Управление светильником одной кнопкой, схема автомата (CD40106)


Это схема электронного выключателя освещения, который управляется однойкнопкой, - одно нажатие, и свет горит, следующее нажатие, и свет погас. Преимущество схемы в том, что параллельно можно включить любое немыслимое количество кнопок и расположить их в разных местах помещения, например, у каждой двери в длинном коридоре с множеством дверей, и управлять светом любой из них. Схемы такого назначения уже описывались и в этом журнале и в других.

Принципиальная схема

Но эта схема интересна своей «не типичностью», - в ней нет ни D-триггеров, ни счетчиков. Все решено на микросхеме CD40106, содержащей шесть инвертирующих триггеров Шмитта. Хотя, собственно в схеме включения / выключения работает только три из них. Остальные три - как буфер управления выходным ключем. И так, схема показана на рисунке в тексте.

Орган управления - кнопка S1. «Главная» часть схемы - «защелка» на элементах D1.1-D1.3. Работает она следующим образом. На вход элемента D1.1 поступает логический уровень с выхода элемента D1.2 через резистор R1.

Эта схема интересна тем, что она «запоминает» уровень, подаваемый на вход D1.1 кратковременно. Допустим, в исходном состоянии на выходе D1.2 -ноль. Соответственно, этот ноль через R1 поступает на входЭ1.1 и там тоже ноль.

Принципиальная схема блока для управления светильником с помощью одной кнопки

Рис. 1. Принципиальная схема блока для управления светильником с помощью одной кнопки.

Так как это два последовательно включенных инвертора, то уровни на входе D1.1 и выходе D1.2 всегда одинаковы. Теперь подаем на вход D1.1 единицу (кратковременно), на выходе D1.2 будет тоже единица, но она поступит через R1 на вход D1.1 и кратковременная единица станет постоянной, до тех пор пока на вход D1.1 не подадут ноль.

Таким образом, получается что как-бы, нужно две кнопки, - одна для подачи на вход D1.1 нуля, а другая для подачи туда же единицы. Но, кнопка должна быть одна. Значит, нужно менять «логику» этой кнопки. Для этого служит элемент D1.3.

На его выходе уровень противоположен тому, что на выходе D1.2, да и к тому же его изменение задержано цепью R2-C1, а кнопка S1 берет уровень с выхода D1.3. Теперь получается, что после каждого переключения «логика» кнопки меняется на обратную. Если в прошлый раз кнопка подала на вход D1.1 единицу, то в следующий раз подает туда же ноль.

А задержка цепью R2-C1 служит для того чтобы схема не зациклилась от слишком быстрого изменения «логики» кнопки. Ну а теперь, о работе схемы в целом. Допустим, исходное состояние - светильник Н1 выключен. Тогда на выходе D1.2 -единица, а на соединенных вместе выходах элементов D1.4-D1.6 - ноль. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты и ток в осветительный прибор Н1 не поступает.

Теперь нажимаем кнопку S1 чтобы включить свет. При этом, через кнопку S1 на вход D1.1 присоединяется выход элемента D1.3, на котором логический ноль. «Защелка» D1.1-D1.2 «переворачивается» и теперь на входе D1.1 и выходе D1.2 -ноль. Даже после отпускания кнопки.

На соединенных вместе выходах элементов D1.4-D1.6 - единица. Транзисторы VT1 и VT2 открываются и ток в осветительный прибор Н1 поступает.

Но, кнопку S1 нужно отпустить, её не следует удерживать нажатой слишком долго, во всяком случае, дольше времени цепи R2-C1. Потому что после того как С1 через R2 разрядится до логического нуля на выходе D1.3 появится единица. И если при этом S1 остается нажатой, то «защелка» D1.1-D1.2 «переворачивается» обратно.

Получается так, что короткими нажатиями S1 можно включить или выключить свет, а вот если S1 нажать и держать нажатой, то свет будет мигать с периодом времени задержки цепи R2-C1.

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 во дворе одновременно, к тому же, светильник может содержать несколько ламп).

Детали

Суммарная мощность ламп не должна быть более 200W. При такой мощности радиаторы транзисторам VT1 и VT2 не нужны. Если транзисторы поставить на радиаторы, то можно поднять мощность нагрузки до 2000W. Транзисторы IRFBC40 можно заменить на IRF840, BUZ90, КП707В2.

Стабилитрон Д814Б можно заменить любым стабилитроном на напряжение 9-12V. Резисторы - МЯТ, С2-33 или импортные аналоги, конденсаторы электролитические, зарубежные аналоги отечественных К50-35 (например, фирмы Jamicon). Конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения стабилитрона.

Галерин М. А.РК-12-17.


1 1884 Освещение
освещение выключатель освещения светильник управление нагрузкой
Написать комментарий:

cashback