Несмотря на довольно высокие темпы строительства многоквартирных домов, во многих местах частные дома популярны не менее, если не более квартир. Многие дачные кооперативы постепенно превращаются в поселки и районы частной застройки городов, не говоря уже о сельской местности. Жизнь в индивидуальном доме по многим показателям заманчивее жизни в стандартной квартире - здесь и площадь можно сделать побольше, и свой гараж, садик, баня, никаких проблем с парковкой или выгулом собак и кошек... Но есть и масса проблем, о которых владелец стандартной квартиры и не догадывается: дворовое освещение, системы водо провода, канализации и отопления; все это требует постоянного внимания, контроля и обслуживания. Теперь вы сами становитесь управдомом, сантехником, электриком, рабочим в котельной...

К счастью, электроника хотя бы немного может помочь в этом нелегком деле. Итак, начнем с дворового освещения. Городской житель даже не может себе представить, как темно может быть ночью на приусадебном участке. В жилом микрорайоне везде фонари, светящиеся окна высотных домов. Здесь же, без преувеличения, руки вытянутой не видно. Столбов с фонарями на улице в частном секторе обычно нет, а разросшиеся кроны деревьев закрывают светящиеся окна соседей. Можно на столбе или на дереве у своего дома повесить фонарь. Но этот фонарь нужно каждый вечер включать и каждое утро выключать, либо он будет гореть днем и ночью, бессмысленно потребляя лишние киловатты.

На рис. 3.20 изображена схема фотовыключателя для дворового светильника. Как и большинство устройств подобного рода, это собрано на основе микросхемы К561ЛЕ5 или К561ЛА7. Приобретение других микросхем уже вызывает определенные сложности (через Интернет, конечно, можно купить все, только вот почта работает совсем не так быстро, как хотелось бы). Устройство представляет собой почти типовое фотореле: если естественное освещение ниже некоторого порога, включается искусственное, если выше - искусственное освещение выключается. Фотодатчик - старый фотодиод от систем ДУ отечественных телевизоров 80-90-х годов, вещь раритетная, практически антикварная, поэтому в случае недоступности его можно заменить практически любым фоторезистором. Конечно, при этом придется уточнять сопротивление резистора R1; в общем случае можно сказать, что его номинальное сопротивление должно быть примерно вдвое больше номинального сопротивления фоторезистора. Фотодиод здесь включен как фоторезистор, т. е. от силы света меняется его обратное сопротивление (кстати, так же он включен и в типовых схемах фотоприемников систем ДУ упоминавшихся выше телевизоров). Вместе с резистором R1 он создает делитель напряжения, поступающего на вход триггера Шмитта, составленного из инверторов D1.1 и D1.2. Резистор R1 настраивают так, чтобы при естественном свете, даже в пасмурный день, напряжение на выходе D 1.2 было равно логической единице, а вечером и ночью опускалось до логического нуля. Напряжение с выхода триггера Шмитта поступает на инвертор D1.3, который одновременно является и буферным каскадом между триггером Шмитта и выходным ключом VT1. Наличие на входе триггера Шмитта емкости С1 снижает склонность схемы к пульсациям светильника в то время, когда естественная освещенность находится на пограничном уровне. Резистор R2 устанавливает гистерезис (разницу между порогом включения и порогом выключения). Подбором сопротивления R2 можно установить оптимальный гистерезис, но здесь его сопротивление оптимально для ФД263А. Подбор резистора R2 точно потребуется, если вместо ФД263А будет использован другой фотодиод или фоторезистор. Выходной ключ выполнен на высоковольтном ключевом полевом транзисторе типа BUZ90. Транзистор рассчитан на работу с положительным напряжением, поэтому на светильник Н1 подается постоянное пульсирующее напряжение от выпрямительного моста на диодах VD5-VD8. В результате лампа питается не переменным напряжением частотой 50 Гц, а постоянным пульсирующим с частотой 100 Гц. Это совершенно безопасно для ламп накаливания и, как показала практика, для так называемых энергосберегающих ламп (ЛДС с встроенным в цоколь электронным балластом). Если рассматривать схемотехнику встроенных электронных балластов энергосберегающих ламп, то можно заметить, что напряжение от сети первым делом поступает на мостовой выпрямитель, а затем уже на схему генератора. Включение последовательно двух мостовых выпрямителей, что здесь и происходит, общей картины не меняет, поэтому энергосберегающая лампа работает в обычном режиме.

Лампа может быть мощностью до 200 Вт; при этом транзистор VT1 на радиатор устанавливать не нужно. Если используется более мощный светильник (от 200 до 2000 Вт), потребуется радиатор для транзистора, а диоды в мосте нужно будет заменить другими, соответствующей мощности. Резистор R3, а также диоды VD2 и VD3 служат для устранения влияния относительно большой емкости затвора ключевого полевого транзистора на выходной каскад КМОП-инвертора.

Puc. 3.20. Фотовыключатель для дворового светильника

Схема питания логической микросхемы представляет собой параметрический стабилизатор из стабилитрона VD4 и резистора R4. Конденсатор С2 фильтрует пульсации выпрямленного напряжения. При этом он, благодаря большому сопротивлению резистора R4, не оказывает влияния на пульсации напряжения, поступающего на лампу. Поэтому действующая величина напряжения на лампе не превышает номинального.