Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светорегулятор с плавным гашением лампы

Светорегулятор с плавным гашением лампы

Светорегулятор с плавным гашением лампы

Андрей Шарый, Черниговская обл, с.Кувечичи. E-mail andr (at) chspu.edu.ua

Достоинство — включается в разрыв провода питания, может разместится под штатным выключателем в стене. Не тебует дефицитных деталей.

В радиолюбительской литературе описано немало разнообразных тиристорных регуляторов напряжения. Благодаря высокому КПД и малым габаритам эти устройства достаточно популярны. Современная элементная база позволяет несколько улучшить параметры старых вариантов таких регуляторов.

Автором этой статьи на основе сенсорного выключателя освещения, описанного в [1], разработан удобный светорегулятор, позволяющий плавно регулировать яркость сетевой лампы накаливания, устранять стартовый бросок тока и осуществлять плавное постепенное гашение лампы после выключения.

Достоинством устройства является возможность включать его просто в разрыв сетевого провода, питающего лампу, что выгодно отличает его от других тиристорных регуляторов. Падение напряжения на самом светорегуляторе при максимальной яркости не превышают единиц вольт.
Схемотехника устройства традиционна, тиристор включен в диагональ моста, импульсное управление реализовано на генераторе коротких импульсов, собранном на аналоге однопереходного транзистора (VT2,VT3). Можно конечно применить и однопереходной транзистор, но это сделает устройство дороже и совсем не намного меньше. Сам генератор управляющих импульсов содержит еще управляемый напряжением источник тока на транзисторе VT1, благодаря чему стало возможным изменять момент открывания тиристора как с помощью переменного резистора, так и посредством изменяющегося напряжения на конденсаторе C1.
Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Принципиальная схема светорегулятора.

Габариты устройства зависят в основном от примененных тиристора и диодного моста. В более габаритном варианте применен тиристор КУ202Н, КУ202К и импортный диодный мост RB157, рассчитанный на силу тока до 1.5А при напряжении допустимом обратном напряжении около 400В. При отсутствии оного можно применить любой подходящий по напряжению и току мост, даже на дискретных диодах. Из малогабаритных подойдут КД105Г (мощность лампы не более 60Вт), или еще более мелкие импортные 1N4007, мощность лампы с которыми может достигать 200Вт. Можно также применять диодные мосты 1.5-2А 600В, используемые в импульсных компьютерных блоках питания, они имеют прямоугольный пластиковый корпус и расположение выводов в один ряд "гребешком".

Еще более уменьшить габариты можно применив тиристор семейства Т106-10-4, выполненный в пластмассовом корпусе ТО220, как у мощных транзисторов типа КТ805, КТ819. Для уменьшения габаритов желательно применить миниатюрный стабилитрон в стеклянном корпусе (VD2), напряжение стабилизации может быть в пределах 9 — 15В, рабочий ток более 3 мА. Печатные платы со схемой расположения элементов и вид одного из вариантов готового устройства на рисунках.

Рисуной печатной платы и расположение деталей варианта с применением тиристора Т106-10-4

Рисунокпечатной платы и расположение деталей варианта с применением тиристора КУ202Н

Схема выключателя освещения с сенсорным управлением (К561ТМ2, КП501)

Принципиальная схема простого самодельного выключателя лампы освещения с сенсорным управлением. Среди сенсорных электронных устройств особое место занимают узлы, питающиеся непосредственно от сети переменного тока 220 В.

Читайте так же:
Пневматический выключатель ds 2004

Такие устройства содержат минимум деталей, легко повторяемы, не требуютдополнительного источника питания, но, несмотря на свою схемную простоту, не менее эффективны, более чувствительны и надежны (не допускают ложных срабатываний), чем их собратья с более сложной конфигурацией и элементной базой.

То, что электронное устройство, где управляющий импульс образуется от наводок переменного напряжения в теле человека, не имеет развязки от сети, теоретически может пугать радиолюбителя, из-за кажущейся опасности передачи через сенсорный контакт переменного напряжения сети человеку. Но на самом деле эти опасения несостоятельны. Опасности поражения электрическим током здесь никакой нет.

Независимо от фазировки подключения в осветительную сеть устройство абсолютно безопасно для повторения и использования. Причина этому в том, что поражение током происходит именно силой тока, воздействующей на организм, а не напряжением.

Здесь же между сенсором и другими цепями схемы есть сопротивление достаточно большой величины, которое ограничивает ток через правильности соединения элементов надо выполнять при отключенном напряжении, а при подключенном в сеть устройстве нельзя касаться руками и неизолированным инструментом деталей и цепей, кроме сенсора.

Принципиальная схема

Рассмотрим схему. Принцип работы не отличается от любых электронных узлов, в основе которых имеется триггер (устройство с двумя устойчивыми состояниями). Устройство включит лампу накаливания Н1 от любого прикосновения к сонсору Е1 и оставит ее во включенном состоянии до тех пор, пока на сенсор Е1 не будет оказано повторного воздействия.

Принципиальная схема сенсорного выключателя для лампы освещения на 220В

Рис. 1. Принципиальная схема сенсорного выключателя для лампы освещения на 220В.

При повторном касании сенсора схема переключится в другое устойчивое состояние, и лампа накаливания EL1 окажется выключенной.

В литературе и интернете встречаются аналогичные схемы, в которых как и здесь D-триггер включен делителем частоты на два, и меняет свое состояние от каждого импульса, поступающего на его вход «С». Но там имеет место непосредственное соединение инверсного выхода триггера в входом «D».

В результате такая становится неработоспособной. Это происходит потому что при прикосновении человеком к сенсору из его тела на сенсор поступает сигнал новодки сети переменного тока. То есть сигнал частотой 50 Гц.

Этот сигнал преобразовывается каскадом на полевом транзисторе VT1 в импульсы, так же частотой 50 Гц. И эти импульсы и поступают на вход «С». В результате триггер включенный по выше указанной схеме, начинает переключаться с частотой 50 раз в секунду. И после прекращения воздействия на сенсор он оказывается в любом случайном состоянии.

Как вы понимаете, такой сенсорный выключатель будет работать крайне нестабильно. Чтобы этого не происходило в схему введена цепь задержки R5-C4, которая не позволяет триггеру переключаться слишком быстро. И благодаря именно этой цепи триггер четко переключается в противоположное состояние после каждого прикосновения к сенсору.

Кроме того, в схеме есть еще одна RC-цепь — R4-C3. Она предназначена устанавливать сенсорный выключатель в выключенное состояние после подачи на схему питания. Эта цепь нужна на случай временного отключения электроэнергии, чтобы после этого выключатель устанавливался в выключенное состояние, а не в произвольное.

Читайте так же:
Удлинитель с выключателем у06к

Время нахождения триггера в каждом из двух устойчивых состояний не ограничено, пока на устройство подано питание. Узел триггера собран по на логической микросхеме D1 К561ТМ2. В схеме задействован только один элемент этой микросхемы.

С выхода микросхемы D1 управляющее напряжение поступает через резистор R6 на затвор ключевого высоковольтного мощного полевого транзистора VТ2.

Применение такого транзистора более выгодно по сравнению со схемами выходного каскада на тиристоре, потому что, во-первых, сопротивление его открытого канала существенно ниже чем у тристора или симистора и приближается с сопротивлению механических контактов.

Соответственно, на нем рассеивается меньшая мощность, во-вторых, ток управления пренебрежимо мал, что весьма согласуется с микросхемами КМОП-серии, не отличающиеся значительной модностью выхода.

Но есть и недостаток, — это относительно большая емкость затвора, из-за которой при изменении логического уровня на затворе VТ2 происходит короткий скачек тока через выход микросхемы, который временно перегружает выход микросхемы и может привести к сбою и произвольному переключению триггера.

Чтобы этого не произошло, в схеме есть резистор R6, ограничивающий ток зарядки емкости затвора VТ2 и диоды VD2 и VD3 подавляющие выброс напряжения на емкости затвора VТ2 в момент его открытия или закрытия.

Полевой транзистор VТ1 имеет большое (в несколько десятков мегаом) сопротивление перехода сток-исток-затвор, что препятствует попаданию тока электросети на сенсорный контакт, а резисторы R1 и R2 общим сопротивлением более 10 МОм ограничивают ток настолько, что прикосновение к сенсору Е1 не опасно, даже если полевой транзистор VТ1 выйдет из строя. Сенсор Е1 представляет собой обычный обойный гвоздь с крупной металлической шляпкой в форме цветка.

Наведенное на сенсоре электрическое поле переменного напряжения поступает на затвор полевого транзистора VТ1, и на его истоке образуются импульсы с частотой сети и напряжением логического уровня. Они поступают вход «С» (вывод 3 D1).

Триггер меняет свое состояние только от первого импульса, а на остальные не реагирует в течение времени около одной секунды, которое обеспечивается цепью R5-C4. Мерцания лампы в данной схеме практически нет, так как полевой транзистор VТ2 работает как механический контакт, а не как тиристор, то есть, его состояние «открыт/закрыт» не зависит от фазы напряжения сети.

Детали

При мощности лампы менее 200W радиатор транзистору VТ2 не требуется. Нагрузка может быть мощностью до 2000W, но тогда с радиатором. В отличие от схемы с тиристором здесь ограничения по минимальной мощности нагрузки нет.

Узнаем как подключить сенсорный выключатель: пошаговая инструкция

Надежность любой системы тем выше, чем меньше движущихся элементов находится в ней. Поэтому, рассматривая выключатель освещения механического типа и сенсорный, можно отметить, что последний имеет в этом смысле серьезные преимущества. Но, кроме надежности, сенсорные приборы поражают, конечно, своей футуристичностью. Космический дизайн и расширенный функционал, что может лучше отвечать веянию современных технологий?

Читайте так же:
Провод подводящий с выключателем золото

включение сенсора

Сенсорный выключатель – что это такое

Сенсорное устройство способно чувствовать какое-либо воздействие на него. Говоря о выключателе, таким воздействием будет прикосновение человека к области чувствительной зоны. Но, в отличие от механического выключателя, кроме легкого прикосновения оператора, не требуется никаких дополнительных усилий, чтобы устройство сработало. Причем, повторное касание в этой же области приведет к смене состояния прибора — на противоположное.

Сенсорный выключатель света так же, как и обычный электромеханический, призван включать и отключать освещение. Но происходит это не при прямом механическом разрыве контакта, а через электронную схему, которая прежде анализирует сигнал, приходящий с датчика (сенсора), и дает команду на реле. Поэтому неправильно говорить, что выключатель с устройством сенсора совершенно лишен механики. Но надежность такого реле гораздо выше, нежели простой механический контакт.

Внешний вид устройства может быть совершенно разным. Но во всех случаях это панель, на которой есть определенный фон и сенсорные зоны четко обозначены. Для удобства ориентации в темном помещении сенсоры подсвечены специальной индикацией. Выключатели бывают на одну, две или три позиции с возможностью коммутации до трех зон.

конструкция сенсора

Из чего состоит устройство

Схемотехнически все сенсорные выключатели похожи друг на друга. Работа их основана на одних и тех же процессах. Поэтому один узел устройства (имеется в виду узел коммутации) собран на таких трех основных элементах:

  1. Датчик или сенсор – чувствительный компонент, который находится сразу за лицевой декоративной панелью. В его задачи входит реагирование на прикасание либо приближение объекта, в частности, это палец человека.
  2. Аналитическая схема управления. Выполненный на полупроводниковых элементах и микросхемах процессор, обрабатывающий информацию датчика и посылающий сигнал на исполнительное устройство.
  3. Реле или коммутирующее устройство является исполнительным органом сенсорного датчика, которое уже осуществляет разрыв или включение цепи в зависимости от управляющего сигнала, поступающего на него от процессора.

подключение сенсора

Подключение сенсорного выключателя к сети

Несмотря на то, что сенсор — сложное электронное устройство, установка его в схему не требует от монтажника каких-то особых знаний. Все это объясняется наличием в выключателе типовых контактных разъемов, которые есть и в механических коммутаторах.

разводка проводов в выключателе

Также размер посадочного места сенсора и его элементы крепления согласуются со стандартными установочными коробками.

Рассмотрим подробнее, как подключить сенсорный выключатель:

  • Отключить от электрической сети участок установки коммутирующего прибора.
  • Снять декоративную панель при помощи воздействия на защелки.
  • Определить на разъемах сенсора контакты фазы и линии (они отмечены «L-in» и «L-load» соответственно).
  • Подключить соответствующие провода к контактам – фазу к «L-in», провод осветительного прибора к «L-load».
  • Установить прибор в посадочную коробку.
  • Зафиксировать выключатель к коробке при помощи разводных рычагов и саморезов.
  • Установить лицевую панель на устройство.

порядок монтажа сенсора

Чем больше зон коммутации может обеспечить выключатель, тем больше пар контактов будет у него на тыльной стороне.

Подключение сенсора к настольной лампе

Общего освещения комнаты не всегда хватает для нормальной работы. Это происходит потому, что люстра, как правило, находится в определенном месте потолка и ее свет может падать не совсем удачно на рабочее место. Выходом из ситуации служит приобретение настольной лампы.

Неудобство большинства настольных ламп заключается в том, что механический выключатель обычно расположен не на самом корпусе изделия, а на питающем шнуре. Искать такой выключатель, особенно, у ночника, мягко говоря, неудобно. С появлением сенсорного выключателя лампы возникла возможность исправить ситуацию.

Сенсор для этих целей подходит лучше, чем обычный выключатель, потому что последний необходимо врезать в лицевую панель – это не всегда получается удачно сделать, с точки зрения эстетики. Сенсорный выключатель можно просто спрятать под корпус изделия, максимально приблизив к поверхности. Чтобы установить сенсор в настольный светильник, нужно:

    Перевернуть настольную лампу ножкой вверх, внизу будет защитная крышка либо пластина, которую нужно открутить при помощи фигурной отвертки либо разводного ключа.

установка сенсора в лампу

Подключение сенсора к пульту управления

Выключатель сенсорный удобен в использовании, но иногда бывают случаи, когда необходимо привязать к нему пульт управления. Большинство сенсоров поддерживают такую функцию. Это может понадобиться в случае невозможности подойти к выключателю больному человеку и в других ситуациях. На примере сенсорного устройства фирмы Livolo удобно разобрать, как происходит такой процесс подключения:

  • Приобретается универсальный пульт типа VL-RMT-02 для сенсорных устройств. Он выглядит, как автомобильный охранный брелок, лицевая панель которого имеет четыре кнопки с обозначением при помощи первых четырех заглавных букв латинского алфавита. Пульт совместим с сериями выключателей С7 и С6.
  • Сенсорное устройство переводят в положение выключено.

подключение сенсора к брелоку

Критерии выбора прибора

Так же, как и обычные выключатели, устройства рассчитаны на работу с определенным током и напряжением, поэтому при их выборе нужно в первую очередь обращать внимание на эти параметры. Информацию можно найти на корпусе устройства либо на его упаковке. Если электричество в реальной сети имеет отклонение от требуемых выключателем параметров, то в цепь нужно включить стабилизатор.

Другими критериями выбора являются:

  • Количество зон подключения к одному прибору.
  • Необходимость в диммере.
  • Необходимость иметь таймер, пульт дистанционного контроля, датчик температуры или другую дополнительную функцию в устройстве.
  • Тип устройства – сенсорный выключатель светодиодный, для других ламп или электрических приборов.

На самом последнем этапе можно определиться с дизайном изделия, его соответствием со стилем помещения, где он будет установлен.

Преимущества

Если сравнивать два типа выключателей – классический и сенсорный, то последний обладает широким набором преимуществ:

  • Возможность работать в паре с большинством систем освещения и различным оборудованием.
  • Более длительным ресурсом эксплуатации при высокой надежности функционирования.
  • Безопасностью для жизни и здоровья человека при использовании даже влажными руками.
  • Расширенным функционалом.
  • Простотой подключения и установки.
  • Бесшумностью работы.
  • Эстетической привлекательностью внешнего вида.

С помощью сенсорных выключателей осветительных приборов можно эффективно экономить электрическую энергию. Для этого приобретают не обычные устройства, а те, которые имеют функцию диммера. Это позволяет снижать подачу напряжения на лампу, меняя тем самым яркость ее горения.

В заключение

При установке любых систем (настольных сенсорных выключателей или настенных) следует не забывать о том, что работа с электричеством требует предельной внимательности и соблюдения техники безопасности. Поэтому при отсутствии необходимых навыков лучше пригласить для монтажа квалифицированного электрика.

Сенсорный включатель на двух транзисторах

Сенсорный включатель — очень простая схема, которая состоит всего их двух транзисторов и нескольких радиоэлементов.

Сенсор — sensor — с англ. яз. — чувствительный или воспринимающий элемент. Данная схема позволяет подавать напряжение в нагрузку, прикоснувшись пальчиком к сенсору. В данном случае сенсором у нас будет проводок, идущий от базы транзистора. Итак, рассмотрим схемку:

сенсорный выключатель схема

Рабочее напряжение схемы 4-5 Вольт. Можно чуток и больше.

Схема ну очень простая. На мм макетной плате она будет выглядеть примерно вот так:

макетная плата

Желтый проводок от базы транзистора КТ315, который находится в воздухе, у нас будет сенсором.

Кто не помнит, где эмиттер, коллектор и база, ниже на фото показана цоколевка (расположение выводов) транзистора КТ361 (слева) и транзистора КТ315 (справа) . КТ361 и КТ315 различаются расположением буквы. У КТ361 эта буква находится посередине, а у КТ315 слева. Какая там буква — без разницы. В данном случае буква «Г» значит используются транзисторы КТ361Г и КТ315Г

комплиментарные транзисторы

В моем же случае я использовал транзисторы КТ315Б (ну что под руку попалось).

Вот видео работы этой схемы:

А что если с помощью такого сенсорного выключателя управлять мощной нагрузкой? Например, лампой накаливания на 220 Вольт? Просто вместо светодиода мы можем поставить ТТР.

В этой схеме я использовал Твердотельное реле (ТТР), хотя можно использовать и электромеханическое реле. При использовании электромеханического реле, не забываем параллельно катушке реле поставить защитный диод

Сенсорный включатель на двух транзисторах

Моя измененная схема на ТТР выглядит вот так:

Сенсорный включатель на двух транзисторах

Немного сменю тему, у нас вышла крутая статья про LED — я Вас прошу её оценить.

В интернете эта схема идет на трех транзисторах. Я ее немного упростил. Принцип работы схемы очень простой. При прикосновении пальчиком вывода базы транзистора VT2, на базу поступает синусоидальный сигнал с нашего тела. А откуда он берется? Наводки от сети 220 Вольт. Так вот, этих наводок вполне хватает, чтобы транзистор VT2 открылся, потом сигнал с VT2 поступает на базу VT1 и там усиливается еще больше. Мощности этого сигнала хватает, чтобы зажечь светодиод или подать управляющий сигнал на реле. Все гениально и просто!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector