Ізольована вимикач освітлення з таймером. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

 Коментарі до статті

Існують різні способи ізолювати вимикач від мережі змінного струму та керованого ним приладу. Це можна зробити, передаючи команди включення та вимкнення по радіоканалу [1] або за допомогою ІЧ випромінювання [2]. Можна вмикати живлення за допомогою електромагнітного або оптоелектронного реле.

Рис. 1

Одне з найпростіших рішень - застосування малопотужного ізолюючого трансформатора, включеного в ланцюг управління комітуючого сімістора. Схема побудованого за таким принципом вимикача показано на рис. 1. Мережеву напругу 220 подають на контакти 1 і 2 колодки ХТ1, а одну або кілька освітлювальних ламп розжарювання підключають до її контактів 3 і 4 (або навпаки). Люмінесцентні "енергозберігаючі" лампи застосовувати з таким вимикачем не слід, оскільки струм, що споживається ними, носить імпульсний характер, і пристрій буде працювати нестійко. Послідовно в ланцюг живлення ламп включено симістор VS1. Між його електродами 2 та керуючим включена первинна обмотка понижуючого трансформатора Т1.

У вихідному стані контакти приєднаних до колодки ХТ2 механічних вимикачів SA1 та SA2 розімкнені. Якщо вимикачів потрібно більше, додаткові можна підключити паралельно до цього. Через первинну обмотку трансформатора протікає тільки її струм холостого ходу (всього кілька міліампер), який тим менший, чим більша індуктивність обмотки. Оскільки його недостатньо для відкривання симистори VS1, освітлення залишається вимкненим.

При замкнутих контактах будь-якого з механічних вимикачів трансформатор Т1 працює як короткого замикання. Струм у його обмотках тепер більший і достатній для відкривання симістора VS1. Оскільки симистор відкривається поблизу початку кожного напівперіоду, на лампи надходить практично повна мережна напруга. А напруга на первинній обмотці трансформатора Т1 після відкривання симістора вбирається у 2...3 У, тому перевантаження трансформатора немає.

Рис. 2

Елементи пристрою розміщені на друкованій платі, виготовленій з однобічно фольгованого склотекстоліту, креслення якої показано на рис. 2. ХТ1 і ХТ2 - гвинтові затискні колодки серії Х9777В з кроком контактів 7,62 мм, але можна застосувати й інші або обійтися без них. Трансформатор Т1 - малопотужний мережевий з напругою вторинної обмотки 8...12 і струмом первинної обмотки в режимі холостого ходу не більше 10 мА.

Рис. 3

В авторському варіанті (рис. 3) застосовано трансформатор із струмом холостого ходу 5 мА від цифрового мультиметра Щ4300. Декілька уніфікованих трансформаторів серії ТП-112, які були у розпорядженні автора, виявилися непридатними, у них струм холостого ходу перевищував 15 мА.

Підстроювальний резистор R1 – СПЗ-19. При налагодженні вимикача його двигун спочатку встановлюють у середнє положення. Потім, підключивши до колодки ХТ1 лампу розжарювання та

мережу, знаходять таке положення двигуна підстроювального резистора, щоб при розімкнутому вимикачі SA1 (SA2) лампа була вимкнена, а при замкнутому - включена.

Змінною напругою вторинної обмотки трансформатора, що є між контактами механічних вимикачів, коли всі вони розімкнені, можна скористатися для підсвічування. Вона корисна для пошуку вимикачів у темряві. Головне, щоб струм, що споживається вузлом підсвічування, був менше того, при якому включаються основні освітлювальні прилади.

Рис. 4

Можлива схема вузла підсвічування показано на рис. 4. Його елементи розміщують у корпусі звичайного вимикача, застосувавши провідний монтаж та просвердливши отвори для світлодіодів. У кожному напівперіоді світить лише один з них, одночасно захищаючи інший від підвищеної зворотної напруги. За бажання один світлодіод можна замінити звичайним діодом будь-якого типу, який виконуватиме лише захисну функцію.

При вказаному на схемі опорі резистора R1 струм навантаження вторинної обмотки трансформатора Т1 вимикача не перевищує 1 мА. З урахуванням великого коефіцієнта трансформації, це дуже незначно збільшує струм первинної обмотки, не створюючи небезпеки невчасного відкривання симістора VS1. Світлодіодів підвищеної яскравості струму 1 мА цілком достатньо для помітного підсвічування. За бажання її яскравість можна збільшити, зменшуючи опір резистора R1, але стежачи за тим, щоб струм, що зріс, не викликав збоїв у роботі вимикача.

Рис. 5

Якщо потрібно включати освітлення лише на певний час з наступним автоматичним вимкненням, замість механічного вимикача (або паралельно йому) до вторинної обмотки ізолюючого трансформатора Т1 можна підключити електронний таймер, зібравши його за схемою, показаною на рис. 5. Двопровідним кабелем одну пару контактів колодки ХТ1 (1,2 або 3, 4) таймера з'єднують з однією з таких пар контактів колодки ХТ2 вимикача (див. рис. 1). Пари контактів, що залишилися вільними на обох колодках, - резервні. До них можуть бути підключені додаткові вимикачі механічні або їх групи.

У вихідному стані напруга вторинної обмотки ізолюючого трансформатора надходить на діодний випрямний міст VD1. Через діод VD2 випрямлену напругу заряджає конденсатор С1 до 12... 15 В. У цьому стані світлодіод HL1 підсвічує кнопку пуску таймера SB1. Оскільки конденсатор С2 розряджений, транзистор польовий VT1 закритий. Висвітлення залишається вимкненим.

При натисканні на кнопку SB1, навіть короткочасному відбувається перерозподіл між конденсаторами С1 і С2 накопиченого в конденсаторі С1 електричного заряду. В результаті розрядки конденсатора С1 та зарядки конденсатора С2 напруга на них стає однаковою і дорівнює 9... 10 В. Це забезпечено відповідним вибором ємності конденсаторів. Резистор R3 обмежує перезаряджання.

Як тільки напруга на конденсаторі С2 перевищить поріг відкривання транзистора VT1, його канал замкне діагональ моста VD1, а з нею і вторинну обмотку ізолюючого трансформатора. Висвітлення буде увімкнено. При цьому світлодіод HL1 згасне, а діод VD2 закриється. Розпочнеться розрядка конденсатора С2 через резистор R2. Польовий транзистор залишиться відкритим, доки напруга на конденсаторі не наблизиться до порогового. Потім він почне поступово закриватися, зменшуючи струм в обмотках трансформатора. Симистор буде відкриватися з дедалі більшою затримкою щодо початку кожного напівперіоду напруги. Це призведе до плавного зменшення яскравості освітлювальних ламп аж до повного вимкнення. Незадовго до цього робота безконтактного вимикача може стати нестійкою, внаслідок чого станеться кілька спалахів освітлювальних ламп.

При зазначених на схемі номіналах елементів отримано витримку до вимкнення близько 3 хв. Підбіркою конденсатора С2 та резистора R2 її можна змінити.

Рис. 6

Рис. 7

Всі елементи таймера змонтовані на друкованій платі із фольгованого з одного боку склотекстоліту, креслення якої показано на рис. 6, а зовнішній вигляд – на рис. 7. Кнопку та світлодіод встановлюють із боку друкованих провідників.

Постійні резистори – С2-23 або імпортні, конденсатори – імпортні. Заміна польового транзистора IRFZ30 - IRL2505L або IRL3205, а діодного мосту КЦ405А - чотири окремі діоди серії КД105 або 1N4001 - 1N4007. Такі самі діоди підійдуть і замість 1 N4002.

Світлодіод L-5013UWC можна замінити іншим підвищеною яскравістю та будь-яким кольором світіння. Кнопка SB1 – ПКн159 або NS-A6PS-130. Але придатні й інші кнопки без фіксації, що мають досить довгий штовхач. Кнопку великого розміру можна закріпити на корпусі, в якому розміщено плату.

Рис. 8

На рис. 8 показано схему ще одного варіанту таймера. На відміну від розглянутого вище, між ланцюгом, що визначає тривалість витримки, і затвором польового транзистора VT1 є вузол на елементах-тригерах Шмітта мікросхеми DD1. Напруга живлення цієї мікросхеми надходить із конденсатора С1.

У черговому режимі конденсатор С2 розряджений, С3 заряджений, на виходах елементів DD1.1 та DD1.2 встановлений високий рівень напруги, тому на виході елемента DD1.3 він низький та польовий транзистор VT1 закритий. Освітлювальні лампи вимкнені, а світлодіод підсвічування HL1 увімкнено.

При короткому натисканні на кнопку SB1 конденсатор С2 зарядиться, високий рівень виходу елемента DD1.1 зміниться низьким, а низький на виході елемента DD1.3 - високим. Польовий транзистор VT1 відкриється, освітлювальні лампи вмикаються, світлодіод HL1 згасне, а конденсатор С3 швидко розрядиться через захисний діод елемента DD1.2.

Коли конденсатор С2 розрядиться через резистор R2 настільки, що рівень напруги на виході елемента DD1.1 знову висока, почнеться зарядка конденсатора С3. Це призведе до встановлення високого рівня на одному з входів (висновку 5) елемента DD1.2. Зібраний у цьому елементі генератор почне працювати, формуючи імпульси частотою близько 1 Гц. Через елемент DD1.3 вони надійдуть на затвор польового транзистора VT1, періодично закриваючи та відкриваючи його. В результаті освітлювальні лампи спалахуватимуть із зазначеною частотою. Це означає, що час роботи освітлення добігає кінця.

Через деякий час зарядний струм конденсатора С3 спаде до значення, при якому падіння напруги на резисторі R4 зменшиться до низького відповідного логічного рівня. Робота генератора на елементі DD1.2 припиниться, і таймер, остаточно вимкнувши освітлення, повернеться у вихідний стан.

Оскільки при першому підключенні таймера до ізолюючого трансформатора Т1 (див. рис. 1) конденсатор С3 розряджений, освітлювальні лампи будуть спалахувати, доки він не зарядиться. Це може бути ознакою справності таймера.

Рис. 9

Усі елементи таймера монтують на друкованій платі, креслення якої показано на рис. 9. Виготовляють її з однобічно фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5...2 мм. Затискачі ХТ1.1 і ХТ1.2 є контактними майданчиками, в отвори яких вставлені гвинти з гайками. Зовнішній вигляд змонтованої плати – на рис. 10. Кнопка SB1 та світлодіод HL1 встановлені з боку друкарських провідників.

При зазначених на схемі номіналах елементів отримано витримку тривалістю близько 10 хв. Її можна змінити, підбираючи конденсатор С2. Тривалість серії спалахів наприкінці витримки залежить від ємності конденсатора С3, а частота їхнього прямування - від ємності конденсатора С4.

література

1. Нечаєв І. Дистанційний вимикач живлення. – Радіо, 2011, № 7, с. 42, 43.
2. Русин А. Вимикач освітлення на ІЧ променях. – Радіо, 2004, № 2, с. 46-48.

Автор: І. Нечаєв

Дивіться інші статті розділу Освітлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Світлодіодні лазери - загроза для літаків 21.04.2016 Автори дослідження British Journal of Ophthalmology, стверджують, що потрібні не нові правила безпеки польоту, а контроль за оборотом світлодіодних лазерних пристроїв. Експерти в галузі медичних досліджень з Інституту офтальмології в Лондоні стверджують: немає жодних доказів того, що промені з лазерної указки можуть зашкодити зір пілотів літаків. Однак короткочасне засліплення та відволікання уваги здатні відіграти фатальну роль для пасажирів та членів екіпажу. Статтю опубліковано в British Journal of Ophthalmology. Останнім часом побільшало випадків засліплення пілотів пасажирських авіалайнерів лазерними указками - лише за один рік реєструється близько 1500 таких пригод. Повідомляється про один інцидент, коли лазерний промінь призвів до пошкодження сітківки пілота, проте лікарі вважають, що подібні випадки є малоймовірними. Величезна відстань між літаком та землею забезпечує достатнє розсіювання променя та скорочує світлову енергію, що надходить у око. Удосконалення технологій призвело до покращення лазерних пристроїв та збільшення їх потужності, проте пошкодити очі вони можуть лише на відстані до кількох метрів. Лазерні указки, ручки та брелоки зазвичай генерують червоні промені з енергією в один міліват (мВт), що недостатньо для нанесення травм очам, проте зараз їх енергія підвищилася до 300 мВт. Вчені вважають, що клас небезпеки таких лазерів потрібно підвищити до трьох, а самі пристрої вилучити із вільного продажу. В інтернеті можна придбати і куди потужніші лазерні покажчики з енергетичним виходом 1000 мВт і навіть 6000 мВт. Ці пристрої четвертого класу небезпеки здатні позбавити зору кількох метрів. Експерти вважають, що такі лазери спричинили втрату зору у 150 британських дітей. Однак якщо направити такий промінь на літак, що летить, пучок світла повинен пройти велику відстань і подолати скло кабіни. Промінь розсіюється достатньо для того, щоб не загрожувати очам пілота. Однак під час посадки відволікання уваги може призвести до катастрофи. Тому, стверджують автори роботи, потрібні не нові правила безпеки польоту, а контроль за обігом лазерних пристроїв.

Інші цікаві новини:

▪ Цифрові осцилографи серії TDS6000B, що запам'ятовують

▪ Технологія Mitsubishi Electric простежить за уважністю водія

▪ Проблему акумуляторів виявив рентген

▪ Китайська мова налаштовує дітей на музику

▪ Шум покращує роботу датчиків

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Економна автомийка. Поради домашньому майстру

▪ стаття Коли полетів перший літак? Детальна відповідь

▪ стаття Жимолість їстівна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Розрахунок стабілізатора для вібраційного насоса. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кристалічні візерунки. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024