Электронный проходной выключатель

Автор: Chief_Admins / Дата: пт, 12/01/2017 - 20:32 /

Электрикам старшего поколения такое понятие, как коридорный выключатель известно достаточно хорошо. Довольно удобно при выходе из комнаты в длинный коридор, в котором нет окон, щелкнуть выключателем, включив свет, дойти к противоположному концу коридора и перед выходом из дома погасить освещение коридора вторым выключателем, который располагается около выхода.

 

 

 

 

 

Хотя такое устройство и называется выключателем, для его работы необходимы два переключателя с перекидным контактом. Стандартные выключатели для организации такой схемы не подойдут.

Рисунок поясняет простоту схемы. Лампочка светится только в том случае, когда оба переключателя S1 и S2 замыкаются на один и тот же провод (нижний или верхний).

Управление светом из трех различных мест, в схему включаются дополнительные элементы.

Данная схема включает новый элемент – проходной переключатель S3, содержащий две группы перекидных контактов. В положении контактов, показанном на схеме, свет включен. При этом, если любой из выключателей перевести в противоположное положение, свет выключится.

Схема управления освещением из трех мест широко применяется в коридорах, куда выходят две двери жилых помещений.

Теоретически схема проходного выключателя может быть создана с большим количеством переключателей, но при этом схема соединений значительно усложняется необходимостью применения переключателей с большим количеством групп контактов. Наличие хотя бы пяти переключателей сделают схему сложной для восприятия принципов ее работы и неудобной для монтажа.

В случае необходимости создания большого количества коридорных выключателей, управляющих одной группой освещения (например, коридор общежития), применяются электронные коридорные выключатели.

Принцип работы проходного выключателя — при нажатии на одну клавишу свет включился, и горит до тех пор, пока не нажата другая клавиша — похож на принцип работы электронного устройства, называемого триггер. С появлением очередного управляющего импульса состояние триггера переходит в противоположный режим. При этом основное требование при использовании триггера в системах проходных выключателей — клавиши должны быть без фиксации. Для организации работы такой схемы достаточно 2-жильного провода минимального сечения. Количество кнопок в такой схеме не ограничено. Без каких-либо изменений в принципиальную схему управления освещением параллельно уже существующим добавляются новые кнопки.

В схеме триггер работает в счетном режиме. Для реализации такого алгоритма инверсный выход триггера подключен к входу D. Так организуется стандартная схема, при которой каждый входной импульс по входу C переводит состояние триггера в противоположный режим.

Входные импульсы возникают после нажатия клавиш S1…Sn. Цепочка R2C2 выполняет функции подавления дребезжания контактов, и выделения единичного импульса. Нажатие кнопки заряжает конденсатор C2. После отпускания кнопки через C – вход триггера конденсатор разряжается, формируя входной импульс. Так организована стабильная работа схемы проходных переключателей в целом.

Цепочка R1C1, подключенная к входу R триггера служит для сброса состояния триггера при первичном появлении питания. В случае, когда в таком сбросе нет необходимости, вход R просто подключается к общему проводнику питания. Если вход R оставить неподключенным, триггер будет все время находиться в сброшенном состоянии.

Прямой выход триггера управляет выходным каскадом, управляющим нагрузкой. Простейший и самый надежный вариант — реле и транзистор (см. схему). Параллельно катушке электромагнитного реле подключается диод D1, который защищает выходной транзистор от напряжения самоиндукции в момент выключения электромагнитного реле Rel1.

В одном корпусе микросхемы К561ТМ2 содержится два триггера, один из которых не применяется и входные контакты незадействованного триггера (8, 9, 10 и 11) необходимо соединить с общим проводом для предотвращения выхода микросхемы из строя вследствие воздействия статического электричества. Для микросхем КМОП-структуры такое соединение является обязательным. Напряжение питания +12В подается на вывод микросхемы №14, а вывод №7 соединяется с общим проводом питания.

В качестве транзистора VT1 возможно применение КТ815Г, а диода D1 — 1N4007. В схеме применяется малогабаритное реле с катушкой 12В. Номинальный ток контактов электромагнитного реле подбирается исходя из значения мощности осветительных приборов, или другой электрической нагрузки.

Источник питания выполняется по схеме с трансформатором (5…10Вт, напряжение вторичной обмотки 14…17В) и применением интегрального стабилизатора 7812, который обеспечивает на выходе постоянное напряжение 12В. В качестве диодного моста Br1 может быть мост типа КЦ407, либо выпрямительная схема на базе диодов 1N4007. Хотя стабилизатор 7812 и обладает встроенной защитой от коротких замыканий, в любом случае перед включением в работу проверка правильности электромонтажа обязательна.

Источник электрического питания, организованный по данной схеме, обеспечивает гальваническую развязку от сети освещения, позволяя применение блока питания в сырых помещениях (подвалы, погреба). В случае, когда такое требование не предъявляется, источник питания может быть организован по бестрансформаторной схеме.

Бестрансформаторная схема дает возможность исключить трансформатор, что достаточно удобно и практично в ряде случаев. При этом не следует забывать, что кнопки и вся схема в целом имеют гальваническую связь с осветительной сетью и соблюдать требования правил техники безопасности.

В бестрансформаторной схеме сетевое выпрямленное напряжение подается на стабилитрон VD1 через балластный резистор R3 и ограничивается на уровне 12В. Возможные пульсации напряжения сглаживаются электролитическим конденсатором C1. Включение нагрузки происходит посредством транзистора VT1, а резистор R4 подключается к прямому выходу триггера (вывод 1).

Электроинсталяция

Читайте также: