30.03.21

[Домашняя]

При организации освещения длинных коридоров, лестничных маршев, подъездов, предприятий, подвалов, и других мест, где по техническим и эксплуа­тационным причинам желательна возможность включения и выключения света из двух и более мест, обычно используют различные схемы коридорных переключателей. Один переключатель ставят в начале или у входа помещения, а другой в конце или у выхода. Это позволяет включить свет у одного конца помещения, пройти через него или проехать и выключить у другого конца. Аналогичная ситуация с лестничными маршами. При необходимости в двух местах управления еще можно применить относительно простую, хорошо знакомую электрикам, схему из двух механических переключателей на два положения. При большем числе точек управления схема проводки и сильно усложняется, а процесс управления становится не внятным. Например, представьте длинный коридор с 10-ю входами в разные помещения. Нужно как минимум 10 точек управления, чтобы выходя из любого из этих помещений можно свет включить, пройти через коридор в другое помещение (или на выход) и выключить свет. Реализовать такой вариант обычным электротехническим способом будет крайне сложно и дорого, учитывая, сколько потребуется проложить проводов. А вот электронным способом получается очень легко и даже красиво, так как органом управления служит обычная нефиксируемая кнопка (вроде звонковой кнопки). Причем, этих кнопок может быть любое количество (хоть 100), так как все они включаются параллельно к одному двухпроводному управляющему кабелю. Изменение состояния (включено / выключено) производится однократным нажатием любой из этих кнопок. Каждое нажатие меняет состояние выключателя на противоположное. На рисунке 1 показана схема выключателя.

Как видно, в ней нет ничего сложного или дорогостоящего. На элементах микросхемы D1 выполнена схема двухстабильного триггера, состояние которого изменяется при каждом нажатии кнопки S1 (или любой из параллельных ей кнопок Sri). Рассмотрим, как это работает. Предположим, что триггер находится в состоянии с логической единицей на выходе элемента D1.1. При этом конденсатор С1 заряжен через резистор R1 до напряжения логической единицы. А на входы элемента D1.1 через резистор R2 поступает напряжение логического нуля с выхода элемента D1.2. Обратите внимание, - емкость конденсатора С1 существенно больше емкости С2. Если мы нажмем кнопку, то на входы элемента D1.1 через контакты кнопки поступит напряжение, накопленное на С1. Так как емкость С1 многократно больше емкости С2, то на входах D1.1 будет напряжение логической единицы. На выходе D1.1 - логический ноль, на выходе D1.2 - единица. Схема зафиксируется в таком состоянии до следующего нажатия кнопки. С выхода элемента D1.3 логический уровень поступает на затвор полевого ключа VT1. Резистор R4 снимает нагрузку на выход элемента от действия тока зарядки емкости затвора транзистора. Если на выходе D1.3 логическая единица транзистор VT1 открывается и включает осветительную лампу Н1. Если логический ноль, - транзистор закрывается и лампа выключается. Лампа питается пульсирующим постоянным напряжением через выпрямительный мост на диодах VD2-VD5. Питание подается через мост, потому что транзистор VT1 типа IRF840 может коммутировать только положительное напряжение. Микросхема питается напряжением 10V через параметрический стабилизатор R3-VD1. Конденсатор СЗ сглаживает пульсации питающего напряжения. Все детали расположены на одной простой печатной плате с односторонними дорожками.

Плату можно сделать любым доступным способом. Рисунок можно перенести на фольгу как методом «лазерного утюга» или фотоэкспонирования используя компьютер, так и нарисовав дорожки вручную несмываемым маркером, или просто краской или лаком. Рисунок дорожек показан «вид сверху», то есть, так как они выглядят, если плату повернуть к себе дорожками. Поэтому при выполнении дорожек из фоторезиста (фотоэкспонирование) или «лазерным утюгом» нужно отсканированный со страницы журнала рисунок отзеркалить. Сделать это можно практически в любом графическом редакторе («отражение», «разворот») или в настройках принтера (если там есть «отражение» или «разворот»). Микросхему CD4093 можно заменить другим импортным аналогом «...4093» или оте­чественной микросхемой К561ТЛ1. В схеме используются три из четырех элементов микросхемы, поэтому, чтобы снизить вероятность пробоя статическим электричеством, входы четвертого неиспользуемого элемента соединены на плате с плюсом питания микросхемы. На принципиальной схеме это не показано. Транзистор IRF840 можно заменить отечественным КП707В. Схема рассчитана на мощность лампы не более 200W (если используется несколько ламп, включенных параллельно, суммарная мощность не должна превышать этой величины). При такой мощности радиатор для VT1 не нужен. При необходимости управлять более мощной нагрузкой (до 2000W) нужно предусмотреть соответствующий радиатор для транзистора и мост на диодах VD2-VD5 заменить мостом соответственно большей мощности. Схема предназначена для работы с лампами накаливания, но испытывалась и с компактными энергосберегающими лампами, показав положительные результаты. Однако рекомендовать её для энергосберегающих ламп не стану, так как энергосберегающие лампы различных фирм могут существенно отличаться по требованию к питающему напряжению. Хочу заметить, что у всех имеющихся в моем распоряжении энергосбе­регающих ламп на входе электронного балласта есть мостовой выпрямитель. В данном случае получится два мостовых выпрямителя последовательно, что сути дела не меняет. Стабилитрон 1N4697 можно заменить любым стабилитроном на 9-12V, например, стабилитроном Д814 или КС211. Конденсатор СЗ должен быть на напряжение не ниже 12V.

Радиоконструктор №3 2011г стр. 24