схемы с использованием полупроводников и реле
Для успешного подключения любого осветительного прибора требуется не менее двух проводов – нулевой и фазный. Если будет использоваться светильник на несколько лампочек, то нередко возникает желание настроить разные режимы работы (со свечением одного, двух или всех источников света).
В этих целях пригодятся парные выключатели или несколько отдельных устройств, подключенных к разным группам ламп. В таком случае требуется дополнительная проводка и коммутация отдельной фазы к каждому выключателю. Все это актуально на этапе проектирования, но если в квартире уже сделан ремонт и появилась необходимость заменить обычный светильник на многофункциональный, то придется действовать одним из двух методов.
Первый вариант – купить «умную» люстру с пультом дистанционного управления. В ее блок-схеме уже заложена поддержка разных режимов. Второй вариант – воспользоваться определенными схемами, обеспечивающими управление люстрой по двум проводам.
к содержанию ↑Схемы подключения
Существует сразу несколько вариантов подключения люстры для управления по двум проводам. Во всех случаях нет необходимости штробить стены или портить потолок для прокладки нового кабеля.
Релейная система подключения
Такой вариант прост в реализации, но его существенным недостатком является быстрый износ деталей. После тысячекратных включений и выключений света схема выйдет из строя. Элементы спрятаны под декоративным колпачком, расположенным у потолка. Приблизительно раз в год придется «потрошить» содержимое и заменять перегоревшие детали.
На картинке ниже вы можете увидеть схему релейного подключения и управления осветительным прибором:
Главные элементы здесь — два терморезистора, один конденсатор, реле К1 и диодный мост.
Когда включается лампа, то холодный терморезистор R2 увеличивает свое сопротивление. Напряжение поступает на реле K1, что приводит к размыканию контактов и включению трех ламп в цепи. Спустя пару секунд происходит нагрев терморезистора, благодаря чему сопротивление в цепи понижается и стабилизируется.
При выключении питания на полсекунды терморезистор не успевает остыть, контакты остаются замкнутыми. Загораются все шесть имеющихся ламп. Чтобы заставить светильник работать в первом режиме (три лампы), потребуется отключить напряжение на несколько секунд. Как видите, данный вариант недоработанный, но все же может быть реализован в домашних условиях.
Способы использования полупроводников в управлении освещением люстры
Наиболее распространенным методом является применение транзисторов в схемах подключения люстры по двум проводам. Электротехнические элементы долговечны, допускаются частые переключения. На выбор дается несколько видов управления.
Управление на базе счетчика
Для управления люстрой используются счетные импульсы. Первый сбрасывает счетчик, второй – приводит к последовательному включению лампочек. При каждом следующем щелчке выключателя вступает в действие или выключается новая группа источников света. Чтобы выполнить сброс импульсов, потребуется пауза на 15-20 секунд.
Сдвиговый регистр
В самом названии заложен принцип действия схемы. Попадающий на ее начало импульс передается по цепи на нужные выходы. В дальнейшем принцип работы идентичен варианту, описанному выше.
Тиристор
Для питания схемы управления используется диодный мост, выполняющий функции выпрямителя тока. При активации выключателя загорается первая лампочка в цепи. Происходит постепенная зарядка конденсаторов, при этом дополнительный мост удерживает транзистор и тиристор в закрытом положении. При смене положения выключателя конденсатор перезаряжается.
Микроконтролирование люстры
Для реализации схемы на микроконтроллере требуется небольшой процессор с программным обеспечением. С его помощью можно выбрать любой принцип работы с различными вариациями дополнительных функций. В качестве основы берется аналогичная схема.
к содержанию ↑Задействуем диоды
Другая идея управления люстрой по двум кабелям связана с применением диодной схемы. Выполняется подключение нескольких выключателей, соединенных параллельно друг другу. Для включения лампочек они используют диоды, которые размещаются и перед выключателями, и перед лампами. Полупроводник способен пропускать всего лишь одну полуволну синусоидального напряжения в промышленной сети. Поэтому происходит включение того источника света, который расположен непосредственно перед диодом.
Недостатком такого варианта является то, что для каждой группы светильников выполняется подача половины напряжения от сети питания. Это уместно для обычных ламп накаливания, но не подходит для светодиодных и люминесцентных источников света. Даже если они включатся, то в дальнейшем намного быстрее выйдут из строя.
Что касается ламп накаливания, они будут мерцать с частотой 50 Гц (аналогичная частота в бытовой электросети). Это негативно сказывается на самочувствии находящегося в помещении человека, поэтому в жилых домах такой свет использовать не рекомендуется.
При помощи диода можно обеспечить включение всех лампочек с разной мощностью. При щелчке по первому выключателю подается первая полуволна, по второму – все напряжение. Вариант уместен для ламп накаливания и светодиодных источников с диммерами. Дополнительно схема должна включать конденсаторы, обеспечивающие включение первой группы источников. Достаточно емкости на 1 мкФ и напряжения свыше 300 В. В качестве диодов можно взять отечественные КД202, КД203, КД206 или зарубежные 1n4007.
к содержанию ↑Схема на терморезисторе и реле
Другой вариант подключения и управления светильником подразумевает наличие в схеме реле и терморезистора. Когда происходит включение, то напряжение подается на первую часть схемы, и подключенные к ней лампы зажигаются. Еще одна группа ламп питается обычным замкнутым реле. При подаче питания контакты размыкаются.
Параллельно реле подключаются резистор и терморезистор. Когда ток проходит через второй элемент, то он постепенно нагревается. Повышение температуры приводит к снижению сопротивления.
Ток включения всегда больше тока удержания. Поэтому при уменьшенном сопротивлении терморезистора ток пройдет дальше, а на реле питания будет достаточно для того, чтобы удерживать его во включенном состоянии. Для включения всех ламп нужно выключить и включить схему повторно и без паузы. В таком случае терморезистор останется нагретым, ток продолжит следовать через него, а тока на катушке будет недостаточно для ее размыкания. Чтобы вновь включить первую группу лампочек, придется отключить свет, подождать 20-30 секунд и нажать на выключатель повторно.
Используем счетчик
Для реализации данной схемы нужно задействовать несколько логических элементов. При подаче импульсов на выходе возникают логические единицы и нули. Они необходимы для активации полупроводниковых транзисторов (или других подобных элементов).
Ниже можно ознакомиться с функциональной схемой:
Чтобы отключить первую группу и включить другую, следует быстро щелкнуть выключателем.
Алгоритм действия следующий:
- EL1 EL.
- EL1 EL3 EL.
- EL1 EL2 EL3.
Когда питающий сигнал попадает на вход R, то выполняется сброс счетчика. Чтобы это произошло, следует отключить SA1 на 15-20 секунд. Для формирования счетных импульсов используется элемент DD3.
Как видно, существует огромное количество различных схем для коммутации люстры, работающей от нулевого и фазного проводов. Выбирать тот или иной вариант следует в зависимости от знаний электротехники, опыта работы и наличия комплектующих. Чем дешевле схема подключения, тем ниже ее долговечность и функциональность.
Управление люстрой по двум проводам: схемы с использованием полупроводников и реле
Управление люстрой по двум проводам (схема подключения)
Какую большую роль для нас играет зрение, а вместе с тем и свет, с помощью которого мы видим, говорить излишне. Именно поэтому для нас столь значительную роль в оформлении интерьера играют световые приборы. Где-то они совсем простые, вроде БРА или потолочных светильников, а где-то и более изящные. А чем сложнее световой прибор, тем более сложную схему подключения он и потребует, что само по себе вполне разумеющееся заключение. Вот например люстра, она обычно подразумевают возможность подключения двух цепей с лампами, тем самым изменяя освещенность в комнате от приглушенной, так скажем интимной, до яркого света.
Управление люстрой по трем проводам
Все мы уже привыкли, что люстра с двумя режимами управляется по трем проводам. Фактически в этом случае реализованы две параллельные цепи для каждой из группы ламп люстры. Каждая из цепей начинается с выключателя, чтобы тем самым коммутировать нужную цепь и включать желаемые лампы. Такой вариант можно назвать общепринятым. Он прост и при его реализации можно обойтись минимальными вложениями – одним дополнительным проводом от выключателя до люстры. О таком варианте подробно рассказано в одной из наших статей «Подключение люстры».
Однако у такого варианта есть и недостатки, это как раз третий провод, который мы упомянули как достоинство минимизировать вложения в схему подключения. Ведь представьте такой вариант, когда стены заштукатурены, а обои наклеены. Здесь пробросить третий провод быстро и беспроблемно уже вряд ли получиться. Здесь два варианта. Это купить люстру, которая будет иметь несколько режимов подсветки, и управляться с пульта управления. Второй вариант это реализовать схему, которая бы обеспечила пошаговое включение для каждой из групп ламп, в зависимости от количество переключений управляющего выключателя. Именно о таких вариантах мы и расскажем далее…
Управление люстрой по двум проводам (схемы)
В нашем случае будет приведено несколько вариантов управления люстрой по двум проводам. Каждый из вариантов будет иметь свои плюсы и минусы, про которые мы расскажем в процессе описания каждого из возможных случаев подключения. А теперь по порядку…
1 Вариант управление люстрой по двум проводам
Первый вариант самый простой, но и самый «ущербный». Он не потребует высокой квалификации от человека, который будет его реализовывать, а также применения множества радиодеталей. Но минус его в том, что уровень эксплуатационных характеристик при этом будет также не высок. Все дело в том, что в схеме используется особенность нашей сети питания, которая как мы знаем выдает переменный ток, с частотой 50 Гц. Также свойство диодов, которые пропускают этот самый ток лишь в одном направлении. Взгляните на схему.
Когда полуволна проходит в одном из направлений, то ток идет через диод до лампы и через диод за выключателем, но при этом расположенный в том же направлении. То есть ток может пройти только через диоды работающие в паре, если так можно сказать. Аналогичная ситуация при прохождении полуволны в обратном направлении. Теперь ток идет через диод перед выключателем и через диод за лампой, при этом диоды также установлены в одном и том же направлении. Итак, как вы уже поняли схема очень простая, смонтировать ее очень просто. Минусов является то, что лампы будут светить в пол накала, так как это будет одна полуволна, то есть напряжение 110 вольт. Также будет присутствовать эффект мерцания, ведь в этом случае частота питания станет также половинной – 25 Гц. Именно об этих низких эксплуатационных характеристиках мы и упоминали ранее.
2 Вариант управление люстрой по двум проводам
Этот вариант можно назвать несколько инновационным. А вот почему!? Это вы поймете из описания принципа работы данной схемы. Прежде взгляните на нее…
При замыкании цепи включаются все лампы HL4-6 включенные напрямую и HL1-3 включенные через контакты реле. Но здесь сразу срабатывает само реле, тем самым отключая лампы HL1-3. Далее в работу вступает терморезистор, который при протекании через него тока начинает менять свое сопротивление, оно уменьшается. В итоге сопротивление меняется до того, что при следующем срабатывании выключателя, ток уже проходит преимущественно через него, а не через обмотку реле. В этом случае реле не срабатывает, и горят все 6 ламп. Здесь важно с помощью резистора R1 найти такое напряжение, чтобы при холодном терморезисторе напряжения хватало на срабатывания реле, а при нагретом его было достаточно для удержания, но не хватало для срабатывания…
Применяемые радиодетали: Реле К1 — малогабаритное с сопротивлением обмотки порядка 300 Ом, напряжением срабатывания 7 В и напряжением отпускания 3 В. резистор R2 — три соединенных параллельно терморезистора СТ3-17 сопротивлением около 330. Резистор R1 типа МЛТ-0,25 сопротивлением несколько десятков Ом. Придется подобрать. Диодный мостик типа КЦ407А. Конденсатор C1 — 50мкФ х 16 В.
Если говорить недостатках этой схемы, то это во первых необходимость настройки под параметры реле и терморезистора. Второе, что вы не сможете переключить свет вновь на меньший, пока не остынет терморезистор. Третья схема лишена этих недостатках, при этом не сложнее…
3 Вариант управление люстрой по двум проводам
Третий вариант заимствован из журнала «Радио», аж за 1984 год. Но эта схема до сих пор актуальна! Давайте взглянем на нее…
Здесь все очень просто и логично. Первоначально включаем лампу h2 и при этом срабатывает реле К1, которое через свои контакты и диод начинает заряжать конденсатор. При кратковременном отключении контакты реле К1 размыкаются, тем самым конденсатор начинает питать обмотку реле К2. Пока реле сработало, это несколько долей секунды или секунд. Здесь все зависит от потребления реле и емкости конденсатора. Вы должны вновь включить выключатель. В этом случае реле самоподхватится и в итоге загорятся все лампы. Минусом схемы является то, что надо вовремя включать выключатель, когда реле К2 еще питает конденсатор. Только в этом случае можно будет обеспечить включение всех ламп.
4 Вариант управление люстрой по двум проводам
Этот вариант кроме того что не предусматривает никакой настройки, так он еще и не имеет каких либо ограничение по временному алгоритму включения ламп. Как схемы 2 , где есть зависимость от температуры резистора и схема 3, где надо успеть включить выключатель второй раз, пока еще не отключилось реле K2. Смотрим схему…
Здесь для срабатывания реле применен тот же самый принцип, что мы рассматривали для схемы 1. Только в этом случае срабатывает реле, а не лампы. В итоге реле в состоянии коммутировать уже «полноценный» ток и напряжение для свечения ламп. Кроме того, если реле имеют сдвоенные коммутируемый контакты, то можно реализовать и третий канал, для подключения третей группы ламп. Через контакты К1.2 и К2.2. Схема не имеет практически никаких недостатков. Разве что нужны будут пару реле на 110 вольт. Конденсаторы ставятся для уменьшения влияния индукционного тока на обмотки реле и для стабилизации тока от перепадов переменного напряжения сети.
Резюмируя реализацию возможности управление люстрой по двум проводам
Итак, резюмируя все вышеприведенное можно акцентировать внимание на двух вариантах. Это вариант 1, когда подключение максимально простое. Его стоит попробовать со светодиодными лампами, где есть встроенные конденсаторы, что несколько смягчит моргание.
Второй вариант, если вы чувствуете в себе силы, что сможете реализовать несложную радиоэлектрическую схему, это использование 4 случая. Вариант лишен каких-либо недостатков, не требует наладки и определенных алгоритмов по включению ламп люстры.
схемы с использованием полупроводников и реле
Покупка новой люстры – риск привлечь столько попутных проблем, что проще продолжать жить под девственно голой лампочкой под потолком. И это не цветовая гармония со шторами, а полноценная электрическая эпопея.
Вы не согласны с утверждением? И мы тоже так не считаем. Потому сегодня научимся крепить бесконечное число проводов люстры к двум стандартным проводам.
Релейная система подключения
Релейный способ имеет весомый недостаток: система быстро изнашивается. Максимум несколько тысяч раз использования приведут к поломке схемы. Как известно, она расположена в декоративном колпачке под потолком. Вряд ли кого-то воодушевит ежегодные процедуры разборки люстры «в корне».
Ознакомимся с системой релейного подключения. Ее основные элементы:
- терморезистор R1, R2;
- конденсатор C1;
- реле К1;
- диодная сборка.
При включении лампы холодный терморезистор (R2) обладает высокой силой сопротивления. На реле поступает высокое напряжение, контакты размыкаются и первые 3 лампы в цепи загораются. После 1-2 секунд терморезистор нагревается, что дает постоянное, но пониженное сопротивление в цепи.
Одним из самых популярных современных осветительных потолочных конструкций является светодиодная люстра с пультом управления. Чтобы правильно подключить такой прибор, необходимо детально ознакомиться с инструкцией и придерживаться определенных правил установки.Как соединить провода к двойному выключателю при установке люстры с тремя кабелями — можно прочитать в отдельной статье.
Выключение питания на полсекунды будет достаточным, чтобы терморезистор не остыл, а все контакты остались замкнутыми. Теперь все 6 ламп зажжены. Вернуть освещение в прежнюю позицию 50/50 можно при помощи отключения напряжения на несколько секунд.
Система несколько непроработанная, но все же имеет право на жизнь.
Способы использования полупроводников в управлении освещением люстры
Использование транзисторов пользуется значительно большей популярностью. Их работоспособность отличается долгосрочностью, высокой частотой переключения. Несколько видов управления предоставлены для обзора и выбора.
Управление на базе счетчика
Счетные импульсы лежат в основе управления освещением. Первый обычно отвечает за сброс счетчика. Повторный – за последовательное подключение ламп.
Каждое новое нажатие на выключатель активизирует новую пару или группу ламп. Чтобы сбросить со счетчика импульсы, достаточно выдержать паузу в треть минуты.
Сдвиговый регистр в системе управления
Принцип уже содержится в самом названии. Импульс, попадая на начальную точку С, передается далее по цепочке на D и 1.
Цепь ламп накаливания подключена и работает по принципу, как на примере со счетчиком.
Для поиска обрывов неисправной электросети используют специальные приборы для обнаружения скрытой проводки. Как альтернативный метод — это можно сделать с помощью радиоприемника или смартфона.Рассчитать уровень освещения помещений можно, зная показатели светового потока используемых ламп. На что обратить внимание при выборе стабилизатора напряжения, можно выяснить здесь.
Система управления с тиристором
Выпрямитель VD6-VD9 питает всю схему управления. Когда выключатель переходит в положение «Вкл», загорается первая лампа в цепи EL3.
Далее заряжаются конденсаторы и накапливают высокий и низкий сигнал таким образом, чтобы DD1 держал транзистор и тиристор закрытыми.Когда выключатель переключают в положение «Выкл», конденсатор перезаряжается.
Микроконтролирование люстры
Микропроцессор оснащен программным обеспечением. Благодаря этому принцип работы может быть уникален. Ведь такая схема может обладать дополнительными заложенными функциональными возможностями помимо обычного освещения. Тем не менее за основу взята та же схема, что и в предыдущих случаях.
Схемы подключения и управления люстрой имеют не такие уж и весомые отличия. Даже электронная система остается верна первозданному принципу.
Но что действительно не сходится – качество и длительность эксплуатации.
Как работает люстра, подключенная по схеме из двух проводов, на видео
Управление люстрой по двум проводам
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Автоматика >Управление люстрой по двум проводам
Началось все с простого. Позвонил брат и сказал, что приобрел люстру с семью лампами. Уж очень она понравилась ему и его жене. Подключить и повесить — не проблема, проблема в отсутствии третьего провода от выключателя до крючка на потолке. Семь ламп — красиво, но как-то многовато. Существуют решения в виде светорегулятора на диммере, но они не устраивают, по причине ухода ламп в ИК диапазон при уменьшении их питания. Попросту говоря свет от люстры становится желтым. Теряется вся прелесть люстры. Тут уместно вспомнить о КПД лампы при понижении питания, чтобы окончательно отказатся от такого способа. К тому же качество предлагаемых подобных устройств, оставляет желать лучшего.
Почему же не помочь? Итогом работы явилось предлагаемое устройство.
Разделенное на неравные (или равные) части все лампы, образуют два канала.
Со стороны пользователя, сей девайс ничего особенного не делает. При включении зажигает плавно первую группу ламп, если надо поярче, то при перещелкивании выключателем вместе плавно зажигаются обе группы. Плавный розжиг, позволит экономить на приобретении новых ламп накаливания и откладывать сэкономленное на покупку семи энергосберегаек.
Все должно быть как в Швеции (то есть — с умом), поэтому в схеме могут найтись лишние детали, лишь повышающие надежность.
Программа тоже швейцарская, из-за этого внутри МК происходит следующее:
— фильтруется оконным фильтром сигнал синхронизации;
— специальным методом осуществляется проверка на ее наличие;
— при исчезновении синхронизации происходит переключение состояния автомата, с запоминанием его в оперативной памяти;
— если синхронизация пропадает надолго, триггер состояния сбрасывается в исходное состояние, чтобы при следующем включении опять работал только один канал.
Работающему по такому принципу устройству не страшны помехи по сети, вплоть до сброса МК, потому как при аппаратном ресете проверяются контрольные ячейки в ОЗУ, по информации которых восстанавливается работа устройства с сохранением углов управления, поэтому если и случится (не дай Бог) сбой в работе из-за помехи, то его можно и не увидеть по лампам.
Сведения для интересующихся:
Исходным событием, которое переключит работу устройства с одного на два канала, является пропадание синхронизации на время 160-960 мс. Если пропадет на большее время, то устройство вернется в исходное состояние, то есть на работу с одной группой ламп. Управление симисторами импульсно-фазовым методом с длительностью отпирающего импульса 40мкс и с 250 дискретными углами. Если в периоде не зафиксирована синхронизация, то управляющий импульс не выдается.
Собственно говоря, схема:
Фото готового устройства. Сделано плоским, чтобы влазило в основание люстры. Отсюда размер платы.
Программа написана на ассемблере. В исходнике подробные комментарии. В архиве с проектом лежит tiny13wrt.bat — файл для авреала с фузами. Если не хочется ковыряться, можно просто вынуть из архива 7102355.hех и прошить МК чем угодно, только надо фузами убрать делитель на 8 (CKDIV=1) (9.6МГЦ) и переключить супервизор на 2.7В (BLEV1=0,BLEV0=1)
Удачи.
Файлы:
Плата в SL5.0
Проект для AVR STUDIO4 c исходником
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Управление люстрой по двум проводам — Меандр — занимательная электроника
Давно замечено, что увеличение цен на товары и тарифов на жилищно-коммунальные услуги сразу вызывает желание на этих товарах и услугах сэкономить. Обычно после таких повышений в прессе и интернете начинаю! появляться множество нередко противоречивых публикаций, полных рекомендаций как экономить правильно и эффективно. Очень часто темой их публикаций являются способы экономии электроэнергии.
Одному из таких способов, который позволяет экономить товары (электролампы), а также меньше платить за электроэнергию, и посвящена данная статья.
В последние годы большую популярность приобрели подвесные, врезные и встраиваемые осветительные приборы с множественными источниками излучения, как, например, многорожковые люстры, потолочные светильники и т.д.
Они очень удобны, создают уют и нередко являются составной частью интерьера. Однако за все нужно платить и за излишний расход электроэнергии, потребляемый множеством ламп также. Поэтому, в целях экономии электроэнергии и ресурса дорогостоящих ламп часть из них лучше держать отключенными, а включать только в случае необходимости. Однако такой вариант не всегда возможен. Если в квартирах с новой планировкой к выключателю в гостиной идет 3 провода, то в квартирах со старой проводкой только 2. Но данное обстоятельство едва ли является серьезной проблемой, даже если в ваши планы укладка дополнительного провода в стену совсем не входит. Здесь как всегда на помощь может прийти электроника.
В интернете найдется немало схем, которые позволяют управлять количеством горящих в люстрах ламп или количеством горящих потолочных светильников. Например, в [1] была опубликована схема, которая позволяет управлять двумя группами ламп при помощи диодов и двухклавишного выключателя по двум проводам (рис.1). Если заняться поисками в интернете, то можно обнаружить еще несколько похожих схем, которые являются модификациями вышеуказанной. В одной из таких модификаций клавиши выключателя включены последовательно, а диоды включены параллельно каждой клавише. Таким образом, выбор количества горящих ламп идет методом закорачивания диодов. Но как бы там ни было, всем схемам данного класса присущ очень серьезный недостаток — питание ламп одной полуволной напряжения. Для ламп накаливания это вызывает неприятное мерцание и снижение яркости, а для некоторых типов светодиодных и люминесцентных ламп и вовсе отказы в работе.
Рис.1
В литературе есть более совершенные схемы для подобных целей, например, их можно увидеть в [2]. В этих схемах отсутствуют недостатки, присущие схемам на диодах, так как здесь используется иной принцип.
Например, для схемы, описанной в [2] включением сетевого выключателя SA1 напряжение подается на лампу HL1 люстры и на понижающий трансформатор Т1 (рис.2). С вторичной обмотки выпрямленное напряжение через контакты К2.1 включает реле К1. Через контакты К1.1 и диод VD9 начинает заряжаться С1. Для того чтобы включить лампу HL4 (или группу ламп) люстры, необходимо быстро перещелкнуть выключателем SA3. Тогда при размыкании контактов реле К1 обесточится и его контакты К1.1 подключат заряженный конденсатор к обмотке реле К2. Реле К2 сработает и отключит контактами К2.1 реле К1 от выпрямителя, а контактами К2.2 подключит лампу HL4 или группу ламп параллельно лампе HL3. Как только контакты сетевого выключателя вновь будут замкнуты, реле К2 самоблокируется через контакты К2.1. При этом загорятся все лампы люстры.
Рис.2
Существует также еще одна модификация данной схемы (рис.3), в которой вместо электромагнитных реле применяется тиристор. Еще необычность данной схемы заключается в том, что низкочастотный трансформатор выполняет не совсем обычные функции. С одной стороны он является датчиком тока, протекающего через лампу HL5, а с другой стороны он является источником питания управляющего электрода тиристора VD1. Открывают тиристор импульсы тока, протекающего при разряде конденсаторов С3, С4.
Рис.3
Все вышеупомянутые схемы просты в изготовлении и надежны о работе, однако широкого распространения так и не получили из-за одного неявного недостатка. И он начинает проявляться, как только начинается воплощение любой из вышеуказанных схем «в железе». Этим недостатком является наличие низкочастотного трансформатора. Поэтому при изготовлении схемы сразу возникает совсем не риторический вопрос: «Как много найдется трансформаторов, которые можно вставить в люстру и как много найдется люстр, в которые можно вставить трансформатор?».
Следующим этапом развития идей в сфере управления светом по двум проводам стало применение в качестве средств управления интегральных микросхем (счетчиков, триггеров и т.д.) и микроконтроллеров, а в качестве исполнительных устройств полевых транзисторов, симисторов, а в некоторых случаях и старых добрых электромагнитных реле.
И если с логическими микросхемами все понятно, то микроконтроллер — это не только хард, но еще и софт, а с софтом не всякий может совладать. К тому же, по мнению автора, применение микросхем и уж тем более микроконтроллеров ведет к неоправданному усложнению схемотехники и удорожанию конструкции, что для такой простой задачи в большинстве случаев совершенно ни к чему.
По мнению автора в данном случае можно обойтись гораздо более простыми решениями. Например, одним из таких решений есть схема изображенная на рис.4. Она крайне проста и может служить даже не в качестве «конструкции выходного дня», а скорее в качестве «конструкции свободного вечера».
Рис.4
Принцип работы данного устройства основан на разнице тока (напряжения) срабатывания якоря реле К3 и тока (напряжения) его отпускания. Эта разница имеет место благодаря тому, что при срабатывании якорю необходимо преодолевать противодействие пружины. Поэтому удержать реле включенным (при отсутствии ударов и вибрации) вполне способен ток, который обычно меньше тока подъема якоря в несколько раз.
Как видно из рисунка схема крайне проста и состоит из маломощного импульсного источника питания (ИП), реле и конденсатора емкостью 1000 мкФ. В качестве импульсного ИП было применено китайское зарядное устройство для мобильного телефона. Такой ИП пришлось применить по причине того, что низкочастотный трансформатор для данной конструкции не подходит из-за несовместимости его габаритных размеров с конфигурацией и габаритными размерами люстры (см. фото в начале статьи).
Применение же источников питания на основе резисторных или конденсаторных балластов для подобных целей представляются автору весьма сомнительной затеей. Причем это связано в первую очередь со сложностью и необходимостью стабилизации напряжения при нулевом потреблении тока нагрузкой (когда реле обесточено), а для резисторного балласта еще и с необходимостью рассеивания большого количества тепла при номинальной нагрузке (когда реле под током).
Поэтому в качестве источника питания было выбрано зарядное устройство для старого мобильного телефона. Несмотря на схемотехнический минимализм, такие зарядные устройства обладают достаточной надежностью, они могут длительное время работать как при нулевом потреблении тока от них, так и с номинальной нагрузкой. Исходя из значения напряжения, на которое рассчитан данный источник питания, я примерно 5…6 В, было подобрано реле с необходимым напряжением срабатывания. Таким реле оказалось HLS-14F1L-5VDC-C — малогабаритные реле с одной группой переключающих контактов для монтажа на печатную плату. Его параметры приведены в таблице.
Разумеется, устройство по данной схеме можно изготовить на другое напряжение при наличии иного импульсного ИП и реле на соответствующее напряжение срабатывания. В этом случае номиналы резисторов придется изменить. Номинал резистора R3 подбирается на ток равный току удержания якоря реле, что примерно в 2-3 раза больше тока отпускания (при этом нужно помнить, что якорь реле притягивается благодаря зарядному току конденсатора С5). Номинал резистора R4 должен быть примерно в 10 раз меньше резистора R3. Номинал конденсатора С5 можно изменять в пределах 470-1000 мкФ.
После того, как схема собрана и проверена, ее нужно в течение нескольких часов «прогреть». Очень вероятно, что четкость срабатывания схемы нарушится и потребуется корректировка номиналов резисторов. После этого операцию с «прогревом» следует повторить. Это связано в окончательной ««формовкой» конденсатора С5. Если после вторичного «прогрева» схемы параметры не нарушились, то ее можно устанавливать в люстру.
На рис.4 показано, что реле К3 своим фронтовым контактом К3.1 включает дополнительную лампу (или группу ламп) HL8. Тогда при первом включении будут загораться сразу все лампы.
Однако, вполне возможен вариант, когда эту лампу или группу ламп будет включать тыловой контакт. В этом случае при первом включении будет загораться только лампа HL9. Какой вариант выбрать, скорее всего, будет зависеть от места установки такого светильника или люстры и личных предпочтений.
Литература:
- И. Синельников. Две команды по двум проводам // Радио. 1981. — №7-8.
- Ю. Гранкин. Управление люстрой по двум проводам. // Радио. — 1984. — №1.
Автор: Геннадий Котов, г. Антрацит
Управление люстрой по двум проводам
Автор: admin, 29 Июн 2013
Управление люстрой
Нередко возникает проблема — купили трёх — пяти (или более) рожковую люстру, хотелось бы иметь возможность включать отдельно две-три лампы и все вместе. Для этого нужно, чтобы было три провода протянуты к люстре и тогда всё просто — управляем люстрой с помощью двухклавишного выключателя. А если к люстре идёт два провода и проводка скрытая, тогда сложнее…
Как же управлять люстрой по двум проводам? Простейшее решение — поставить диод и включать люстру через диод и напрямик, при этом в первом случае люстра будет светить в вполнакала, но будет немного заметно мерцание ламп люстры. И в этом случае нельзя будет использовать энергосберегающие лампы.
Существует и более сложная схема на диодах, которая позволяет управлять двумя группами ламп по двум проводам. Схема изображена на рисунке выше. К сожалению эта схема имеет те же недостатки.
Работает эта схема следующим образом: При нажатии клавиши S1 двухклавишного выключателя включается лампа (группа ламп) L1, ток протекает через диоды D1 и D3, L2 не включается, потому что диод D2 включен в обратном направлении по отношению к D3. Соответственно при нажатии клавиши S2 включается лампа L2.
Диоды выбирают исходя из мощности ламп. Например, диод Д226 выдержит лампу(группу ламп) мощностью до 60 Вт. Диоды Д245, Д246 выдержат мощность до 2000 Вт. Обратное напряжение диодов должно быть не менее 300 В. Диоды D1,D2 располагаются в декоративном стакане люстры у потолка, а диоды D3, D4 — в корпусе выключателя.
Теперь мы рассмотрим схему, которая лишена недостатков предыдущей.
Схема управления люстрой по двум проводам
Управление люстрой по двум проводам
На схеме обозначено:
- L1 — первая группа ламп люстры.
- L2 — вторая группа ламп люстры.
- S1 — выключатель.
- Т1 — трансформатор.
- D1-D4 — диоды Д202 или сборка КЦ402.
- D5 — диод Д226Д (Б,В,Г).
- Реле РЭС-9, пасп. РС4.524.200.
- Конденсатор К50-6, 1000 мкФ, 25В.
Работа схемы управления люстрой по двум проводам
При нажатии клавиши выключателя S1 загорается первая группа ламп люстры L1. В то же время подаётся напряжение на трансформатор Т1, который понижает напряжение примерно до 15В, диодный мост D1-D4 выпрямляет напряжение. Включается реле К1 через нормально замкнутые контакты К2.1. Реле К1 переключает контактами К1.1 конденсатор С1 к выпрямителю, конденсатор заряжается.
Для того, чтобы включить вторую группу ламп L2 (в дополнение к первой) нужно разомкнуть и снова замкнуть контакты выключателя S1. При этом реле К1 обесточится (при размыкании S1) и контакты К1.1 подключат заряженный конденсатор С1 к обмотке реле К2, реле К2 сработает и самоблокируется через свои контакты К2.1. При этом реле подключит L2 к сети контактами К2.2.
Время за которое нужно успеть переключить контакты выключателя S1 определяется ёмкостью конденсатора С1, при указанной ёмкости это время будет составлять не менее 1 сек.
Детали схемы.
L1, L2 — лампы в люстре, они могут быть любой мощности (максимальная указывается в паспорте люстры), это может быть как одна лампа, так и несколько, соединённых параллельно. Лампы могут быть любые — как обычные, так и энергосберегающие.
S1 — обычный одноклавишный выключатель.
Т1 — понижающий трансформатор 220/15 В, мощностью не менее 2Вт. Трансформатор можно изготовить самому — на магнитопроводе Ш12х12 на картонный каркас наматывается первичная обмотка проводом ПЭВ-1, 0,08 мм — 6600 витков, вторичная обмотка наматывается проводом ПЭВ-1, 0,15 мм — 450 витков.
Диоды D1-D4 кроме указанных могут быть любые, на ток не менее 400 мА и обратное напряжение не ниже 25В.
Диод D5 должен быть рассчитан на ток не менее 300 мА и обратное напряжение не ниже 25В.
Реле, кроме указанного, может быть использовано марки РЭС-22, пасп. РФ4.500.163 (или РФ4.500.131).
Конденсатор С1 — любой электролитический ёмкостью не менее 500 мкФ и с рабочим напряжением не ниже 25В. Конденсатор можно составить из нескольких, как это описано в этой статье.
Все детали устройства можно разместить на плате с размерами примерно 60х80 мм и поместить эту плату в декоративный стакан люстры у потолка.
Будьте осторожны при монтаже платы, не забудьте обесточить люстру.
Пишите ваши пожелания в комментариях, статья может быть изменена или дополнена в соответствии с ними.
Будет интересно почитать:
Рубрики: Полезные устройства, Электросхемы
Метки: электричество, электросхема
Управление люстрой по двум проводам | Электрика и слаботочка
Занимаясь ремонтом, всякими отделками-переделками, не каждый мастер в состоянии предусмотреть все нюансы и «мелочи». Да и работы по ремонту-отделке не всегда включают в себя комплекс капитальных переустройств.
Так очень часто происходит со светом. Точнее – с электропроводкой. Например: забыли прокинуть дополнительный провод на освещение гостиной, или: поменяли в спальне обои, но стены штробить не стали, чтобы «грязь не разводить», зато «вечернее» освещение комнаты отсутствует напрочь! Подобных ситуаций немало, а современное представление о комфорте уже неразрывно связано с широкими возможностями светового оформления, с различными вариантами освещения. Так что давайте подумаем, ведь безвыходных ситуаций не бывает!
Начнём с самого обычного случая. В старых квартирах к центральной люстре подведено всего два провода, то есть даже простое освещение в «два режима» сделать не выходит. Долбить потолок? Вешать несколько бра на стены? Необязательно. Существует немало различных «схем» управления люстрой по двум проводам – совсем простых, средней сложности реализации и довольно серьёзных электронных устройств. Мы рассмотрим самую несложную и доступную для повторения схему включения.
Сам принцип «двухпозиционного» освещения очень прост, достаточно уменьшить ток на лампах светильника или люстры, и с помощью включения в цепь диода достаточной мощности реализовать два режима освещения не составит труда.
Используя обычный двухклавишный выключатель, мы можем включить нашу люстру на «половинную» мощность (S1), или на полную (S1 и S2 вместе). Куда уже проще?
Но если добавить ещё один такой-же диод в нашу схему, только включив его «во встречном направлении», то свет будет включаться при нажатии на любую клавишу «вполнакала», а вторая клавиша вновь включает полную мощность освещения. Дополнительным плюсом такой схемы станет то, что включая освещение сперва «вполнакала», мы подогреваем нить ламы, увеличивая её сопротивление, и при подаче полного напряжения не происходит резкого скачка тока, как при обычном включении холодных ламп. Все помнят, что лампочки перегорают как правило, в момент включения? Так вот, наша схемка продлит срок службы ламп накаливания на неопределённое время!
Однако на этом возможности двухпроводной схемы не исчерпаны. Всего пара новых элементов в схеме даёт возможность включать-выключать отдельные группы ламп.
Совсем просто? А функциональность такого включения вполне на уровне – включая одну клавишу выключателя, мы подаём «уполовиненное» напряжение на Л1, Л2, Л3, а лампы Л4 и Л5 вовсе не включаются, поскольку диод «выпрямляет» напряжение питания, а конденсатор не «пропускает» постоянный ток.
Читайте такжеКак видим, не нужно быть большим специалистом и профессионально заниматься электротехникой, чтобы зажечь свет в различной конфигурации, имея в распоряжении всего двухпроводную линию. Упростит задачу ещё больше, примерное соотношение мощности подключаемых лампочек и ёмкости «управляющих» конденсаторов:
Конечно, цифры эти приблизительны, можно ставить конденсаторы с ёмкостью ±1,2 мкФ, важно чтобы рабочее напряжение этих приборов было НЕ МЕНЕЕ 250В, а лучше, пусть будет 400В. Это, к примеру, керамические конденсаторы К73-11, диоды же следует подобрать исходя из соотношения – 500 Вт ? 2,5 А, то есть прямой номинальный ток диодов должен быть не менее 2,5 А для 5-ти рожковой люстры со 100 ваттными лампочками, и максимальное обратное напряжение диодов должно быть не менее 250 В. Практически можно использовать диоды КД202 с буквенным
индексом Ж, К, М, Р, или любые диоды КД203, КД206.
Для люстры меньшей мощности (скажем 3 лампочки по 75 Ватт) можно использовать диод КД226 В, Г, Д, Е с прямым током пропускания 1,7-2 А.
Диоды для представленных схем монтируются непосредственно в корпус выключателя, или в установочной коробке, следующим образом: Из рисунка 4 видно, что диоды подключены «навстречу» друг другу к общей клемме двойного выключателя, куда обычно подводится напряжение, а «вход» и «выход» схемы находятся на противоположных разъёмах. Ничего сложного. А вот конденсаторы придётся «прятать» в кожухе или корпусе самой люстры, где подключаются провода электропитания.
Хочется надеяться, что благодаря этому материалу, одной «безвыходной» ситуацией во время ремонта станет меньше!
Мощность одной лампочки, Вт Ёмкость конденсатора в цепи, мкФ 100 10 75 7,5 60 6,5 40 4,5