Použití a vlastnosti

Transkript

1

2 Použití a vlastnosti Zařízení je určeno pro časované spínání osvětlení akvária (terária), které je osvětlováno světelnými zdroji s LED. Umožňuje plynulé rozsvěcování a stmívání osvětlení spolu s možností nastavit maximální intenzitu světelného cyklu. Při konstrukci byl kladen důraz na maximálně jednoduché a pro obsluhu přívětivé programování jednotlivých parametrů programovaného světelného cyklu (víceřádkový displej). Přístroj má jen nutné a praktické funkce a neohromí nesmyslnými, složitými a nepraktickými možnostmi. Připojit toto (jednoduché) zařízení by měl dokázat i laik s minimálními elektrotechnickými znalostmi. Zařízení je konstruováno tak, že žádné kombinace chybného zapojení (v rozsahu v úvahu připadajících maximálních provozních napětí) nevedou k destrukci zařízení (může dojít ke spálení pojistky). Způsob řízení světelného výkonu je na principu pulzní šířkové modulace, anglickou zkratkou PWM. Rozlišení je 1000 kroků pro výkon 100%. Intenzita osvětlení je tedy zvyšována, či snižována ve skocích po 0,1% maximální Intenzity, což je oken nepostřehnutelná změna. Protože se jedná o programovatelný časovač, je běh (hodiny) reálného času, napájen baterií. Stejně jsou zálohovaná naprogramovaná data. U zařízení je zajištěno, aby nedošlo ke skokovému nárůstu světelné intenzity v žádném funkčním režimu (při programování, je možná maximální změna o 5%). Při výpadku síťového napětí a po jeho obnovené dodávce dojde k plynulému rozsvěcování se zkráceným cyklem. Přístroj lze programovat v kteroukoliv dobu.

3 Vlastnosti a modifikace Přístroj umožňuje i vypnutí plynulého náběhu světelné intenzity nastavením hodnoty DELAY na nulu. Protože by k tomu mohlo dojít (při programování) i omylem a došlo by ke změně na skokovou světelnou intensitu, je toto nastavení zabezpečeno kombinační pojistkou. Zapnutí osvětlení v kteroukoliv dobu, mimo naprogramovaný cyklus, umožňuje externě připojitelný spínač (lze ho umístit na dobře přístupném místě) a jeho funkce je nadřazena naprogramovanému časovému cyklu. Po sepnutí spínače nastane okamžité plynulé rozsvěcování ve zkráceném časovém cyklu trvajícím 1 2 minuty (přesná doba závisí na okamžitém nastavení DELAY, vysvětlení je poměrně složité). Po rozepnutí spínače nastane okamžité plynulé stmívání ve zkráceném časovém cyklu trvajícím 1 2 minuty (přesná doba závisí na okamžitém nastavení DELAY, vysvětlení je poměrně složité). Zařízení je zkonstruováno ve dvou modifikacích: Modifikace TM 2026 je určena pro časování osvětlení a řízení světelné intenzity sériově zapojených výkonových LED čipů pomocí PWM signálem řiditelných zdrojů konstantního proudu (Meanwell, typ LDD nebo podobný). Nepotřebuje použití pomocného napájecího zdroje, což zjednodušuje výsledné propojení. Na výstupu je signál PWM typu Open Drain. Modifikace TM 2014 je určena pro časování a přímé řízení světelné intenzity LED pásků. U této varianty je přirozené, že je napájena napětím, kterým jsou napájeny LED pásky. Na výstupu má výkonový spínač typu Open Drain. Výstupní proud je, pro žádaný světelný výkon, pulzně šířkově modulováný.

4 Programovatelné parametry Provozní parametry se programují pomocí displeje a čtyř tlačítek. Aby se předešlo náhodnému přeprogramování je přepnutí do programovacího režimu zajištěno kombinační pojistkou. První řádek na displeji indikuje stav zařízení. Text RUNTIME signalizuje, že zařízení je v pracovním režimu. Dále je v prvním řádku údaj, který informuje o parametrech výstupního PWM signálu. Jinak vyjádřeno, jakým okamžitým výkonem, vyjádřeným v procentech (s přesností na desetinu procenta) svítidlo svítí (rozsah zobrazovaných hodnot je 0,0 100,0). Poslední, dvouciferný údaj signalizuje běh, zobrazuje okamžitý čas ve vteřinách (údaj se po vteřině mění). Při přepnutí do programovacího režimu se text RUNTIME přepíše textem SETTING a začne blikat kurzor na první přepisovatelné pozici třetího řádku. Po naprogramování je nutný přechod do pracovního režimu RUNTIME, při kterém se zapíší nová data do paměti. Bez toho by při výpadku napájení (po resetu) naběhlo zařízení s daty před programováním. Výše uvedené neplatí pro nastavování reálného času, který se programuje okamžitě a při změně se nuluje vteřinový údaj v prvním řádku. Programovatelné jsou tyto údaje: TIME REAL reálný, okamžitý čas TIME ON čas od kterého nastane rozsvěcování (00:00 23:20), (minimální délka cyklu je 40 minut) DELAY -- doba v minutách, po kterou probíhá rozsvěcování, stmívání (0, 20, 30, 40, 50, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240) POWER -- maximální výkon v procentech, který je nastaven na výstup (25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100) -- minimální výkon v procentech, který je nastaven na výstup (tak zvaný noční svit) (0,0 až 2,5 ve skocích po 0,1) TIME OFF čas při kterém skončí stmívání (00:40 24:00), (minimální délka cyklu je 40 minut) Nastavení DELAY = 20 představuje hodnotu 20 minut, což je nejkratší naprogramovatelný rozsvěcovací nebo stmívací cykl. Nejkratší celkový světelný stmívatelný cyklus je 40 minut, což jsou dva cykly DELAY (stmívání a rozsvěcování = 2 x 20minut = 40 minut). Nejdelší možný naprogramovatelný cyklus, který obsahuje rozsvěcovací a stmívací cykl je 24 hodin ( TIME ON = 00:00, TIME OFF = 24:00). Při programování zařízení nedovolí naprogramovat nesmyslný údaj. Čas TIME OFF musí být vždy vyšší, minimálně o dvojnásobek času DELAY připočtený k času TIME ON (při pokusu naprogramovat nesmyslný údaj vyskočí text MAX nebo MIN, což upozorňuje, že nastavená a zobrazovaná hodnota je maximální, respektive minimální. Při nastavení DELAY = 0 je vypnuto postupné rozsvěcování a stmívání. Zařízení se chová jako běžný časový spínač. Při nastavení DELAY = 0 a nastavení shodných časů TIME ON a TIME OFF je na výstupu signál odpovídající trvalému vypnutí. Při nastavení DELAY = 0 je nejkratší naprogramovatelný světelný cyklus 1 minuta. (Některá nastavení nemají praktické uplatnění.)

5 Pracovní cyklus Normální světelný cyklus Odezva na sepnutí spínače Odezva na výpadek napájecího napětí

6 Nastavení parametrů světelného cyklu (programování) Současným stisknutím tlačítek MODE a přidržením asi na dobu dvě sekundy se zařízení přepne do programovacího režimu. (Toto řešení je použito aby se omezila možnost náhodného přeprogramování.) Přepíše se, v prvním řádku, text RUNTIME textem SETTING a na třetím řádku se objeví, na přepisovatelné pozici, blikající kurzor. Stiskem tlačítka MODE, lze kurzorem pohybovat po přepisovatelných pozicích. Levým tlačítkem MODE vlevo a nahoru, pravým tlačítkem MODE vpravo a dolů. Při přidržení tlačítka MODE kurzor cyklicky krokuje odpovídajícím směrem. Jednotlivé funkční parametry se přepisují, v místě kurzoru, standardním způsobem pomocí tlačítek UP a DOWN. Přidržením, tlačítka dojde ke krokování, přepisovaní, údaje příslušným směrem. Nastavit lze jen smysluplné hodnoty. Nelze nastavit kratší cyklus než je dvakrát hodnota DELAY. Nastavení TIME ON, TIME OFF a DELAY je navzájem závislé. Při pokusu nastavit nelogickou hodnotu nebo hodnotu přes či pod možný rozsah vyskočí na přepisované pozicí krátkodobě malý text MAX respektive MIN. Nastavení DELAY na 0 (vypnutí stmívacího režimu) je možné přidržením tlačítka DOWN. Přepnutí nastane po té, až 10x blikne text MIN. Stejně tak nastane po stisku 10x (a vícekrát) tlačítka DOWN. Toto řešení je použito, aby se potlačila možnost nastavit omylem hodnotu DELAY = 0. Přepnutí do stmívatelného režimu ( DELAY > 0 ) je normálně po stisku tlačítka UP. Nastavení noční svit je na displeji odlišeno menší velikostí písma v řádku nastavování hodnoty POWER. Při programování a změně reálného času, se změna programuje okamžitě a současně se nuluje vteřinový údaj v prvním řádku. Pro zapsání ostatních naprogramovaných údajů do zálohované paměti je zapotřebí se přepnout do pracovního režimu. Současným stiskem obou tlačítek MODE a jejich přidržením po dobu asi dvě sekundy dojde k přepnutí do pracovního režimu a k zapsání dat do zálohované paměti. V prvním řádku se přepíše text SETTING textem RUNTIME, zmizí kurzor a zařízení je tím přepnuto a běží v normálním pracovním režimu. Programování je možné v kteroukoliv dobu i během probíhajícího světelného cyklu. Přesto se nedoporučuje během probíhajícího světelného cyklu programovat větší změny. Při programování během světelného cyklu se změny okamžitě projevují. Při programování před světelným cyklem nebo po světelném cyklu proběhne následující cyklus podle naprogramovaných dat. Při programování v průběhu světelného cyklu proběhne správně až následující cyklus. Zařízení je sekvenční automat proto nějak započatý cyklus při přeprogramování doběhne s jinými parametry a nebude přesně odpovídat programované představě. Vše je komplikováno tím, že se zařízení snaží inteligentně chovat jako po výpadku napájení. K žádné havárii, při programování během světelného cyklu, ale nedojde, pouze některá část cyklu proběhne se smíšenými (kombinovanými) parametry. (Okamžitou kontrolou, jek se zařízení chová je indikace výstupního světelného výkonu zobrazovaná v prvním řádku. Rozsvěcování a zhasínání, při dlouhých časech, je tak plynulé, že nejde okem posoudit.).

7 Schéma zapojení s časovači TM 2026 a TM 2014 Schema zapojení se stmívatelným časovačem TM Schema zapojení se stmívatelným časovačem TM

8 Provedení TM 2014 TM 2026 TM 2014 / TM 2026 TM 2014 TM 2026 TM 2014

9 Technické parametry Modifikace: TM 2026 Určeno pro řízení světelného výkonu sériově zapojených výkonových LED čipů pomocí řiditelných zdrojů konstantního proudu (Meanwell, typ LDD nebo podobný) Napájecí napětí: V (min. 10 V, max. 50 V) Výkonová ztráta: max. 400 mw Výstupní signál: PWM (aktivní v H), Open Drain, možnost posílit úroveň H (5,0V) proudem 2,5-5 ma Kmitočet PWM signálu: 250 Hz (1000 Hz) Parametry výstupního signálu: Open Drain: max. napětí 60V, max. proud 80mA (pojistka T 100mA) Přesnost reálného času: ± 1 min / 1 měsíc (10-30º C) Životnost zálohovací baterie (CR2025): min. 5 let, typicky 10 let Externí spínač: max. 5 ma (50 V) Rozměry: 100 x 75 x 29 mm Modifikace: TM 2014 Určeno pro přímé výkonové řízení světelného výkonu LED pásků Napájecí napětí: 12 V (min. 11 V, max. 16 V) Výkonová ztráta: max. 300mW Výstupní signál: PWM (aktivní v L), výkonový spínač Open Drain Kmitočet PWM signálu: 250 Hz (1000 Hz) Parametry výstupního signálu: Max. napětí 16V, Maximální spínaný proud 8 A (pojistka T 10 A) Přesnost reálného času: ± 1 min / 1 měsíc (10-30º C) Životnost zálohovací baterie (CR2025): min. 5 let, typicky 10 let Externí spínač: max. 5 ma (16 V) Rozměry: : 100 x 75 x 29 mm

10 Poznámka Existují síťové zdroje konstantního proudu označované jako stmívatelné, u kterých lze výstupní proud (světelnou intenzitu) řídit analogovým (stejnosměrným) napětím 0-10V (někdy i signálem PWM, což může být matoucí vysvětlení je nad rámec). U těchto zdrojů se regulací mění výstupní úroveň (hladina) proudu a obvykle je nejnižší možný nastavitelný proud (světelná intenzita) 10% z max. hodnoty. Intenzita 10% představuje při zapnutí už poměrně velkou intenzitu (světelný ráz) a efekt pomalého rozsvěcování se tak vytrácí. Dokonalého efektu pomalého rozsvěcování lze docílit jedině při použití zdrojů konstantního proudu, u kterých je výstupní proud pulzně šířkově modulován podle řídicího PWM signálu (například Meanwell typ LDD). Proud na výstupu je pulzní, mění se efektivní hodnota proudu a tímto způsobem i výkon na zátěži (světelná intenzita). (Jedná se o naprosto odlišné způsoby regulace.) Světelný časovač typu TM 2026 se dá používat se zdroji s napětím do 48V. Napětí 48V již, podle norem, není pro člověka bezpečné napětí (za bezpečné napětí je považováno napětí do 12V). Proto musí být provedena konstrukce svítidla tak, aby nemohlo dojít k dotyku s nebezpečným napětím, protože hrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem. V úvodu je text: Přístroj má jen nutné a praktické funkce a neohromí nesmyslnými, složitými a nepraktickými možnostmi. Pokud postrádáte programové spouštění nějakých větráčků, tak takové zařízení nebude konstruováno, protože je to systematicky neprofesionální řešení ( fušeřina ). Je pravda, že netechnicky založené akvaristy takovéto funkce ohromí a při své nevědomosti tyto zavádějící funkce vysoce cení. Větrák u chladiče LED čipů by měl být spouštěn na základě překročení určité teploty chladiče a při překročení další teplotní meze, dosažení havarijní teploty, by mělo být osvětlení trvale vypnuto. Obvyklou příčinou pro dosažení havarijní teploty bývá zadřený větrák, nebo jinou příčinou zastavený větrák. (Pokud někdo každý den večer kontroluje, jestli mu nechcípla nějaká ryba a potom poslouchá větrák, jestli se dost rychle točí, tak obojí je špatně!) Při použití stmívatelného časovače k řízení svitu LED pásků a při nastaveném nižším výkonu se docílí vyšší životnost LED pásků (klesnou nároky na dokonalé chlazení). Toto je jedno z řešení, jak vůbec dlouhodobě pásky s LED provozovat. Přínos stmívatelného časovače spínajícího akvarijní osvětlení je snad v tom, že přispívá ke zmenšení stresu vodních živočichů, který asi způsobují prudké změny světelné intenzity při zapnutí vysoce svítivých LED. Umístění jakéhokoliv typu LED svítidla v akváriu blízko vodní hladiny je nevhodné pro vysoký bodový jas LED.