Схема управления освещением по трем проводам (К561ЛН2, IRFBC40)

Для управления освещением в длинных коридорах обычно используют проходныевыключатели. Это два механических переключателя, соединенных трехпроводной схемой (думаю, приводить её не стоит, так как её знает каждый электрик). Такая схема позволяет включать и выключать свет из двух мест. Но что делать, если желаемых мест управления несколько?

Например, это длинный коридор, с множеством дверей - входов в комнаты или кабинеты. Здесь мест управления может оказаться и несколько десятков.

Схема устройства

В таком случае поможет электроника. На рисунке 1 показана схема электронного проходного выключателя, органы управления которого так же, связаны трехпроводным кабелем, но самих органов управления может быть сколько угодно много.

Секрет в том, что органы управления представляют собой панели с двумя кнопками, работающими на замыкание и не фиксирующимися в нажатом состоянии. Получается, что линию связи (тот трехпроводной кабель) каждое место управления занимает только в момент включения или выключения света. В остальное время линия связи свободна. А сам процесс управления квазисенсорный.

Принципиальная схема блока управления освещением по трем проводам

Рис. 1. Принципиальная схема блока управления освещением по трем проводам.

Логическая часть схемы построена на микросхеме D1. На её элементах D1.1 и D1.2 и резисторе R2 выполнен триггер Шмитта. Важное свойство триггера Шмитта в том, что его состояние можно изменить подачей управляющего напряжения на его вход.

При этом триггер Шмитта запомнит логическое состояние этого напряжения и будет его помнить до очередного изменения. Управление производится двумя кнопками, - S1.1 и S1.2 (и другими кнопами, соответственно Sn.1 и Sn.2). При нажатии S1.1 (Sn.1) на вход элемента D1.1 через кнопку и токоограничвающий резистор R1 поступает напряжение логической единицы.

Триггер Шмита переключается в это состояние, и на выходе D1.2 появляется единица, которая сохраняется и после отпускания кнопки. За ним включена последовательность из двух инверторов, причем последний инвертор увеличенной мощности путем параллельного включения трех инверторов D1.4-D1.6.

Увеличение мощности необходимо для управления выходным ключом на полевых высоковольтных коммутаторных транзисторах VT1 и VT2. Данные транзисторы хотя и являются транзисторами с изолированным затвором (входное сопротивление бесконечно), но обладают значительной емкостью затвора. Поэтому в процессе изменения логического уровня на затворе возникает существенный импульс тока зарядки - разрядки затвора, который способен перегрузить выход логического элемента КМОП.

И так, единица на выходе D1.2 приводит к появлению единицы на соединенных вместе выходах D1.4-D1.6. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и включает осветительную лампу Н1. Таким образом, кнопки S1.1-Sn.1 служат для включения освещения.

При нажатии S1.2 (Sn.2) на вход элемента D1.1 через кнопку поступает напряжение логического нуля. Триггер Шмита переключается в это состояние, и на выходе D1.2 появляется ноль, который сохраняется и после отпускания кнопки. Ноль на выходе D1.2 приводит к появлению нуля на соединенных вместе выходах D1.4-D1.6.

Ключ на транзисторах VT1 и VT2 закрывается и выключает осветительную лампу Н1. Таким образом, кнопки S1.1-Sn.1 служат для выключения освещения.

Практически, плата располагается где-то в одном месте, там где вводится цепь на освещения коридора. Затем, по стене нужно проложить один трехпроводной кабель. Очень удобно для этого использовать тонкий трехпроводной кабель для электропроводки с заземлением.

Удобно тем, что в нем не только три провода, но и эти провода разного цвета, что исключает возможность их перепутать при подключении узлов управления.

И так, кабель прокладывается по всей длине коридора. И во всех нужных местах к нему подключаются узлы управления, состоящие из двух кнопок. Конструкция узлов управления может быть произвольной. Это могут пары отдельных кнопок вроде звонковых кнопок, либо самодельные устройства.

Но эстетичнее и логически понятнее получается если узлы управления сделать самостоятельно, из розеток. В которых, удалить контакты, а в отверстия установить по одной тумблерной микро-кнопке. Желательно разных цветов, - красная для включения света и белая для его выключения.

Диоды VD2 и VD3 служат для разрядки емкостей затворов полевых транзисторов и гашения выбросов напряжения на них при изменениях логического уровня. Питается микросхема от бес-трансформаторного источника, состоящего из диода VD4, резистора R3, на котором падает избыток напряжения, стабилитрона VD1 и конденсатора С1. Напряжение питания микросхемы 10V.

Детали и печатная плата

Схема собрана на печатной плате, показанной на рисунке 2. Плата с односторонним расположением печатных дорожек.

Печатная плата для схемы управления освещением

Рис. 2. Печатная плата для схемы управления освещением.

Печатная плата должна быть установлена в пластмассовый корпус подходящего размера, и расположена в недоступном месте. На схеме лампа Н1 показана одна условно, на самом деле может быть несколько ламп включенных параллельно (схема работает вместо выключателя, включающего все лампы в подъезде или коридоре одновременно).

Суммарная мощность ламп не должна быть более 250W. При такой мощности радиаторы транзисторам VT1 и VT2 не нужны. Если транзисторы поставить на радиаторы можно поднять мощность нагрузки до 2000W.

Транзисторы IRFBC40 можно заменить на IRF840, BUZ90, КП707В2. Стабилитрон Д814Б можно заменить любым стабилитроном на напряжение 9-11V. Конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения стабилитрона.

Галерин М. А. РК-12-16.

1 1406 Освещение
освещение дистанционное управление
Написать комментарий:

cashback