Схемы управления люстрой по двум проводам
Схемы управления люстрой по двум проводам с использованием полупроводников
Один хороший инженер – электронщик говорил, что если, мол, в схеме есть реле, то она нуждается в доработке. И с этим нельзя не согласиться: ресурс срабатывания контактов реле всего несколько сотен, может тысяч раз, в то время, как транзистор, работающий на частоте хотя бы 1КГц делает каждую секунду 1000 переключений.
Схема на полевых транзисторах
Эта схема была предложена в журнале «Радио» №9 2006 г. Она показана на рисунке 1.
Алгоритм работы схемы такой же, как и у предыдущих двух: при каждом кратковременном щелчке выключателем подключается новая группа ламп. Только в тех схемах одна группа, а в этой целых две.
Нетрудно видеть, что основой схемы является двухразрядный счетчик, выполненный на микросхеме К561ТМ2, содержащий в одном корпусе 2 D – триггера. На этих триггерах собран обычный двухразрядный двоичный счетчик, который может считать по алгоритму 00b, 01b, 10b, 11b, и опять в том же порядке 00b, 01b, 10b, 11b … Буква «b» говорит о том, что числа указаны в двоичной системе счисления. Младший разряд в этих числах соответствует прямому выходу триггера DD2.1, а старший прямому выходу DD2.2. Каждая единичка в этих числах говорит о том, что открыт соответствующий транзистор и подключена соответствующая группа ламп.
Таким образом получается следующий алгоритм включения ламп. Лампа EL1 светит как только замкнется выключатель SA1. При кратковременных щелчках выключателем лампы будут зажигаться в следующих сочетаниях: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL3 & EL4); (EL1 & EL2 & EL3 & EL4).
Для того, чтобы осуществить переключение по указанному алгоритму, следует на вход C младшего разряда счетчика DD2.1 подавать счетные импульсы в момент каждого щелчка выключателя SA1.
Рисунок 1. Схема управления люстрой на полевых транзисторах
Управление счетчиком
Осуществляется двумя импульсами. Первый из них — это импульс сброса счетчика, а второй – счетный импульс, переключающий лампы.
Импульс сброса счетчика
При включении устройства после продолжительного отключения (не менее 15 секунд) электролитический конденсатор C1 полностью разряжен. При замыкании выключателя SA1 пульсирующее напряжение с выпрямительного моста VD2 частотой 100Гц через резистор R1 формирует импульсы напряжения, ограниченные стабилитроном VD1 на уровне 12В. Этими импульсами через развязывающий диод VD4 начинает заряжаться электролитический конденсатор C1. В этот момент дифцепочка C3, R4 формирует импульс высокого уровня на R – входах триггеров DD2.1, DD2.2, и счетчик сбрасывается в состояние 00. Транзисторы VT1, VT2 закрыты, поэтому при первом включении люстры лампы EL2…EL4 не горят. Включенной остается только лампа EL, поскольку включается непосредственно выключателем.
Формирование счетных импульсов
Через диод VD3 импульсы сформированные стабилитроном VD1 заряжают конденсатор C2 и поддерживают его в заряженном состоянии. Поэтому на выходе логического элемента DD1.3 поддерживается низкий логический уровень.
При непродолжительном размыкании выключателя SA1 пульсирующее напряжение с выпрямителя прекращается. Поэтому конденсатор C2 успевает разрядиться, для чего потребуется около 30ms, и на выходе элемента DD1.3 устанавливается высокий логический уровень, — формируется перепад напряжения от низкого уровня к высокому, или как его часто называют восходящий фронт импульса. Именно этот восходящий фронт устанавливает в единичное состояние триггер DD2.1, подготавливая включение лампы.
Если внимательно всмотреться в изображение на схеме D – триггера, можно заметить, что его тактирующий вход C начинается наклонным отрезком идущим слева – вверх – направо. Этот отрезок говорит о том, что срабатывание триггера по входу C происходит по восходящему фронту импульса.
Вот тут самое время вспомнить про электролитический конденсатор C1. Подключенный через развязывающий диод VD4, от может разряжаться только через микросхемы DD1 и DD2, другими словами поддерживать их в рабочем состоянии некоторое время. Вопрос в том, насколько долго?
Микросхемы серии К561 могут работать в диапазоне питающего напряжения 3…15В, а в статическом режиме потребляемый ими ток исчисляется единицами микроампер. Поэтому в данной конструкции полный разряд конденсатора происходит не ранее, чем через 15 секунд и то, благодаря резистору R3.
Поскольку конденсатор C1 почти не разряжен, то при замыкании выключателя SA1 импульс сброса цепочкой C3, R4 не формируется, поэтому счетчик остается в том состоянии, какое получил после очередного счетного импульса. В свою очередь счетный импульс формируется в момент размыкания SA1, каждый раз увеличивая состояние счетчика на единицу. После замыкания SA1 на схему подается напряжение сети и зажигается лампа EL1 и лампы EL2… EL4 в соответствии состоянию счетчика.
При современном развитии полупроводниковых технологий ключевые (переключающие) каскады выполняются на полевых транзисторах (MOSFET). Делать такие ключи на биполярных транзисторах теперь считается просто неприличным. В рассматриваемой схеме это транзисторы типа BUZ90A, которые позволяют управлять лампами накаливания мощностью до 60 Вт, а при использовании энергосберегающих ламп такой мощности более, чем достаточно.
Еще один вариант схемы
На рисунке 2 показан возможный вариант только что рассмотренной схемы.
Рисунок 2. Схема управления 5 (3)-х ламповой люстрой
Вместо счетчика на D-триггерах в схеме применен сдвиговый регистр К561ИР2. В одном корпусе микросхемы содержится 2 таких регистра. В схеме используется только один, его выводы на схеме показаны в скобках. Такая замена позволила несколько уменьшить число печатных проводников на плате, либо просто не было у автора другой микросхемы. А в целом, внешне в работе схемы ничего не изменилось.
Логика работы сдвигового регистра очень проста. Каждый импульс, поступающий на вход C, передает содержимое входа D на выход 1, а также производит сдвиг информации по алгоритму 1-2-4-8.
Поскольку в данной схеме вход D просто запаян на + источника питания микросхемы (константа «лог. Единица») при каждом сдвиговом импульсе на входе С на выходах будут появляться единицы. Таким образом, зажигание ламп происходит в последовательности: 0000, 0001, 0011, 0000. Если не забывать про лампу EL1, то вместе с ней последовательность включения будет следующая: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL2 & EL3).
Первое сочетание 0000 будет появляться при первоначальном включении люстры под действием импульса сброса, формируемого дифцепочкой C3, R4, как в предыдущей схеме. Последнее нулевое сочетание появится также за счет сброса регистра, но только на этот раз сигнал сброса придет через диод VD4, как только на выходе 4 появится сигнал логической 1, т.е. при четвертом щелчке выключателем.
Остальные элементы схемы нам уже знакомы по описанию предыдущей. На микросхеме К561ЛА7 (до нее была трехвходовая ЛА9, также включенная инвертором) собран формирователь сдвиговых импульсов, а электролитический конденсатор C1 выполняет роль источника питания микросхем во время короткого щелчка выключателем. Выходными ключами являются все те же MOSFET, правда другого типа IRF740, что в целом ничего не меняет.
Схема управления люстрой на тиристорах
Предыдущие схемы почему-то коммутировали лампы при помощи полевых транзисторов, хотя для этих целей больше подходят тиристоры и симисторы. Схема с использованием тиристора показана на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема управления люстрой на тиристорах
Как и в предыдущих схемах одна лампа EL3 включается просто при замыкании выключателя SA1. Группа ламп EL1, EL2 включается при повторном щелчке выключателя SA1. Работает схема следующим образом.
При первом замыкании SA1 загорается лампа EL3, и одновременно с этим пульсирующее напряжение с выпрямительного моста через резистор R4 подается на стабилизатор напряжения, выполненный на стабилитроне VD1 и конденсаторе C1, который быстро заряжается до напряжения стабилизации стабилитрона. Это напряжение используется для питания микросхемы DD1.
Одновременно с этим через резистор R2 начинает, причем не очень быстро, заряжаться электролитический конденсатор C2. В это время на выходе элемента DD1.1 высокий уровень, который заряжает конденсатор C3, таким образом, что на его правой по схеме обкладке плюс.
Как только заряд конденсатора C3 достигнет уровня логической единицы на выходе элемента DD1.1 появится низкий уровень, но на входах элементов DD1.2 DD1.3, благодаря заряженному конденсатору C3 и развязывающему диоду VD4, сохранится высокий уровень. Поэтому на выходах 4 и 10 элемента DD1 удерживается низкий уровень, который удерживает в закрытом состоянии транзистор VT1. Тиристор VS1 также закрыт, поэтому лампы не горят.
При непродолжительном щелчке выключателем SA1 конденсатор C1 разряжается достаточно быстро, тем самым обесточивая микросхему. Постоянная разряда конденсатора C2 намного выше, при указанных на схеме номиналах не менее 1 секунды. Поэтому конденсатор C3 быстро перезарядится в обратном направлении – плюс будет на его левой по схеме обкладке.
Если за время менее одной секунды успеть включить люстру вновь, то на входе элемента DD1.1 благодаря не успевшему разрядиться конденсатору C1 будет уже присутствовать высокий уровень напряжения, а на входах элементов DD1.2, DD1.3 низкий, заданный направлением заряда конденсатора C3. На выходах 4 и 10 элемента DD1 устанавливается высокий уровень, который открывает транзистор VT1, а тот в свою очередь тиристор VS1, зажигая лампы EL1, EL2. В дальнейшем такое состояние элемента DD1 поддерживается за счет обратной связи через резистор R3.
Микроконтроллерное управление люстрой
Схемы на микроконтроллерах неспроста считаются достаточно простыми по схемотехнике. Добавив незначительное количество навесных деталей можно получить очень функциональное устройство. Правда, расплатой за такую схемную простоту является написание программ, без которых микроконтроллер, даже очень мощный, просто кусок железа. Но при хорошей программе этот кусок железа превращается в некоторых случаях в произведение искусства.
Схема управления люстрой на микроконтроллере показана на рисунке 4.
Рисунок 4. Схема управления люстрой на микроконтроллере
Как и все предыдущие, схема управляется лишь одним только сетевым выключателем SW1. Щелчки выключателем позволяют не только выбирать количество включенных ламп, но осуществлять их плавное включение, устанавливать желаемую яркость свечения. Кроме того, позволяет имитировать присутствие людей в доме, — включать и выключать освещение по определенному алгоритму. Такое вот простенькое охранное устройство.
Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!
Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:
Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;
Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;
Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.
Starter box для первых экспериментов в подарок!
После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.
Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.
Обзор схем для управления люстрой по двум проводам
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.
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.
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.
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 (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 H1 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 управления люстрой по двум проводам
- Задействуем диоды
- Схема на терморезисторе и реле
- Используем счетчик
- Самый простой вариант
Задействуем диоды
Первая идея заключается в использовании диодной схемы. Суть заключается в том, что несколько установленных параллельно выключателей включают лампы через диоды, перед лампочками также установлены диоды. Так как диод пропускает только одну полуволну синусоидального напряжения бытовой электросети (в данном случае), то и лампа включится та, перед которой включен диод в соответствующем направлении.
Недостаток этой схемы заключается в том, что на каждую осветительную группу подается лишь половина напряжения питания. Лампы накаливания в таком включении будут работать, а вот люминесцентные или светодиодные, если и включатся, то такое питание приведет к преждевременному их выходу из строя. Лампы накаливания будут мерцать с частотой питающей сети, для России это 50 Гц, это ведет к повышенной утомляемости людей находящихся в помещении, а также головным болям и общим недомоганиям. Такой свет нельзя использовать в жилых помещениях.
Еще одна «диодная» схема управления люстрой по двум проводам заключается во включении всех лампочек, но на разную мощность, это реализовано с помощью диода. При включении 1-й клавиши выключателя включается первая полуволна, при второй – полное напряжение. Её можно применять для питания ламп накаливания или диммируемых светодиодных ламп. При этом конденсаторы нужны для того, чтобы при нажатии одной из клавиш включались только первые три источника света, ведь ёмкость не пропускает постоянный ток (одна полуволна – это тоже постоянный ток, но пульсирующий). Ёмкость нужна порядка 1 мкФ и напряжением более 300 В. Диоды отечественные КД202 (ж, к, м, р), КД203, КД206, иностранные 1n4007 (можно выпаять из сгоревшей люминесцентной лампы или зарядного устройства).
Схема выглядит следующим образом:
Также рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, как управлять люстрой по двум проводам, добавив в схему конденсатор:
Схема на терморезисторе и реле
Третья схема управления светильником по двум проводам на терморезисторе и реле. При включении выключателя напряжение подаётся на схему и зажигаются лампы HL4-HL6. HL1-HL3 запитаны через нормально-замкнутые контакты реле (К1 – его катушка), при подаче питания они размыкаются. Параллельно катушке подключены: задающий резистор R1 и терморезистор R2. Протекание тока через R2 вызывает его нагрев. С повышением температуры его сопротивление падает (NTC или отрицательный температурный коэффициент).
У реле есть некий характерный гистерезис, это значит, что ток включения больший, чем ток удержания. Это значит, что при сниженном сопротивлении R2 ток продолжит протекать через него, но катушка остается запитанной достаточно для удержания реле во включенном состоянии. Чтобы включить все лампы, нужно быстро перевключить выключатель, тогда резистор не успеет остыть и ток пойдёт через него, тока через катушку будет недостаточно для размыкания контактов. Чтобы включить половину лампочек повторно, нужно выключить свет, подождать с половину минуты, чтобы терморезистор остыл и его сопротивление восстановилось, и включить заново.
- Реле с сопротивлением обмотки около 300 ом, Uсрабатывания 7В, Uотпускания – 3В.
- R2 – три терморезистора СТ3-17, соединённых параллельно.
- R1 – МЛТ-0,25, в диапазоне десятков Ом, подобрать для того, что бы реле срабатывало и не срабатывало в зависимости от выбранного режима, который описан выше.
- Диодный мост – любой рассчитанный на сетевой напряжение, например КЦ407А.
- C1 – 50 мКф на 16 В.
Используем счетчик
Еще одна схема построена на логических элементах. Суть идеи заключается в том, что вы подаете импульсы и на его выходе попеременно появляются логические единицы. Они используются для включения полупроводниковых ключей, например транзисторов.
Переключение групп ламп происходит при быстром переключении выключателя (вкл./выкл.), так на вход счетчика С поступают тактовые импульсы и на выходе появляются логические единицы. Алгоритм работы:
- EL1 & EL
- EL1 & EL3 & EL
- EL1 & EL2 & EL3 & EL
Сброс счетчика происходит при подаче сигнала на вход R. Для этого нужно выключить SA1 на 15 секунд.
- Счетные импульсы формирует DD3.
- Первое включение, на выходе DD3 сформирован логический ноль, удерживается от C2.
- Короткое переключение разряжает конденсатор и на выходе DD3 появляется логическая единица. Происходит переключение элемента DD2.1 по переднему фронту на счетном входе. И так при каждом кратковременном размыкании SA2.
Самый простой вариант
Мы уже упомянули о люстрах с пультом. Их стоимость на момент написания статьи начинается от 1500 рублей. У них есть преимущество для тех, кто не хочет собирать сложных схем – вам нужно только подключить питание к люстре. Остальные параметры устанавливаются с пульта.
Ассортимент таких устройств достаточно широкий и позволяет реализовать любые дизайнерские идеи в вашей квартире, в том числе есть музыкальные модели и модели, управляемые смартфоном.
Обзор подобной люстры предоставлена на видео:
Теперь вы знаете, как организовать управление люстрой по двум проводам, если нет возможности проложить дополнительную проводку от выключателя. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и и вы смогли выбрать для себя наиболее подходящий способ решения проблемы!
Материалы по теме:
Управление люстрой по двум проводам
Поделиться
Ссылка Поделиться на другие сайты
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.
Как 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
Электрик в доме
Рубрики
Свежие записи
Свежие комментарии
Управление люстрой по двум проводам
Автор: admin, 29 Июн 2013
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.
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
- 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.
Источник: