Многоместный выключатель освещения

Снегирев И.
Я думаю, каждый из нас оказывался в такой ситуации, когда нужно пройти через какое-то помещение или комнату с двумя выходами, включив и выключив свет. Проблема в том, что выключатель обычно один, расположенный у одного входа, и чтобы выключить свет и выйти из другого входа нужно вернуться, выключить, и далее перемещаться в темноте. В советское время для таких целей выпускались так называемые «коридорные переключатели», но сейчас, увы, таких уж нету, во всяком случае, в свободной продаже. Но даже если бы и были, они предназначены только для управления светом из двух мест. А как быть, если это коридор с несколькими входами и выходами? В этом случае проводка сильно усложняется.
Но если перейти к квазисенсорному управлению, то на одной трехпроводной линии можно организовать любое множество мест управления.

На рисунке 1 показана схема многоместного выключателя, сделанная автором на базе своей другой конструкции, описанной в Л.1.

Многоместный выключатель питается от электросети от источника питания, сделанного по бестрансформаторной схеме с балластным конденсатором. Это несколько снижает надежность устройства, поэтому, при желании, можно сделать и трансформаторный источник на маломощном трансформаторе.
Сетевое напряжение поступает через конденсатор С1 и резистор R2 на выпрямительный мост VD1-VD4. Стабилитрон VD5 в совокупности с реактивным сопротивлением С1 образует параметрический стабилизатор, вырабатывающий постоянное напряжение 12V при токе до 50-100mA. Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного тока.
Для управления используются узлы из двух кнопок S1-SN. В каждом узле по две кнопки без фиксации, например, S1.1 и S1.2. Кнопки S1.1...SN.1 служат для выключения, а кнопки S1.2...SN.2 - для включения.
Для фиксации команд служит RS-триггер на микросхеме D1. Команда на включение (кнопки S1.2...SN.2) подается прямо на один из входов триггера на D1.3-D1.4, переключая его в состояние логической единицы на выходе (вывод 10). Этот уровень поступает на транзистор VT1 и открывает его. Реле, включенное в его коллекторной цепи замыкает свои контакты и включает нагрузку. Здесь используется малогабаритное реле фирмы Bestar, с обмоткой на напряжение 12V и ток 30 mA. Контакты этого реле могут коммутировать ток до 10А в цепи 220V, то есть, управлять нагрузкой до 2200 W. Реально, коммутировать более 1000W не рекомендую, потому, что при большей мощности реле начинает греться.
Сейчас нередки отключения электроэнергии, а RS-триггер такая вещь, которая в момент включения питания может оказаться в любом из двух положений. Это значит, что после подачи напряжения может что-то включиться само собой. Чтобы этого не происходило, и триггер каждый раз после подачи питания устанавливался только в выключенное (нулевое) положение, служит схема на элементах D1.1 и D1.2. Фактически, это расширитель, добавляющий триггеру еще один вход для установки в нулевое положение. На этот дополнительный вход подключена RC-цепь C5-R6, которая, в момент включения питания формирует импульс предустановки триггера в нулевое положение.
Команда на выключение (S1.1...SN.1) подается на вывод 8 D1.3 через расширитель входов на элементах D1.1 и D1.2. При этом триггер переключается в состояние логического нуля на выходе D1.3. Транзистор VT1 закрывается и реле К1 размыкает свои контакты.
Теперь о деталях. Диоды КД102А можно заменить на КД105, КД209. Стабилитрон КС512 можно заменить любым в диапазоне КС510-КС515. Стабилитроны КС210-215 применять не рекомендую, так как они слабые и могут выйти из строя, а это грозит подачей на микросхему повышенного напряжения питания. Можно использовать Д815. В качестве кнопок можно использовать любые замыкающие кнопки без фиксации, объединив их по две штуки в каждый кнопочный блок. Для связи основного блока с кнопочными блоками можно использовать любой трехпроводный кабель, провода которого помечены цветом, например, это может быть тонкий электросетевой кабель с третьим проводом для заземления.
Транзистор КТ815 может быть заменен и менее мощным, например, КТ503, КТ602, КТ604 или даже КТ315 (при условии, что ток через обмотку реле не более 30 mA). Вместо реле BS-115SC-12V можно применить любое другое реле аналогичной мощности с током через обмотку не более 50mA. Можно использовать реле КУЦ-1, КУЦ-42, применявшиеся в системах дистанционного управления 3-УСЦТ, реле типа РЭС-22, РЭС-10, РЭС-9 и др. Но это потребует изменения рисунка платы или установки реле за пределами платы. Вместо электромагнитных реле можно использовать оптроновые типа 5П19. 5П20 или оптосимисторы. В этом случае, светодиод оптореле или оптосимистора через токоограничительный резистор подключают в коллекторную цепь транзистора VT3.
Не исключено использование автомобильных реле со значительно большим током обмотки (типа "3747"), в этом случае нужно на месте VT3 использовать составной транзистор (например, КТ972 или набранный из двух) и использовать источник питания на маломощном трансформаторе (типа "TLG", например) с вторичной обмоткой 9V, потому что безтрансформаторный не обеспечит необходимый для включения такого реле ток. Вторичную обмотку трансформатора подключают к точкам соединения диодов VD1-VD2 и VD3-VD4, а элементы R1, С1, R2, VD5 исключают из схемы.
Конденсатор С1 - типа К73-17В на напряжение не ниже 300V, можно заменить любым другим конденсатором аналогичной емкости и напряжения. Остальные конденсаторы любого типа.
Монтаж выполнен на небольшой печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, дорожки расположены с одной стороны.

Корпус - пластмассовый корпус распределительной коробки, в которых выполняют соединения проводов проводки в квартире. Можно использовать в качестве корпуса обычную мыльницу,
закрепленную на кронштейне, пластмассовую упаковку для компьютерных 3,5" дискет, или любую другую подходящую пластмассовую коробку (какой-то школьный пенал, например).
Если нужна индикация типа «включено -выключено» можно использовать двухцветный светодиод типа КИПД45Б-М, который включить через резистор сопротивлением 3,6 kOm между выходами D1.3 и D1.4.
Устройство может управлять как сетевой, так и низковольтной нагрузкой. Но при этом питаться должно от сети. Либо нужно исключить элементы бестрансформаторного блока питания и подавать напряжение +12V на С2.
Литература:
1. Снегирев И. «Волшебная палочка» -лазерная указка». ж.Радиоконструктор №6, 2005 г.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR