|
Met deze kleine, goedkope schakeling kunt u uw inbraakalarm uitbreiden met een felle knipperende LED-lamp tot 24 W, die u op uw buitengevel kunt bevestigen. Dat werkt even goed als de bekende sirene, maar is veel minder irritant voor uw buurtbewoners. U kunt de schakeling rechtstreeks aansluiten op de 12 V alarmuitgang van uw alarmcentrale. |
De elektronica van de schakeling
Het schema
Het volledige schema van de schakeling is voorgesteld in onderstaande figuur. De schakeling bestaat uit twee delen. Het linker gedeelte met de transistoren T1 en T2 is een astabiele multivibrator. Deze schakeling zorgt voor de knipperfrequentie van de lamp. Om een lamp met een groot vermogen te sturen is het rechter gedeelte van de schakeling noodzakelijk. De transistoren T3 en T4 vormen een stroomversterker, die de kleine stroompjes van de multivibrator oppeppen tot twee ampère. Hiermee kunt u tot maximaal 24 W vermogen schakelen, hetgeen vertaald naar een belasting met 12 V LED-lampen overeen komt met een heleboel licht.
 |
| Het volledig schema van dit alarm knipperlicht. (© 2019 Jos Verstraten) |
In deze schakelingen zijn de elementen die het voor het zeggen hebben twee NPN-transistoren van het type BC549C. In deze multivibrator werken de transistoren als schakelaars. In deze functie kennen de halfgeleiders twee toestanden: geleiden of niet geleiden. Het wel of niet stroom geleiden is afhankelijk van een 'bevel' op de basis van de transistor. Voor de in deze schakeling gebruikte silicium transistoren geldt dat de basis 0,7 V positief moet zijn ten opzichte van de emitter. Als dit spanningsverschil aanwezig is, zal de transistor stroom doorlaten. In de astabiele multivibratorschakeling wordt van deze eigenschap handig gebruik gemaakt. De weerstanden R1 en R5 zorgen ervoor dat de halfgeleiders stroom kunnen trekken. Verder valt op te merken dat de beide basissen via de weerstanden R2 en R3 met de +12 V verbonden zijn. U verwacht dus dat beide transistoren geleiden en er verder niets in deze schakeling gebeurt.
Gelukkig zijn de condensatoren C1 en C2 er nog die voor wat leven in de brouwerij zorgen. Condensatoren hebben als voornaamste eigenschap dat zij alleen wisselspanningen en plotselinge spanningssprongen doorlaten. Iedere gelijkspanning versperren ze onverbiddelijk de weg.
Behalve op die eigenschap berust de werking van de astabiele multivibrator op het feit dat er geen twee helemaal identieke transistoren op de wereld bestaan. De ene geleidt bijvoorbeeld een beetje eerder de stroom dan de andere. Bij het inschakelen van de multivibrator willen beide transistoren gaan geleiden omdat hun basissen met de voeding verbonden zijn. Stel dat bijvoorbeeld T1 iets sneller in geleiding komt dan T2. De schakelaar T1 sluit dus iets eerder dan T2. Door het sluiten van de schakelaar T1 wordt de collector van deze transistor met massa verbonden. Dat wil zeggen dat er op die collector een negatieve spanningssprong van 12 V ontstaat. Toen de transistor nog open was, werd de collector immers via de weerstand R1 met de +12 V verbonden. De condensator C1 laat deze negatieve spanningssprong door en deze belandt op de basis van transistor T2. Geschrokken door deze opdonder op zijn basis besluit deze transistor te gaan sperren.
Deze toestand, waarbij T1 geleidt en T2 spert, noemt men de eerste astabiele toestand van de multivibrator. De collector van de tweede halfgeleider is nu met de voedingsspanning verbonden.
De negatieve spanning op de basis van deze transistor vloeit langzaam af naar de voedingsspanning via de weerstand R3. Na een bepaalde tijd, afhankelijk van de grootte van deze weerstand, is de negatieve spanning volledig verdwenen en wordt de basis positief ten opzichte van de emitter. Het beschreven proces gaat zich nu opnieuw voordoen, maar nu draaien de transistoren hun rollen om. Door het openen van T2 ontstaat er een negatieve spanningssprong op de collector, deze wordt via condensator
C2 naar de basis van T1 teruggekoppeld, deze transistor gaat sperren. Gevolg is dus dat nu de collector van T2 met de massa wordt verbonden, deze halfgeleider geleidt immers.
Besluit uit dit hele verhaal is dat op de collector van T2 een spanning ontstaat die 'knippert' tussen 0 V en 12 V. De frequentie van dit knipperen hebt u volledig in de hand, deze is immers afhankelijk van de waarde van de onderdelen C1, C2, R2 en R3.
De werking van de componenten R4 en D1 bleef tot nu toe onbesproken. Deze onderdelen zorgen ervoor dat de spanning op de collector van T2 zeer snel omschakelt van 0 V naar de voedingsspanning.
De stroomversterker
Zoals reeds opgemerkt moet u de spanning op de collector van T2 omzetten in een forse stroom door de alarmlamp La1. Transistor T3 is van het PNP-type. Dergelijke transistoren geleiden stroom als de basis negatiever is dan de emitter. De emitter is met de voedingsspanning verbonden. Als transistor T2 niet geleidt, is de basis van T3 via de weerstanden R5 en R6 ook met de 12 V verbonden. De transistor spert. Als T2 geleidt wordt de basis van T3 evenwel via de weerstand R6 en de geleidende transistor T2 met de massa verbonden. De basis is dus negatiever dan de emitter, de transistor gaat stroom voeren. Deze stroom kan uiteraard niet anders dan via weerstand R7 in de basis van de laatste transistor T4 vloeien. Gevolg is dat die eveneens gaat geleiden en een stroom door de lamp La1 stuurt. U kunt de schakeling belasten tot 24 W zonder dat u de transistor T4 moet koelen. Omdat deze transistor immers maar even geleidt als de lamp knippert kan de in de transistor opgewekte warmte gemakkelijk via de lucht worden afgevoerd in de periode tussen twee knipperingen.
De bouw van de schakeling
De print en de componentenopstelling
De schakeling is ondergebracht op een printje van 4,0 cm bij 8,5 cm en is in onderstaande figuur voorgesteld. Op de print is plaats voor alle onderdelen, natuurlijk met uitzondering van de lamp. Het huis van de vermogenstransistor T4 is eveneens de collectoraansluiting, de verbinding met de rest van de schakeling komt tot stand via de bevestigingsschroef. Het verdient aanbeveling het boutje op het koperen eilandje van de print vast te solderen.
 |
| Het printje voor de schakeling. (© 2019 Jos Verstraten) |
 |
| De componentenopstelling van de print. (© 2019 Jos Verstraten) |
U kunt het printje rechtstreeks aansluiten op de 12 V alarmuitgang van uw alarmcentrale. Als uw inbraakalarm een alarm genereert komt er op deze uitgang 12 V te staan en gaat de schakeling werken. U kunt diverse soorten lampen op het printje aansluiten, de enig beperking is dat het opgenomen vermogen niet meer dan 24 W mag bedragen, dit uiteraard in de veronderstelling dat de alarmuitgang van uw centrale dat vermogen kan leveren. Als u gaat googelen op '12 V motorcycle lamp' vindt u meer dan genoeg aanbiedingen van waterdichte lampen, zoals deze van de onderstaande sponsor-advertentie, die voor dit doel uitstekend bruikbaar zijn en die u op uw gevel kunt schroeven.
12V-18W 6LED Waterproof LED-Headlights
