Вимикач настільної лампи

Пропоноване увазі читачів пристрій дозволяє включати і вимикати навантаження дотиком пальця до сенсорного контакту: при першому торканні лампа включається, при наступному - гасне. Навантаженням пристрою може бути лампа розжарювання потужністю до 100 Вт. енергозберігаюча компактна люмінесцентна (КЛЛ) або світлодіодна лампа.

На відміну від конструкцій, опублікованих раніше [1, 2], пропонований вимикач містить значно менше число деталей - він виконаний всього на одній мікросхемі, а комутація напруги здійснюється польовим транзистором з малим опором відкритого каналу, завдяки чому на ньому виділяється незначна потужність. Недолік пристрою - необхідність включення його в мережу трехполюсніком, але в даній конструкції (стосовно настільній лампі) недолік цей не є суттєвим.

Схема вимикача приведена на рис. 1. Напруга мережі через плавку вставку FU1 надходить на імпульсний блок живлення U1 з вихідним постійною напругою 5 В і діодний міст VD1-VD4, в діагональ якого включений канал польового транзистора VТ1, При включенні пристрою в мережу ланцюг С3R5 встановлює лічильник DD1.1 а нульове стан (на всіх виходах - лог 0). Одночасно починає спалахувати миготливий світлодіод НL1, прямокутні імпульси з його катода надходять на рахунковий вхід (висновок 9) лічильника DD1.2 і змінюють його стан. При появі сигналу на виході 8 (висновок 14) напруга високого рівня через діод VD5 надходить на рахунковий вхід (висновок 9) лічильника і блокує його подальшу роботу.

Пропоноване увазі читачів пристрій дозволяє включати і вимикати навантаження дотиком пальця до сенсорного контакту: при першому торканні лампа включається, при наступному - гасне

Мал. 1

При дотику рукою до сенсорного контакту Е1 напруга, наводимое освітлювальною мережею на тіло людини, надходить на вхід R (висновок 15) лічильника DD1.2 і встановлює його в нульовий стан. При цьому по спаду імпульсу (конденсатор С4 розряджається) на вході дозволу рахунку (висновок 2) лічильник DD1.1 змінює свій стан на одиницю. Напруга високого рівня з його виведення 3 через резистор R3 надходить на затвор польового транзистора VТ 1 і відкриває його, в результаті чого на пампу EL1 надходить напруга мережі. Тривалість торкання сенсора Е1, а також повторні дотику до нього до зупинки рахунку лічильника 001.2 не впливають на стан лічильника DD1.1.

Для того щоб відключити лампу ЕL1, потрібно знову доторкнутися до сенсорного контакту Е1. Лічильник DD1.1 знову змінить свій стан на одиницю, на виводі 3 з'явиться напруга низького рівня, і транзистор VТ1 закриється. Час «нечутливості" пристрою після дотику до сенсора (t) залежить від частоти спалахів f світлодіода НL1 і коефіцієнта ділення лічильника DD1.2. Для зменшення цього часу правий (по схемі) висновок діода VD5 (анод) і конденсатора С4 можна з'єднати ні з виходом 8 (висновок 14). а з виходом 4 (висновок 13) або 2 (висновок 12) лічильника DD1.2 (в першому випадку час скоротиться вдвічі, у другому - вчетверо).

Джерело живлення U1 - мережевий зарядний пристрій HX 128-5 для мобільного телефону з вихідним постійною напругою 5 В. Можна використовувати будь-який відповідний готовий або саморобний малопотужний імпульсний джерело живлення з вихідною напругою 5 ... 6 В і струмом навантаження 30 мА. Критерії вибору - економічність і мінімальний нагрів його елементів при тривалій безперервній роботі.

Всі застосовані в пристрої конденсатори - керамічні, наприклад КМ, все резистори - МЛТ зазначеної на схемі потужності розсіювання, Резистор R1 служить для захисту від ураження електричним струмом при дотику до сенсорного контакту Е1. Щоб уникнути електричного пробою по його корпусу допустиме значення постійної і змінної напруги цього резистора повинно бути не менше 500 В. Цій вимозі відповідають резистори зазначеного типу з потужністю розсіювання 1 Вт і вище.

Діоди 1N4007 (VD1-VD4) замінні будь-якими іншими кремнієвими з прямим струмом не менше 0,5 А і зворотним напругою не менше 600 В або доданими мостом з такими ж параметрами. діод КД522А (VD5) - будь-яким малопотужним кремнієвим діодом, транзистор VТ1 - будь-яким n-канальним польовим транзистором з максимальною напругою стік-витік не менше 400 В. Мікросхема К561ІЕ10 може бути замінена функціональним аналогом з серії КР1561 або 564, Миготливий світлодіод HL1 - червоного кольору світіння з частотою спалахів близько 1 Гц, тип його автору невідомий. На його місці можна застосувати будь-який миготливий світлодіод з мінімальним напругою живлення близько 2 В.

Конструктивне виконання пристрою може бути різним - його можна вбудувати в підходящий готовий або саморобний світильник або виконати у вигляді приставки, що включається між світильником і мережею В авторському варіанті деталі пристрою змонтовані на двох фрагментах макетної друкованої плати, розміщених в корпусі саморобного світильника. На одному з них встановлені утримувач плавкою вставки FU1, діодний міст VD1-VD4 і транзистор VT1. При потужності лампи розжарювання 100 Вт транзистор практично не нагрівається і тому тепловідвід для нього не передбачено. На другий платі розташовані 16-гніздова розетка під мікросхему DD1 і всі інші деталі. Резистор R1 поміщений в відрізок термоусаджуваної трубки і змонтований навісним монтажем всередині корпусу світильника. Плата блоку живлення U1 витягнута з корпусу зарядного пристрою, деталі вихідного випрямляча (випрямний діод і оксидний конденсатор) переміщені ближче до центру плати, після чого вона обрізана по довжині. Готові плати покриті з обох сторін двома шарами лаку ХВ-784.

Конструкція виготовленого автором декоративного світильника зображена на рис. 2. Джерелом світла в ньому служить «Світлодіодна система model YB27» виробництва КНР, що є лампу зі світлодіодами червоного, зеленого і синього кольорів світіння, забезпечену обертовим ковпаком з прозорого пластика з гранями-призмами Світлова картина, яка спостерігається на стелі, нагадує ту, яка створюється широко відомим обертовим «диско-кулею».

Мал. 2

Підстава світильника 1 - дюралюмінієвий маховик від котушкового магнітофона. На ньому встановлено циліндр 4 (банку з-під зеленого горошку), всередині якого знаходиться керамічний патрон 5, закріплений на підставі 1 за допомогою гвинта М4 (6) з гайкою 9. Між циліндром і підставою поміщений алюмінієвий диск 2 (від відслужило свій термін електролічильника ), що закриває отвори на верхній площині підстави 1. Всередині підстави встановлена ​​ізолююча прокладка 8 (поліетиленова кришка для скляної банки), до якої «секундним» клеєм приклеєні зігнуті у вигляді букви П смужки щільного картону 10, просоченого лаком ХВ-784. За допомогою клею і тонкої рибальської волосіні до них прикріплені плати 7 і 11 з деталями пристрою. Знімне днище 12 - ще одна поліетиленова кришка, трохи обрізана по висоті і щільно вставлена ​​в основу світильника 1. Зовнішні поверхні деталей корпусу світильника пофарбовані матовою чорної аерозольною фарбою. Вид на монтаж деталей в підставі світильника показаний на рис. 3, а його зовнішній вигляд - на рис. 4.

Мал. 3

Змонтоване правильно і з справних деталей пристрій починає працювати відразу; налагодження зводиться до установки необхідної чутливості підбором резистора R2. Для спрощення цієї процедури резистор R2 тимчасово замінюють включеним підлаштування реостатом такого ж опору, а між висновком 14 лічильника DD1.2 і плюсовим проводом живлення через резистор опором 1 ... 1,5 кОм підключають будь світлодіод (катодом до зазначеного висновку), При роботі лічильника DD1 .2 світлодіод повинен світити, при зупинці рахунку - гаснути. Іншими словами, після восьми спалахів світлодіода НL1 після подачі напруги живлення додатковий світлодіод повинен згаснути. Якщо цього не відбувається, зменшують опір підлаштований резистора приблизно на 100 кОм. домагаючись згасання додаткового світлодіода. Далі дотиком пальця до сенсорного контакту Е1 встановлюють лічильник DD1.2 в нульове стан, при цьому додатковий світлодіод повинен засвітитися, а після восьми спалахів миготливого знову погаснути. Якщо пристрій працює нормально, видаляють тимчасово підключений світлодіод, замінюють підлаштування резистор ПОСТІЙНИМ близького опору, ввинчивают лампу ЕL1 в патрон і перевіряють роботу світильника в цілому.

Мал. 4

Опір резистора R 2 залежить від розміру і місця розташування сенсорного контакту Е1, т. Е, від конструктивного виконання пристрою. В авторському варіанті макет пристрою успішно працював з резистором R2 опором 3 МОм. У зібраному світильнику при використанні в якості сенсора корпусу пристрою його довелося замінити резистором вдвічі меншого опору, при цьому вимикач працює стабільно і помилкові спрацьовування відсутні. На чутливість пристрою впливає також фазировка підключення його до мережі живлення: найбільшою вона виходить при з'єднанні верхнього (за схемою) штиря вилки ХР1 з фазним проводом мережі, а нижнього - з нульовим.

При налагодженні вимикача слід пам'ятати, що його елементи гальванически пов'язані з мережею, тому під час налагодження потрібно дотримуватися обережності, а всі роботи проводити тільки при повністю знеструмленому пристрої. Показаний на схемі загальний провід ні в якому разі не можна поєднувати з корпусом пристрою; світильник з металевим корпусом допускається експлуатувати виключно в приміщеннях, що мають підлоги з ізоляційного матеріалу. вдалині від трубопроводів, радіаторів опалення та інших металевих заземлених предметів. Експлуатація такого світильника у вологих і сирих приміщеннях недопустима.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Єрофєєв Б. Економічний сенсорний вимикач освітлення - Радіо, 2001 № 10, С 29. 30.
  2. Черевань О. Сенсорний вимикач настільної лампи. - Радіо, 2003 № I. с. 16.

Автор: А. МЕЛЬНИКОВ, м Барнаул
Джерело: Радіо №4 / 2017

Можливо, вам це буде цікаво: