30.03.21

[Домашняя]

При постоянно растущих тарифах на электроэнергию тема экономии стоит наиболее остро. В местах, где освещение требуется относительно непродолжительное время после включения, либо должно быть только в присутствии людей, можно устанавливать выключатели с задержкой, отключающих светильник автоматически спустя некоторое время после включения. Одна из таких схем показана на рисунке 1.

Имеется кнопка без фиксации. При её нажатии сразу же включается свет, а вот выключается спустя некоторое время, которое может быть установленным равным 2,4,16 или 60 минутам. Подробнее. Питание на схему подается от электросети. Включает и выключает лампу светильника симистор VS1. Низковольтное напряжение для питания электроники берется от бестрансформаторного источника C3-VD4-VD3-C7-VD1. Резистор R7 служит для разрядки конденсатора СЗ после отключения схемы от электросети. Реактивное сопротивление СЗ служит балластным сопротивлением. Диоды VD3-VD4 - выпрямитель. Стабилитрон VD1 с конденсатором СЗ образует параметрический стабилизатор. Конденсатор С7 сглаживает пульсации. После подключения схемы к электросети счетчик D2 устанавливается в нулевое положение зарядным током конденсатора С1. После этого на всех его выходах нули. Транзистор VT1 открывается и вслед за ним открывается симистор VS1, лампа Н1 зажигается. То же самое происходит и после нажатия кнопки S1, так как она включена параллельно С1. Таким образом, включить свет можно двумя способами, - сетевым выключателем (на схеме не показан) подать питание на схему, или нажать кнопку S1, если схема подключена к сети без выключателя. Чтобы отсчитать время на вход «С» счетчика D1 поступают импульсы от генератора, выполненного на мигающем светодиоде HL1. Ток на светодиод подается через резистор R2. Прямое напряжение на светодиоде в тот момент, когда он горит равно 2,0V, а в момент, когда он гаснет - практически бесконечно. Таким образом, на резисторе R2 образуются импульсы размахом около 9-10V. Работа встроенного ключа мигающего светодиода не очень «чистая», вообще, если посмотреть осциллографом, то можно подумать что там внутри контакты - термопара (хотя это и не так), потому что в моменты переключения присутствуют характерные короткие импульсы, напоминающие дребезг контактов механического выключателя. Чтобы эти импульсы не влияли на счетчик, параллельно резистору R2 включен конденсатор С4. Частота импульсов, поступающих на счетчик, постоянна, равна приблизительно 2 Гц. Время на выключение устанавливается путем выбора выхода счетчика D1 перемычкой, через которую напряжение с выхода D1 поступает на транзисторный ключ VT1 и диод VD5, предназначенный для остановки счетчика после окончания интервала. Интервал зависит от распайки перемычки. Если она как на схеме, то примерно через 4 минуты после включения или нажатия кнопки S1 на выводе 14 D1 появляется логическая единица. При этом открывается диод VD5 и блокирует вход «С» счетчика, и в то же время закрывается транзистор VT1, ток управляющего электрода симистора выключается и симистор закрывается. Осветительная лампа гаснет. Перепаяв перемычку на другой выход счетчика можно, соответственно, получить и другую выдержку времени. Если свет еще нужен - нажмите кнопку S1. Светодиод HL1 имеет двоякое назначение, во-первых, и это основное, он служит генератором тактовых импульсов для таймера, во-вторых, его можно использовать, как индикатор места положения кнопки, чтобы её можно было легко найти в темноте. Недостаток схемы, показанной на рисунке 1, в исключительно только ручном управлении (нужно либо включать выключателем, либо нажимать кнопку). Это не всегда удобно, потому что, например, человек, не проинформированный о правилах работы выключателя, может и не догадаться, что нужно нажать подсвеченную мигающим светодиодом кнопку. И еще одно, - если свет нужен продолжительное время лампа будет периодически гаснуть, после чего её нужно будет включать кнопкой. Устранить выше озвученные недостатки можно дополнив схему каким-либо датчиком присутствия человека.

Правда, это немного заводит в тупик, так как пиродатчики реагируют только на перемещения объекта, и если двое людей просто стоят и разговаривают пиродатчик их «не заметит». Датчик емкости дорог, сложен в налаживании и склонен к сбоям. В общем, компромиссный вариант, - обычный микрофон. Человек открывает дверь входит, топает ногами, если людей несколько они разговаривают, в общем, мы с вами - почти постоянные источники шума. Да и непосвещенному в правила работы выключателя будет легче, - вот выключится свет неожиданно, и человек что-то скажет или вскрикнет, топнет - вот свет и включился. Датчик акустический, - обычный электретный микрофон с транзисторным усилителем - формирователем, выходной, ключ которого подключается параллельно кнопке, используемой для ручного управлений. Сигнал от микрофона М1 поступает на двухкаскадный транзисторный усилитель на VT1 и VT2. Чувствительность микрофона можно регулировать с помощью переменного резистора R1, чтобы настроить на оптимальный порог включения. С коллектора VT2 напряжение ЧЗ поступает на детектор на германиевых диодах VD1 и VD2. На конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение, пропорциональное громкости звука. Если напряжение на С4 достаточно, то транзистор VT3 открывается и разряжает конденсатор С5. Напряжение через транзистор поступает на «R» вход счетчика и обнуляет. Далее ситуация может развиваться двумя путями. Если больше достаточно громких звуков нет, схема отработает как вариант, показанный на рисунке 1, то есть, свет пого­рит некоторое время и погаснет. Чтобы включился снова, нужно будет нажать кнопку или крикнуть, топнуть... Другая ситуация, - в месте установки этой схемы происходит какая-то человеческая деятельность, люди ходят, разговаривают, работают, хлопают дверями. Если звуки практически не утихают, во всяком случае, продолжительность тишины не достигает размера выдержки времени, то свет вообще не будет выключаться. Он будет гореть до тех пор, пока не наступит тишина, плюс еще время выдержки. Собрать схему легче всего воспользовавшись радиолюбительским набором, состоящим из корпуса и макетной печатной платы, на мой взгляд, сейчас это оптимальный вариант при единичном изготовлении. Мигающий светодиод типа FYL-3017, но можно использовать практически любой, важно чтобы без встроенного токоограничителя и только одноцветный. Электретный микрофон подойдет тоже практически любой. Транзисторы КТ3107 можно заменить транзисторами КТ361. Стабилитрон VD3 можно заменить любым маломощным или средней мощности стабилитроном на напряжение 9-15V. Все конденсаторы, кроме С8, на напряжение не ниже 16V. С8 - на напряжение не ниже 360V.

Радиоконструктор №9 2011г стр. 19