, haaks |
| 8 | koelprofiel | U-vormig voor TO-220 | 12 | printsoldeerlipje | 3 mm |
| 8 | messing spijker | 1,5 mm | 8 | moertje | M3 |
| 8 | boutje | M3x10 | - | - | - |
DE BOUW VAN DE SCHAKELING
Onderstaande figuur geeft de componentenopstelling van de volledige acht kanaals schakelaar. Wat onmiddellijk opvalt is de
afwezigheid van brede kopersporen, deze zijn niet noodzakelijk omdat er maximaal slechts 3 A door één van de secundaire
kanaalleidingen vloeit. De triac's worden op kleine U-vormige koelplaatjes gemonteerd, de indicatie-LED's kunnen in haakse
houders worden gehuisvest, zodat het geheel een nette, keurige indruk maakt.
De koelplaatjes hebben slechts één bevestigingsgat en kunnen dus ten opzichte van elkaar gaan draaien als de boutjes door herhaald
opwarmen en weer afkoelen van het profiel los gaan zitten. Omdat contact tussen twee profielen een kortsluiting over het net tot
gevolg kan hebben wordt deze situatie voorkomen door de profielen te borgen met behulp van kleine messing spijkertjes die door
gaatjes van 1,5 mm in het profiel worden geduwd en op de losstaande koperen eilandjes van de print worden vastgesoldeerd.
Denk er aan dat de condensatoren C1 een bedrijfsspanning van minstens 400 V gelijkspanning moeten hebben en nog beter 630 V!
Figuur 2: De componentenopstelling.
 |
BELANGRIJKE OPMERKING!
|
EXTRA SERVICE: DOWN-LOADEN VAN HET PRINTONTWERP
U kunt het ontwerpje van de print van deze nabouwschakeling uit onze Internet-site down-loaden. Het ontwerp werd gescand met een resolutie van
600 dpi en staat ter beschikking als TIF-file, LZW-compressie.
Deze file kan in ieder grafisch programma geopend worden en geprint op transparante folie. Gebruik hiervoor bij voorkeur een inkjet-printer!
Druk het ontwerpje af met de afmetingen die hieronder staan vermeld!
Nadien kunt U met dit transparant een stukje foto-gevoelige printplaat belichten.
Klik hier ... en ga terug naar het begin van deze pagina
Klik hier ... en ga terug naar de bouwbeschrijvingen van Vego
Klik hier ... en ga terug naar het hoofd-menu van de Vego-site