Выключатель освещения

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

И. Нечаев, г. Москва
Это устройство обеспечивает включение освещения (или другого оборудования, например, сушилки для рук, нагревателя или вентилятора), если в зоне его контроля появляется какой-либо объект. Схема выключателя показана на рис. 1. Принцип его действия основан на контроле среднего напряжения на выходе Echo дальномера HC-SR04.


Генератор запускающих импульсов собран по схеме мультивибратора на ОУ DA2.1. Для получения требуемых параметров импульса цепи зарядки (VD5R7) и разрядки (R7R8) конденсатора С3 сделаны различными. На ОУ DA2.2 собран компаратор напряжения, который управляет ключом на транзисторе VT1. На неинвертирующий вход ОУ DA2.2 с подстроечного резистора R10 поступает образцовое напряжение, которое определяет дальность обнаружения объекта. Импульсы с выхода Echo дальномера HC-SR04 поступают на интегрирующую цепь R9C5, а уже постоянное напряжение с её выхода — на инвертирующий вход ОУ DA2.2. Через резистор R11 осуществляется положительная обратная связь, благодаря которой введён гистерезис, повышающий помехозащищённость выключателя.
В дежурном режиме длительность импульсов на выходе Echo велика, поэтому на инвертирующем входе напряжение больше, чем на неинвертирующем, а на выходе ОУ DA2.2 будет напряжение, близкое к нулю. Транзистор VT1 закрыт, реле К1 обесточено, поэтому на нагрузку, подключённую к разъёму Х1, сетевое напряжение не поступает.
При появлении в зоне контроля выключателя объекта длительность импульсов на выходе Echo дальномера HC-SR04 уменьшается, следом уменьшается постоянное напряжение на выходе интегрирующей цепи и компаратор на ОУ DA2.2 переключается. В результате транзистор VT1 откроется, реле сработает и своими контактами К1.1 подаст сетевое напряжение на нагрузку. При удалении объекта из зоны контроля устройство вернётся в исходное состояние и нагрузка обесточится. В выключателе применён сетевой источник питания на балластном конденсаторе C1.Резистор R1 ограничивает бросок тока при подключении устройства к сети 230 В. На стабилитронах VD1, VD2 и диодах VD3, VD4 собран мостовой выпрямитель. Причём стабилитроны ограничивают выпрямленное напряжение на уровне 11,5...14 В, а конденсатор C2 сглаживает его пульсации. От этого напряжения питаетсяреле К1. Для питания дальномера и микросхемы DA2 применён стабилизатор напряжения DA1. Конденсаторы С4 и С6 дополнительно фильтруют напряжение питания +5 В и образцовое напряжение соответственно. Светодиод HL1 сигнализирует о подаче питания на выключатель.
Все детали устройства размещены на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1...1.5 мм, чертёж которой показан на рис. 2.

Чертежи печатной платы в формате Sprint-Layout
Применены постоянные резисторы С2-23, Р1-4, МЛТ, подстроечный — импортный или СПЗ-19, оксидные конденсаторы — К50-35 и импортные, СЗ — плёночный или керамический, С1 — плёночный, рассчитанный на работу в сети 230 В. Выпрямительные диоды — любые маломощные с допустимым током 100 мА и обратным напряжением 100 В, стабилитроны — с напряжением стабилизации 12...15 В, допустимым током стабилизации и прямым током не менее 25...30 мА, подойдут, например, импортные 1N4742, 1N4743, 1N4744. Диод VD5 — любой маломощный импульсный. Светодиод — повышенной яркости свечения любого цвета. Применено реле MZP А 001 46 05 с номинальным напряжением обмотки 12 В и её сопротивлением 450 Ом. Мощность коммутируемой нагрузки определяется параметрами контактов реле. Для применённого реле, согласно маркировке на корпусе, допустимый коммутируемый ток — 5 А при напряжении 250 В. Для подключения сети и нагрузки применён клеммник барьерный винтовой серии DG25 с шагом выводов 7,62 мм.
Но можно применить и другие, рассчитанные для работы в сети 230 В. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.


Налаживание сводится к проверке надёжного запуска дальномера HC-SR04, при необходимости для этого следует подобрать конденсатор СЗ. Дальность обнаружения устанавливают подстроечным резистором R10. На этапе налаживания для установки дальномера HC-SR04 на плату можно временно установить гнёзда из серии PSB, например, отрезав четыре штуки от гнезда PSB-10 (DS1023-1x10). После проверки работоспособности и налаживания гнезда можно удалить и впаять дальномер непосредственно в отверстия платы.

Плату размещают в пластмассовый корпус подходящего размера. В корпусе делают отверстия для излучателя и приёмника дальномера (рис. 4), а также для соединительных проводов. Для оперативной регулировки чувствительности подстроечный резистор R10 можно снабдить осью, чтобы она выступала из корпуса выключателя.
С помощью реле можно коммутировать и другие источники напряжения, для этого контакты реле надо просто отсоединить от сети 230 В.
Нелишним будет напоминание о том, что все элементы выключателя находятся под напряжением сети 230 В, поэтому нужно обязательно соблюдать технику безопасности. На этапе налаживания выключатель следует питать от лабораторного источника с выходным напряжением 12 В и током до 100 мА. Подключают лабораторный источник параллельно конденсатору С2.
Радио №6, 2018
Автоматический выключатель освещения лестничной площадки
Автоматический выключатель света для тамбура
Автомат управления дворовым светильником

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

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