Інструменти

Огляд схем для керування люстрою з двох дротів. Дистанційне керування з двох дротів Управління по двох дротах схема

Яку велику роль для нас відіграє зір, а водночас і світло, за допомогою якого ми бачимо, говорити зайве. Саме тому для нас таку значну роль в оформленні інтер'єру відіграють світлові прилади. Десь вони зовсім прості, на кшталт БРА чи стельових світильників, а десь і витонченіші. А чим складніше світловий прилад, тим складнішу схему підключення він і вимагатиме, що саме собою цілком зрозумілий висновок. Ось наприклад люстра, вона зазвичай мають на увазі можливість підключення двох ланцюгів з лампами, тим самим змінюючи освітленість у кімнаті від приглушеної, так скажімо інтимної, до яскравого світла.
Управління люстрою за трьома проводами

Всі ми вже звикли, що люстра з двома режимами керується трьома проводами. Фактично в цьому випадку реалізовано два паралельні ланцюги для кожної групи ламп люстри. Кожен з ланцюгів починається з вимикача, щоб цим комутувати потрібний ланцюг і включати бажані лампи. Такий варіант можна назвати загальноприйнятим. Він простий і за його реалізації можна обійтися мінімальними вкладеннями – одним додатковим дротом від вимикача до люстри. Про такий варіант докладно розказано в одній із наших статей «Підключення люстри».
Однак такий варіант має й недоліки, це якраз третій провід, який ми згадали як гідність мінімізувати вкладення в схему підключення. Адже уявіть такий варіант, коли стіни заштукатурені, а шпалери наклеєні. Тут прокинути третій провід швидко і безпроблемно вже навряд чи вийде. Тут два варіанти. Це купити люстру, яка буде мати кілька режимів підсвічування, та керуватися з пульта управління. Другий варіант це реалізувати схему, яка забезпечила б покрокове включення для кожної з груп ламп, залежно від кількості перемикань керуючого вимикача. Саме про такі варіанти ми й розповімо далі…

Управління люстрою з двох дротів (схеми)

У нашому випадку буде наведено кілька варіантів керування люстрою з двох дротів. Кожен із варіантів матиме свої плюси та мінуси, про які ми розповімо в процесі опису кожного з можливих випадків підключення. А тепер по порядку.

1 Варіант управління люстрою з двох дротів

Перший варіант найпростіший, але й "неповноцінний". Він не вимагатиме високої кваліфікації від людини, яка її реалізовуватиме, а також застосування безлічі радіодеталей. Але мінус його в тому, що рівень експлуатаційних характеристик при цьому буде також невисоким. Вся справа в тому, що в схемі використовується особливість нашої мережі живлення, яка, як ми знаємо, видає змінний струм, з частотою 50 Гц. Також властивість діодів, які пропускають цей струм лише в одному напрямку. Подивіться на схему.

Коли напівхвиля проходить в одному з напрямків, то струм йде через діод до лампи і через діод за вимикачем, але розташований при цьому в тому ж напрямку. Тобто струм може пройти тільки через діоди, що працюють у парі, якщо так можна сказати. Аналогічна ситуація при проходженні напівхвилі у зворотному напрямку. Тепер струм йде через діод перед вимикачем і через діод за лампою, при цьому діоди також встановлені в тому самому напрямку. Отже, як ви зрозуміли схема дуже проста, змонтувати її дуже просто. Мінусів є те, що лампи світитимуть у підлогу розжарення, так як це буде одна напівхвиля, тобто напруга 110 вольт. Також буде присутній ефект мерехтіння, адже в цьому випадку частота живлення стане половинною – 25 Гц. Саме про ці низькі експлуатаційні характеристики ми згадували раніше.

2 Варіант управління люстрою з двох дротів

Цей варіант можна назвати дещо інноваційним. А ось чому! Це ви зрозумієте з опису принципу роботи цієї схеми. Насамперед погляньте на неї…

При замиканні ланцюга включаються всі лампи HL4-6, включені безпосередньо і HL1-3, включені через контакти реле. Але тут одразу спрацьовує саме реле, тим самим відключаючи лампи HL1-3. Далі в роботу вступає терморезистор, який при протіканні через нього струму починає змінювати опір, воно зменшується. В результаті опір змінюється до того, що при наступному спрацьовуванні вимикача, струм вже проходить через нього, а не через обмотку реле. В цьому випадку реле не спрацьовує, і горять усі 6 ламп. Тут важливо за допомогою резистора R1 знайти таку напругу, щоб при холодному терморезистори напруги вистачало на спрацьовування реле, а при нагрітому його було достатньо для утримання, але не вистачало для спрацьовування.
Реле К1 - малогабаритне з опором обмотки порядку 300 Ом, напругою спрацьовування 7 В і напругою відпускання 3 В. резистор R2 - три з'єднаних паралельно терморезистора СТ3-17 опором близько 330. Резистор R1 типу . Доведеться підібрати. Діодний місток типу КЦ407А. Конденсатор C1 - 50мкФ х 16 ст.
Якщо говорити про недоліки цієї схеми, то це по-перше необхідність налаштування під параметри реле і терморезистора. Друге, що ви не зможете переключити світло знову на менший, доки не охолоне терморезистор. Третя схема позбавлена цих недоліків, при цьому не складніше.

3 Варіант управління люстрою з двох дротів

Третій варіант запозичений із журналу «Радіо», аж за 1984 рік. Але ця схема досі актуальна! Погляньмо на неї…

Тут все дуже просто та логічно. Спочатку включаємо лампу H1 і при цьому спрацьовує реле К1, яке через свої контакти та діод починає заряджати конденсатор. При короткочасному відключенні контакти реле К1 розмикаються, цим конденсатор починає живити обмотку реле К2. Поки реле спрацювало, це кілька часток секунди або секунд. Тут все залежить від споживання реле та ємності конденсатора. Ви повинні знову увімкнути вимикач. В цьому випадку реле самопідхопиться і в результаті загоряться всі лампи. Мінусом схеми і те, що треба вчасно включати вимикач, коли реле К2 ще живить конденсатор. Тільки в цьому випадку можна буде забезпечити увімкнення всіх ламп.

4 Варіант управління люстрою з двох дротів

Цей варіант крім того, що не передбачає ніякої настройки, так він ще й не має жодних обмежень за тимчасовим алгоритмом включення ламп. Як схеми 2 де є залежність від температури резистора і схема 3 де треба встигнути включити вимикач другий раз, поки ще не відключилося реле K2. Дивимося схему…

Тут для спрацьовування реле застосований той самий принцип, що ми розглядали для схеми 1. Тільки в цьому випадку реле спрацьовує, а не лампи. У результаті реле може комутувати вже «повноцінний» струм і напруга для свічення ламп. Крім того, якщо реле мають здвоєні комутовані контакти, то можна реалізувати і третій канал, для підключення третьої групи ламп. Через контакти К1.2 та К2.2. Схема немає ніяких недоліків. Хіба що потрібні будуть кілька реле на 110 вольт. Конденсатори ставляться зменшення впливу індукційного струму на обмотки реле й у стабілізації струму від перепадів змінного напруги мережі.

Резюмуючи реалізацію можливості керування люстрою з двох дротів

Отже, резюмуючи все вищенаведене, можна акцентувати увагу на двох варіантах. Це варіант 1, коли підключення є максимально простим. Його варто скуштувати зі світлодіодними лампами, де є вбудовані конденсатори, що дещо пом'якшить моргання.
Другий варіант, якщо ви відчуваєте в собі сили, що зможете реалізувати нескладну схему радіоелектрики, це використання 4 випадки. Варіант позбавлений будь-яких недоліків, не вимагає налагодження та певних алгоритмів включення ламп люстри.

Описане нижче пристрійпризначено для дистанційного керуваннядесятьма навантаженнями по двопровідній лініїзв'язку довжиною до 10 м. Його можна використовувати для керування побутовою радіоапаратурою, іграшками, передачі інформації про стан датчиків різних пристроїв.

Від подібних за призначенням (наприклад, [Л] цей пристрій відрізняється можливістю одночасної передачі декількох команд у будь-якій комбінації та зручністю контролю за інформацією, що передається (за положенням ручок або кнопок перемикачів на пульті передавача). Крім того, передавач не вимагає власного джерела живлення - він живиться по тій же лінії зв'язку Система зберігає працездатність при зміні напруги живлення від 9 до 5 В, а при використанні мікросхем серії К561 - від 12 до 5 В.

Принцип роботи пристрою полягає в наступному. Необхідні команди передають, встановлюючи перемикачі пульта управління відповідне положення. У передавачі відбувається циклічне опитування стану контактури пульта з тактовою частотою. Послідовність командних імпульсів (замкнутим контактам відповідає короткий імпульс, розімкненим - подовжений) передається по лінії зв'язку приймач. Приймальний пристрій обробляє інформацію, що надійшла, і виробляє сигнал на включення відповідних навантажень.

Принципова схема передавального пристрою зображена на рис. 1, приймача-на рис. 2. Мал. 3 ілюструє роботу системи.

Після включення приймача тумблером SA1 напруга живлення лінії зв'язку через діод VD15 (рис. 1) надходить до передавача. Після зарядки конденсатора СЗ до напруги живлення починає працювати генератор коротких імпульсів зі шпаруватістю 5 та частотою повторення близько 200 Гц, зібраний на елементах DD1.1, DD1.2. З цих імпульсів (діагр. 1, рис. 3) тригер D02.1 формує тактові сигнали (діагр. 2), що надходять на лічильник DD3. Імпульси, які послідовно з'являються на виходах лічильника, залежно від стану (діагр. 3) командних перемикачів SA1 - SA10 проходять або не проходять на верхній за схемою вхід елемента DD1.3 (діагр. 4). Якщо контакти якогось перемикача розімкнені, то у відповідний момент цей же вхід через діод VD2 надходять імпульси з виходу генератора.

На другий вхід елемента DD1.3 з тригера DD2.2 надходить довгий імпульс (діагр. 5) після кожного циклу опитування контактури. На цей же вхід з тригера DD2.1 надходить імпульс, що забороняє проходження інформації через елемент DD1.3 кожної першої половини часу опитування стану відповідного перемикача. Сформовані елементом збігу DD1.3 пачки імпульсів після інвертування елементом DD1.4 (діагр. 6) надходять на електронний ключ транзисторі VT1 і далі в лінію (діагр. 7).

Для забезпечення селекції пачок імпульсів у приймачі передавач після кожного циклу опитування формує паузу, протягом якої обнулюється лічильник приймача.

Вузол приймача (рис. 2), зібраний на елементах DD1.1, DD1.2, являє собою мультивібратор, що чекає. Його запускають спади інформаційних імпульсів, які надходять з передавача на виведення 2 елемента DD1.1. Ланцюг R1C1 визначає тривалість вихідних імпульсів, після закінчення яких елементи DD1.3, DD1.4 і транзистор VT3 формують імпульси запису (ді-агр. 8). Інформаційні імпульси (діагр. 7), інвертовані транзистором VT1 (виходить послідовність, аналогічна діагр. 6), надходять на вхід D тригерів DD3 - OD7 (висновки 5 і 9) і на вхід З лічильника DD2, який, перемикаючись, дозволяє проходження їм на вхід З відповідного тригера.

Короткий інформаційний імпульс закінчується раніше, ніж формується записуючий, і на інверсному виході цього тригера з'являється сигнал 1, якщо імпульс довгий, то сигнал 0. До колектора кожного транзистора VT4 - VT13 можна підключати навантаження зі споживаним струмом не більше 50... .

Для установки лічильника DD2 вихідний стан служить генератор одиночних імпульсів, виконаний на одноперехідному транзисторі VT2. Ланцюг C3R5 задає час для формування імпульсу установки, яке має бути меншим за паузу між пачками (діагр. 10). Після кожної інформаційної посилки конденсатор СЗ розряджається через діод VD і транзистор VT1 передавача (діагр. 9).

Використовувані у пристрої мікросхеми серії К176 можна замінити відповідні із серій К561, К564. Замість транзисторів КТ361 Г можна застосувати КТ361, КТ347, КТ3107 із будь-яким буквеним індексом. Конденсатор СЗ передавача та С2, СЗ приймача – К53-1А, решта – КМ, резистори – МЛТ.

Пристрій, зібраний із справних деталей, починає працювати відразу і налагодження не потребує.

О. КУСКОВ, м. Перм ЛІТЕРАТУРА

Іноземців В. Шифратор і дешифратор команд телеуправління. - Радіо, 1985 № 7, с. 40, 41.

При наявності в мережному світильнику, наприклад люстрі, кількох освітлювальних ламп бажано вмикати та вимикати їх окремо або групами. Якщо живлення такого світильника трипровідне, організувати незалежне керування двома групами ламп не складе великих труднощів, достатньо застосувати здвоєний вимикач. При двопровідному живленні це виявляється неможливим. У той же час спосіб управління двома проводами двома групами ламп у світильнику відомий не один десяток років. Він підходить для випадку, коли немає можливості замінити двопровідну проводку на трипровідну. У ньому застосовані випрямні діоди, а схема показано на рис. 1. Така проста схема дозволяє, залежно від положення вимикачів, увімкнути одну, дві чи три лампи (групи ламп). Однак раніше цей спосіб не знаходив широкого застосування через те, що основним джерелом світла були лампи розжарювання. При живленні однополуперіодною випрямленою напругою їх яскравість свічення істотно знижується і з'являються помітні пульсації світлового потоку.

Але якщо у світильнику застосувати компактні люмінесцентні лампи (КЛЛ), які в даний час знаходять все ширше, ці недоліки будуть усунуті. Зумовлено це тим, що в КЛЛ застосований так званий електронний баласт (правильніша назва - ЕПРА - електронний пускорегулюючий апарат) - спеціалізований імпульсний блок живлення, який живиться від мережі 220 В через вбудований випрямляч зі згладжуючим конденсатором. Це дозволяє живити малопотужні КЛЛ однонапівперіодною напругою, причому в більшості випадків яскравість свічення зменшується незначно. Тому для керування люстрою з КЛЛ можна застосувати схему, показану на рис. 1. Правда, рідко, але трапляються малопотужні КЛЛ, в яких виробники з метою економії застосовують в ЕПРАнедвухполуперіодний мостовий випрямляч, а однополуперіодний, на одному діоді. Це слід враховувати при застосуванні КЛЛ у світильнику. Крім того, у випрямлячі ЕПРА (особливо малопотужних КЛЛ) застосовані, як правило, конденсатори, що згладжують невеликий ємності (2,2...3 мкФ), що може призвести до помітного зростання пульсацій світлового потоку з частотою 50 Гц. Щоб усунути цей недолік, живити КЛЛ слід від додаткових одно-напівперіодних випрямлячів.

Схема управління двома групами освітлювальних КЛЛ з двох дротів показано на рис. 2 (частина схеми лівіше за роз'єми XT1, XT2 така ж, як і на рис. 1). Тут кожен з вимикачів SA1, SA2 подає напругу живлення на "свою" групу ламп. Резистори R1, R3 обмежують кидок зарядного струму конденсаторів C1, C2 при включенні, R2, R4 забезпечують їх розрядку після вимкнення світильника. Додаткова зручність такого рішення - можливість застосування КЛЛ із різною світловою температурою, які зручніше використовувати в тому чи іншому випадку або спільно.

Більшість елементів для складання пристрою можна витягти з КЛЛ, що вийшли з ладу, обов'язково перевіривши кожну деталь перед монтажем на справність. Оксидні конденсатори повинні бути з номінальною напругою не менше 400 В, а їх ємність - не менше 8.10 мкФ, причому чим більше ламп у групі, тим більше має бути ємність (можна використовувати кілька конденсаторів, з'єднавши їх паралельно). Роз'єми XT1-XT5 - будь-які гвинтові клемники, розраховані на роботу в мережі 220 В.

Діоди VD1, VD2 монтують у вимикачі, решта деталей - у світильнику. Виготовляти друковану плату немає необхідності, всі елементи можна розмістити на пластині з листової пластмаси товщиною 1.1,5 мм, попередньо визначивши її розміри за вільним місцем, що є в люстрі. Конденсатори кріплять до неї термоклеєм, клемники - гвинтами, інші елементи монтують з їхньої выводах. Зовнішній вигляд одного з варіантів плати показано на рис. 3.

Після встановлення змонтованої плати усередині світильника та перевірки працездатності її закривають пластмасовою кришкою.

У люстрі з описаною схемою управління можна застосувати і світлодіодні лампи, але тільки ті з них, в які вбудований імпульсний блок живлення, а не випрямляч з баластним конденсатором.

Слід пам'ятати, що відповідно до ГОСТ Р 51317.3.2-2006 методи однонапівперіодного випрямлення струму, що споживається від мережі, допустимо застосовувати, "якщо керована активна потужність технічного засобу не перевищує 100 Вт".

Дата публікації: 12.08.2013

Думки читачів

Василь / 26.10.2013 - 12:36
Вітаю! Не минуло й місяця, резистор 12 Ом МЛТ-2 згорів - не витримав пускових струмів ємності 147 мкФ, поставив три паралельно включені МЛТ-2 по 56 Ом.
Василь / 11.10.2013 - 05:20
Вітаю! Щоб повністю виключити мерехтіння, навіть помітне лише бічним зором, довелося встановити ємність із розрахунку 2 мкФ/Вт (так для 3 ламп по 23 Вт потрібно 147 мкФ). При встановленні ємності 100 мкФ, китайський резистор 0,5 Вт (не кажучи вже про 0,25 Вт зображених на схемі) згорів відразу при включенні (з ємністю 22 мкФ працював нормально), тому поставив по 2 Вт МЛТ, 36 Ом для лампи 23 Вт, та 12 Ом для 3х23 Вт. Діоди встановили FR207. За ідею спасибі! Всім удачі!

У багатьох пристроях дистанційного керування (пульти) використовується спрощена клавіатура, яка дозволяє передавати мікроконтролеру інформацію про стан кнопок всього по двох проводах. Принцип полягає в тому, що при натисканні на кожну кнопку між цими двома провідниками включається резистор певного опору, відповідно змінюється і напруга між цими двома провідниками, і має певне значення для кожної кнопки, а далі за допомогою внутрішніх компараторів мікроконтролер розуміє команду.

Використовувати цей принцип можна і в системах багатокомандного дистанційного керування по двох проводах (наприклад, в охоронних пристроях або для керування приладами, моделями).

Пульт керування містить чотири кнопки S1-S4 та резистори R1-R3 різних номіналів. Ці кнопки та резистори включені між двома проводами. Тепер залежно від натиснутої кнопки опору між проводами (точками "А" і "В", при натисканні на S1 дорівнює нулю, на S2 - 1.5К, на S3 - 4,7К на S4 - 15К. Роль дешифратора команд виконують чотири компаратори мікросхеми А1.

У вихідному положенні, коли всі кнопки розімкнені. напруги на виходах всіх чотирьох компараторів є негативними. При зменшенні напруги між точками "А" і "В", що має місце при натисканні на одну з кнопок нижче рівнів. створювані дільником напруги на резисторах R6-R10 компаратори послідовно спрацьовують і їх виходи переходять у позитивний стан.

Таким чином, при натисканні на кнопку S4 (найбільша напруга між "А" і "В") позитивний рівень встановлюється на виході компаратора А1.1, якщо кнопка S3, то напруга нижче і тепер додатково до А1.1 спрацьовує і А1. 2 (тепер позитивна напруга на виходах обох компараторів), потім при натисканні на S2 напруга ще зменшується і до перших двох додається ще й позитивний рівень на виході А1.3 при натисканні на S1 напруга між точками "А" і "В" дорівнює нулю та встановлюються позитивні рівні на виходах усіх компараторів.

Діод VD1 і конденсатор С1 служать для запобігання хибним спрацьовуванням від наведень на провідну лінію. Число команд легко збільшити, достатньо продовжити ланцюг компараторів та підібрати номінали нових резисторів у клавіатурі.

Замість імпортної мікросхеми з чотирма компараторами можна використовувати наші чотири, наприклад, К521СА3 або інші.

Доповнити схему, бажано логічним дешифратором, який перетворює код послідовного включення на десяткове перемикання. При цьому необхідно використовувати однополярне харчування (від 12 до 24В) або зробити формувач логічних рівнів на виході кожного компаратора, що складається з діода та резистора, щоб відрізати негативний рівень.

Але якщо у світильнику застосувати компактні люмінесцентні лампи (КЛЛ), які в даний час знаходять все ширше, ці недоліки будуть усунуті. Зумовлено це тим, що в КЛЛ застосований так званий електронний баласт (правильніша назва - ЕПРА - електронний пускорегулюючий апарат) - спеціалізований живлення, який живиться від мережі 220 В через вбудований випрямляч зі згладжуючим конденсатором. Це дозволяє живити малопотужні КЛЛ однонапівперіодною напругою, причому в більшості випадків яскравість свічення зменшується незначно. Тому для керування люстрою з КЛЛ можна застосувати схему, показану на рис. 1. Правда, рідко, але трапляються малопотужні КЛЛ, в яких виробники з метою економії застосовують в ЕПРАнедвухполуперіодний мостовий випрямляч, а однополуперіодний, на одному діоді. Це слід враховувати при застосуванні КЛЛ у світильнику. Крім того, у випрямлячі ЕПРА (особливо малопотужних КЛЛ) застосовані, як правило, конденсатори, що згладжують невеликий ємності (2,2...3 мкФ), що може призвести до помітного зростання пульсацій світлового потоку з частотою 50 Гц. Щоб усунути цей недолік, живити КЛЛ слід від додаткових одно-напівперіодних випрямлячів.

Дата публікації: 12.08.2013

Думки читачів

Василь / 26.10.2013 - 12:36
Вітаю! Не минуло й місяця, резистор 12 Ом МЛТ-2 згорів - не витримав пускових струмів ємності 147 мкФ, поставив три паралельно включені МЛТ-2 по 56 Ом.
Василь / 11.10.2013 - 05:20
Вітаю! Щоб повністю виключити мерехтіння, навіть помітне лише бічним зором, довелося встановити ємність із розрахунку 2 мкФ/Вт (так для 3 ламп по 23 Вт потрібно 147 мкФ). При встановленні ємності 100 мкФ, китайський резистор 0,5 Вт (не кажучи вже про 0,25 Вт зображених на схемі) згорів відразу при включенні (з ємністю 22 мкФ працював нормально), тому поставив по 2 Вт МЛТ, 36 Ом для лампи 23 Вт, та 12 Ом для 3х23 Вт. Діоди встановили FR207. За ідею спасибі! Всім удачі!