Controllo on-of lampada

CONTROLLO ACCENSIONE DI UNA LAMPADA

RICHIESTA:

"..Una lampadina alogena alimentata a 12v da un pacco batt nimh.

Mi servirebbe che appena il pacco batteria scenda sotto i 10V inizi a lampeggiare lentamente ma costante..."

SPIEGAZIONE FUNZIONAMENTO

All'accensione C3 porta alto pin 4 del 4013 impostando pin 2 alto, ne consegue che Q1 è interdetto e 4093 non alimentato per cui Q3 pure interdetto pertanto lampada spenta.

Appena il reed magnetico chiude il 4013 commuta e porta basso il pin 2 che polarizza Q1 che va in saturazione alimentando il 4093 ed essendo la batteria a 12V maggiore dello zener DZ1, Q2 conduce e tiene pin 1-2 del 4093 bassi pertanto pin 3 alto come pure attraverso D2 i pin 5-6 che mandano baso il pin 4 che attraverso il pin 12 forza l'uscita pin 11 alta e cioè Q3 satura accendendo la lampada.

Quando la batteria scende sotto i 10V lo zener di interdice come pure Q2 e i pin 1-2 vanno a livello alto, il pin 3 basso , D2 si interdice C6 rimane per un poco carico e U1B e U1D sono liberi di oscillare ognuno con la propria costante di tempo R7 C7 e R8 C8.

Ho sul gate del mosfet Q3 degli impulsi stretti (R9 C8) modulati con impulsi più larghi (R7 C7) ottenendo così uno "sbarbellamento" della luce della lampada. Indice di batteria scarica.

Trascorso il tempo di scarica di C6 attraverso la R6 i pin 5-6 vengono tenuti bassi da D3 e R6 bloccando l'oscillatore U1B e lasciando continuare U1D che darà un duty-cicle del 50% al MOS così da dimezzare la luce della lampada.

ALTRA SOLUZIONE

SPIEGAZIONE

All'accensione C2 è scarico e porta basso il pin 5 del 4093 e basta a impostare alto il pin 4 e basso l pin 3 tenendo così interdetto il Q3 e lampada spenta.

Il livello basso del pin 3 tiene basso anche il pin 8 forzando pertanto il pin 10 a livello alto cos' da caricare attraverso R6 D2 il condensatore C2.

Se la Vb è maggiore di 10V circa il diodo DZ1, D1 conducono tenendo polarizzato Q2 che mantiene basso il pin 9 e 12 cosi l'oscillatore U1D rimane bloccato con pin 11 alto e D4 interdetto pertanto sempre Q3 interdetto.

Alla chiusura anche istantanea del reed magnetico porta basso pin 1 che imposta basso pin 4 alto pin 3-6-8 che attraverso R7 manda alto il gate di Q3 che satura e accende la lampada. Il circuito rimane in questo stato fino allo spegnimento con interruttore della batteria.

Se nel frattempo la Vb scende sotto 10V DZ1 si interdice come pure Q2 portando alto il pin 9 e 12 ed essendo D3 interdetto (catodo a livello alto) così da liberare l'oscillatore con costante di tempo C3 R8 che farà lavorare Q3 attraverso D4 in modo astabile accendendo e spegnendo la lampada.

Essendo pin 8 e pin 9 alti il pin 10 sarà basso e attraverso R4 il C2 inizia la scarica e dopo circa 30 secondi il pin 5 passa a livello basso cosi da resettare la memoria U1A-U1B portando pin 4 alto e pin 3 basso spegnendo Q3 e lampada bloccando pure con D3 l'oscillatOre con pin 11 alto ma ininfluente al circuito perché D4 si interdice.

Si torna esattamente come nel caso iniziale dell'accensione del circuito.

Nuova richiesta:

"....

1° impulso acceso 100%

2° impulso acceso al 50%

3° impulso spento (senza dover usare altri interruttori, tutto con un solo pulsante).

Quando le batt scendono a circa 10V la luce lampeggia per 10 secondi..."

POSSIBILE SOLUZIONE

SPIEGAZIONE

Si potrebbe partire da Adamo ed Eva quando mangiavano ancora pane e silicio, prima di scoprire il silicio drogato, ma proviamo a dire solo quello che serve….

All’accensione il CD4017 riceve un impulso positivo sul MR pin 15, attraverso C2 collegato al positivo della batteria, cosi da forzare tutte le uscite a livello basso eccetto il pin 3 che si imposta alto caricando C3 attraverso R7 ma di questo ne parleremo più avanti.

Se la batteria è sufficientemente carica oltre i 10V avremo D2 e D3 in conduzione cosi da polarizzare Q1 che andando in conduzione tiene a livello basso il pin 15 dl 4017 attraverso la R3, condizione indispensabile affinché il 4017 possa decodificare gli impulsi che potranno arrivare dal pulsante P1. Q1 essendo saturo tiene a livello basso pure il pin 6 del 4093 attraverso D6 forzando il pin 4 del NAND U2B a livello alto come pure il pin 13 di U2D.

Il pin 4 del 4017 è a livello basso e pertanto pin3 U2A alto come pure il pin 12 che assieme al 13 forzano basso il pin 11 di U2B e cioè D7 interdetto. Pure il pin 2 del 4017 e a livello basso e D6 interdetto e di conseguenza il gate del CMOS e tenuto a massa attraverso R11 e R12 e di conseguenza Q2 interdetto e lampada spenta..

In queste condizioni il circuito assorbe dalla batteria circa 2,5 mA.

Se si preme una volta il pulsante P1 (in parallelo al P1 meglio mettere un condensatore da 4,7 nF omesso nello schema) porto per un istante a livello basso il pin 14 del 4017 attraverso il C1 così che il 4017 conta il primo impulso e manda basso il suo pin3 e alto il suo pin 2 e di conseguenza polarizza il gate del Q2 mandandolo in saturazione accendendo la lampada.

Nel frattempo C1 si è scaricato velocemente attraverso R1 e D1 ed è pronto se pigio una seconda volta a dare un secondo impulso sul pin 14 così che il pin 2 va basso e il pin 4 alto.

Con il pin 4 alto pure il pin 1 di U2A va alto liberando l’oscillatore formato da U2A con R9 e C4 che manderà sul pin 12 di U2B un’onda quadra che arriverà attraverso il D7 sul gate di Q2 che passerà dalla saturazione all’interdizione con un duty cicle di circa il 50% ottenendo così una luce pure al 50%..

Con un a terza pigiata del pulsante il 4017 manda per un istante il pin 7 alto trascinando alto pure il MR pin 15 attraverso il diodo D4 resettando così le uscite del 4017 tornano nello stato d’inizio cioè lampada spenta.

Durante il funzionamento o al 100% di luce o al 50% si potrebbe verificare che la batteria scenda sotto la soglia dei 10V circa interdicendo D2, D3 e Q1 mandando alto il potenziale del collettore che porta pure alto attraverso R3 il MR pin 15 del 4017 resettando il tutto e interdicendo D6 e liberando il pin 6 di U2B che può ricevere il potenziale del pin 10 di U2C.

Tale livello sarà alto per tutto il tempo che C3 permane scarico cioè pin 8 e 9 a livello basso.

Infatti se il 4017 stava lavorando in regime di luce 100% o 50% aveva il suo pin 3 basso che avrà scaricato con R7 C3 che ora mantiene basso i pin 8 e 9 forzando il pin 10 alto che va al 6 con R9 liberando l’oscillatore U2B con R10 e C5 che avendo una costante di tempo attorno ai 0,2 secondi manda questa onda quadra sul pin 13 che passa sull’uscita e va al gate attraverso D7, essendo il pin 12 di U2D alto in quanto il pin 4 del 4017 e basso.

Si ha cosi una segnalazione di luce intermittente per una decina di secondi segnalando che la batteria è scarica. Dopo tale tempo C3 si è caricato attraverso R7 portando alto i pin 8 e 9 di U2C che manda basso il pin 10 che attraverso R9 blocca l’oscillatore U2B con livello basso sul pin 6,

avendo pin 12 e 13 di U2D si avrà pin 11 U2D basso e Q2 interdetto.

In queste condizioni di batteria scarica anche ripigliando il pulsante P1 non si avrà nessun effetto avendo il MR sempre alto. La corrente assorbita con Vbat < di 10 V scende a soli 50 uA circa.

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TRE PULSANTI E DUE LAMPADE

.. Se P1 è pigiato per circa 5 secondo permette poi di accendere e spegnere L1 o L2 con i rispettivi pulsanti... Se premo P1 quando il circuito è in ON passa immediatamente in OFF senza ritardo..