Выключатель-контроллер для люстры из пяти ламп (4018, BUZ90)

Самодельный выключатель, контроллер для управления люстрой из 5-ти ламп, построена на микросхеме 4018. Обычно лампы люстры разделенына две группы, независимо от общего числа ламп. Связано это, в первую очередь, с тем, что стандартная проводка для люстры рассчитана на две коммутируемые цепи. Конечно, это не дает в полном объеме реализовать все возможности многоламповой люстры.

Здесь приводится описание электронного переключателя пяти ламп (или пяти групп ламп) с помощью трехкнопочного узла управления. Одной кнопкой «Вкл.» можно включить все лампы одновременно. Кнопкой «Вык.» можно все выключить. Кнопкой «Рег.» можно регулировать число включенных ламп.

Принципиальная схема

Основу схемы составляет микросхема CD4018A (или другая типа «4018»). Данная микросхема представляет собой пятиразрядный сдвигово-параллельный регистр. Информацию в него можно записывать как последовательно, так и параллельно. Причем, выходы инверсные.

Входы D1-D5 служат для подачи параллельного кода, а единица на входе S запишет этот код в регистр, и он появится на выходе, но в инверсном виде. Таким образом, чтобы все выходы установить в нулевое состояние нужно записать в регистр код «11111».

Для этого входы D1-D5 соединены с плюсом питания (на них таким образом поданы единицы), а при подаче импульса на вход S на выходах устанавливается «00000». Чтобы установить на всех выходах логические единицы, нужно записать в регистр «00000», для этого нужно подать единицу на вход R.

Принципиальная схема управления люстрой из пяти ламп

Рис. 1. Принципиальная схема управления люстрой из пяти ламп.

По фронту каждого импульса, приходящего на вход С, регистр будет записывать данные на входе D0. И выдавать их со сдвигом на выходе в инвертированном виде. То есть, если на D0 будет логический ноль, то с первым импульсом на С на D1 появится единица, со вторым импульсом на С, единица будет уже на выходах D1 и D2, и так далее до полного заполнения.

Логические уровни с выходов микросхемы D1 поступают на ключи на полевых высоковольтных транзисторах VT1-VT5, которые переключают лампы Н1 - Н5 (или группы ламп Н1-Н5). Лампы питаются пульсирующим постоянным током от выпрямителя на мосте VD13.

Диоды VD3-VD12 и резисторы R2-R6 служат для устранения влияния емкости затворов транзисторов на работу микросхемы D1. Дело в том, что емкость затворов транзисторов BUZ90 и аналогичных, существенная, и при коммутации возникает значительный ток на её зарядку, что приводит к перегрузке выхода КМОП-микросхемы, и если не приводит к её повреждению, то обязательно приведет к сбою в её работе. Здесь резисторы R2-R6 ограничивают ток зарядки затворов VТ1-VТ5, а диоды VD2-VD12 обеспечивают ускоренный разряд емкости затворов этих транзисторов.

Микросхема питается от параметрического стабилизатора на стабилитронах VD1 и VD2. Стабилитрона два - на всякий случай, потому что при выходе стабилитрона из строя на микросхему может поступить напряжение электросети, и она выйдет из строя. Хотя, скорее всего, в этом случае раньше пробьет С1, но все же, для перестраховки.

Работа схемы в целом

При включении питания конденсатор С2 создает импульс, который поступает на вывод 10 и устанавливает выходы D1 в нулевое состояние. Это нужно для того чтобы после включения питания лампы сами не включились.

Если нужно включить все лампы сразу -нажимаем S2. При этом на вывод 15 поступает напряжение высокого уровня и на всех выходах устанавливаются логические единицы. Все транзисторы VТ1-VТ5 открываются, и через них подается ток на все лампы.

Если нужно выключать все лампы нажимаем кнопку S1. При этом на вывод 10 поступает напряжение высокого уровня и на всех выходах устанавливаются логические нули. Все транзисторы VТ1-VТ5 закрываются, и гаснут все лампы.

Если нужно включить не все лампы, из состояния «выключено» нажимаем кнопку S3 и отпускаем. При этом на вывод 14 поступает импульс через цепь R9-R8-C2. Эта цепь служит для подавления дребезга контактов кнопки S3. И на выводе 5 появляется логическая единица. VТ1 открывается и загорается Н1.

При последующих нажатиях S3 последовательно появляются логические единицы на выводах 4, 6, 11 и 13. Соотвественно, открываются транзисторы VТ2, VТЗ, VТ4, VТ5 и загораются лампы Н2, НЗ, Н4, Н5.

Таким образом, кнопкой S2 включаем люстру всю и сразу, а кнопкой S3 её можно включить постепенно, по одной лампочке, оставив включенными столько ламп, сколько нужно.

Детали и их замена

Микросхему 4018 можно заменить любым аналогом «4018», например, CD4018, NJM4018 и т.д. Транзисторы BUZ90 можно заменить на IRF840, КП707В2 и другие аналоги.

Мощность каждой лампы должна быть не более 150W. В принципе, можно переключать и более мощные лампы, до 2000W каждая, но в этом случае транзисторы нужно поставить на радиаторы, а диодный мост заменить, соответственно, более мощным.

Но, в люстре вряд ли будут такие мощные лампы, скорее всего по 40-60W, не более. В этом случае никаких радиаторов для транзисторов не нужно.

Молчанов Г. И. РК-2016-09.

1 1489 Освещение
освещение выключатель освещения
Написать комментарий:

cashback