Управление тремя светодиодами по двум проводам. Управление сетевым светильником по двум проводам

Описанное ниже устройство предназначено для дистанционного управления десятью нагрузками по двупроводной линии связи длиной до 10 м. Его можно использовать для управления бытовой радиоаппаратурой, игрушками, для передачи информации о состоянии датчиков различных устройств.

От подобных по назначению (например, [Л] это устройство отличается возможностью одновременной передачи нескольких команд в любой комбинации и удобством контроля за передаваемой информацией (по положению ручек или кнопок переключателей на пульте передатчика). Кроме того, передатчик не требует собственного источника питания - он питается по той же линии связи. Система сохраняет работоспособность при изменении напряжения питания от 9 до 5 В, а при использовании микросхем серии К561- от 12 до 5 В.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Требуемые команды передают, устанавливая переключатели пульта управления в соответствующее положение. В передатчике происходит циклический опрос состояния контактуры пульта с тактовой частотой. Последовательность командных импульсов (замкнутым контактам соответствует короткий импульс, разомкнутым - удлиненный) передается по линии связи в приемник. Приемное устройство обрабатывает поступившую информацию и вырабатывает сигнал на включение соответствующих нагрузок.

Принципиальная схема передающего устройства изображена на рис. 1, приемника- на рис. 2. Рис. 3 иллюстрирует работу всей системы.

После включения приемника тумблером SA1 напряжение питания по линии связи через диод VD15 (рис. 1) поступает к передатчику. После зарядки конденсатора СЗ до напряжения питания начинает работать генератор коротких импульсов со скважностью 5 и частотой повторения около 200 Гц, собранный на элементах DD1.1, DD1.2. Из этих импульсов (диагр. 1, рис. 3) триггер D02.1 формирует тактовые сигналы (диагр. 2), поступающие на счетчик DD3. Импульсы, последовательно появляющиеся на выходах счетчика, в зависимости от состояния (диагр. 3) командных переключателей SA1 - SA10 проходят или не проходят на верхний по схеме вход элемента DD1.3 (диагр. 4). Если контакты какого-то переключателя разомкнуты, то в соответствующий момент на этот же вход через диод VD2 поступают импульсы с выхода генератора.

На второй вход элемента DD1.3 с триггера DD2.2 приходит длинный импульс (диагр. 5) после каждого цикла опроса контактуры. На этот же вход с триггера DD2.1 поступает импульс, запрещающий прохождение информации через элемент DD1.3 в каждую первую половину времени опроса состояния соответствующего переключателя. Сформированные элементом совпадения DD1.3 пачки импульсов после инвертирования элементом DD1.4 (диагр. 6) поступают на электронный ключ на транзисторе VT1 и далее в линию (диагр. 7).

Для обеспечения селекции пачек импульсов в приемнике передатчик после каждого цикла опроса формирует паузу, в течение которой обнуляется счетчик приемника.

Узел приемника (рис. 2), собранный на элементах DD1.1, DD1.2, представляет собой ждущий мультивибратор. Его запускают спады информационных импульсов, которые приходят с передатчика на вывод 2 элемента DD1.1. Цепь R1C1 определяет длительность выходных импульсов, по окончании которых элементы DD1.3, DD1.4 и транзистор VT3 формируют импульсы записи (ди-агр. 8). Информационные импульсы (диагр. 7), инвертированные транзистором VT1 (получается последовательность, аналогичная диагр. 6), поступают на вход D триггеров DD3 - OD7 (выводы 5 и 9) и на вход С счетчика DD2, который, переключаясь, разрешает прохождение импульса записи на вход С соответствующего триггера.

Короткий информационный импульс заканчивается раньше, чем формируется записывающий, и на инверсном выходе этого триггера появляется сигнал 1, если же импульс длинный, то сигнал 0. К коллектору каждого транзистора VT4 - VT13 можно подключать нагрузку с потребляемым током не более 50...100 мА.

Для установки счетчика DD2 в исходное состояние служит генератор одиночных импульсов,выполненный на однопереходном транзисторе VT2. Цепь C3R5 задает время для формирования импульса установки, которое должно быть меньше паузы между пачками (диагр. 10). После каждой информационной посылки конденсатор СЗ разряжается через диод VD) и транзистор VT1 передатчика (диагр. 9).

Используемые в устройстве микросхемы серии К176 можно заменить на соответствующие из серий К561, К564. Вместо транзисторов КТ361 Г можно применить КТ361, КТ347, КТ3107 с любым буквенным индексом. Конденсатор СЗ передатчика и С2, СЗ приемника - К53-1А, остальные - КМ, резисторы - МЛТ.

Устройство, собранное из исправных деталей, начинает работать сразу и в налаживании не нуждается.

А. КУСКОВ, г. Пермь ЛИТЕРАТУРА

Иноземцев В. Шифратор и дешифратор команд телеуправления.- Радио, 1985, № 7, с. 40, 41.

Непрекращающийся «евроремонт» собственной квартиры сейчас стал модным хобби. Появилась даже шутка - Евроремонт нельзя закончить, его можно только прекратить. Одной из составляющих «евроремонта» является установка разнообразных много ламповых светильников, от обычных люстр до подвесных потолков с множеством так называемых, точечных светильников. Всей этой схемотехникой нужно как то управлять, причем так, чтобы можно выбирать различные комбинации включенных и выключенных ламп. Для решения этой задачи «электротехническим способом» необходим какой-то выключатель с множеством клавиш и толстый пучок проводов идущий от него к светильнику. Приобрести такой готовый выключатель весьма сложно, да и стандартной проводки даже трехпроводной (под люстру) для этого не достаточно. А вот «электронным способом» эта задача решается вполне сносно.

На рисунке 1. показана схема для люстры.

Схема устанавливается непосредственно в коробке черенке люстры. Питание и управление на нее поступает по двум проводам от стандартною выключателя. После первого включения выключателем S1 загорается только лампа Н1. Чтобы включать лампы Н2 Н3, Н4 нужно кратковременно выключать и включать S1. После первого включения-выключения S1 зажигается Н4, после второго – Н4 гаснет, но включается Н3 после третьего - горят обе Н4 и НЗ, после четвертого они гаснут, но включается Н2 после пятого - горят Н2 и Н4. после шестого - Н2 и Н3, после седьмого - все горят. Как вы уже поняли, лампы Н2 Н4 переключаются по логике двоичного трехразрядного счетчика, а лампа H1 горит всегда, когда включен S1 независимо от состояния электронной схемы. При первом включении S1 появляется напряжение на конденсаторе С2, которым питается микросхема D1. В этот момент цель C3-R4 делает положительный импульс на вывод 7 D1, чем переводит счетчик в нулевое состояние. На всех его выходах нули, ключи VT1-VT3 закрыты и лампы Н4 Н2 выключены. Выпрямитель источника питания микросхемы состоит из двух частей - D6-C2 и D5-C1 Емкость С1 значительно ниже емкости С2 поэтому, при кратковременном выключении S1 напряжение на С1 падает быстро, а на С2 оно держится значительное время. Если S1 кратковременно выключить, на С1 создастся импульс, который поступает на вход С счетчика D1 и переводит его в следующее состояние. Таким образом, каждое кратковременное выключение S1 будет увеличивать состояние счетчика на единицу. Логические единицы с выходов D1 включают ключи VT1-VT3, которые управляют питанием ламп Н2 Н4

Вторая схема показана на рисунке 2.

Эта схема предназначена для переключения ламп (или групп памп) точечных светильников подвесного потолка. Так же как и схема на рисунке 1 она питается и управляется по двум проводам. Только сетевой выключатель S1 здесь дополнен размыкающей кнопкой S2 чтобы удобнее было переключать, лампы. Кнопка S2-приборная, она установлена на свободной части корпуса наличника выключателя S1. Впрочем, этой кнопки может и не быть - управлять схемой можно и одним только выключателем S1. Схема рассчитана на семь ламп (или семь групп ламп). А управление осуществляется согласно логике кода для семисегментного индикатора. При всей кажущейся хаотичности такого способа переключения ламп семисегментный код (при разумном расположении ламп) позволяет всего максимум за десять шагов добиться оптимального зонирования освещенности. В основе схемы счетчик-дешифратор К176ИЕ4 который, обычно используют в схемах электронных часов частотомеров - там, где нужно подсчитывать импульсы и отображать их число в десятичной форме. Логический ноль на выводе 6 D1 делает активными логические единицы на выходах микросхемы. Особенность микросхемы в том, что вывод 6 управляет скорее не выбором активного уровня, а инверсией выходов. Дело в том, что выходы К176ИЕ4 (равно как и K176ИЕ3) сделаны по закрытой схеме, а не по схеме с открытом коллектором (или с открытым стоком) как это бывает в других дешифраторах. Поэтому выключенный выход переходит не высокоомное состояние, а в противоположный логический уровень. Таким образом, если мы сменим уровень на выводе 6, например, переключим ею на плюс питания, схема останется работоспособной, но логика переключения ламп станет обратной. Обе схемы собраны на печатных макетных платах размерами 72x59 мм. Такие платы часто бывают в продаже на них по 546 дырок с крутыми печатными площадками с одной стороны платы. Дырки расположены ровными рядами с шагом в 2 5 мм, поэтому платы пригодны для установки любых микросхем в корпусах DIP в любом месте платы, а так же других деталей. Но под выводы диодов КД226 и резистора R1 отверстия нужно расширить (расковырять шилом или рассверлить до нужного диаметра). При суммарной мощности ламп до 200 Вт можно использовать в выпрямителе диоды КД226. При большей мощности потребуются более мощные диоды и возможно радиаторы для них. При мощности каждой лампы (или группы ламп) подключенной к одному транзистору до 75 Вт транзистору RUZ90A не требуется радиатор Печатная плата питается от той же цепи что и лампы, поэтому чтобы избежать прокладывания дополнительных проводов плату желательно расположить непосредственно в «объекте управления» - в корпусе люстры или в нише подвесного потолка. Данные схемы можно сделать на основе других «полевых» микросхем, используя другие типы счетчиков или D триггеры регистры.

Радиоконструктор №12 2007г стр. 24

Покупка новой люстры – риск привлечь столько попутных проблем, что проще продолжать жить под девственно голой лампочкой под потолком. И это не цветовая гармония со шторами, а полноценная электрическая эпопея.

Вы не согласны с утверждением? И мы тоже так не считаем. Потому сегодня научимся крепить бесконечное число проводов люстры к двум стандартным проводам.

Релейный способ имеет весомый недостаток: система быстро изнашивается. Максимум несколько тысяч раз использования приведут к поломке схемы. Как известно, она расположена в декоративном колпачке под потолком. Вряд ли кого-то воодушевит ежегодные процедуры разборки люстры «в корне».

Ознакомимся с системой релейного подключения. Ее основные элементы:

• терморезистор R1, R2;
• конденсатор C1;
• реле К1;
• диодная сборка.

При включении лампы холодный терморезистор (R2) обладает высокой силой сопротивления. На реле поступает высокое напряжение, контакты размыкаются и первые 3 лампы в цепи загораются. После 1-2 секунд терморезистор нагревается, что дает постоянное, но пониженное сопротивление в цепи.

Одним из самых популярных современных осветительных потолочных конструкций является . Чтобы правильно подключить такой прибор, необходимо детально ознакомиться с инструкцией и придерживаться определенных правил установки.

Как соединить провода к двойному выключателю при установке люстры с тремя кабелями — можно прочитать в .

Выключение питания на полсекунды будет достаточным, чтобы терморезистор не остыл, а все контакты остались замкнутыми. Теперь все 6 ламп зажжены.

Вернуть освещение в прежнюю позицию 50/50 можно при помощи отключения напряжения на несколько секунд.

Система несколько непроработанная, но все же имеет право на жизнь.

Способы использования полупроводников в управлении освещением люстры

Использование транзисторов пользуется значительно большей популярностью. Их работоспособность отличается долгосрочностью, высокой частотой переключения. Несколько видов управления предоставлены для обзора и выбора.
Управление на базе счетчика

Счетные импульсы лежат в основе управления освещением. Первый обычно отвечает за сброс счетчика. Повторный – за последовательное подключение ламп.



Каждое новое нажатие на выключатель активизирует новую пару или группу ламп. Чтобы сбросить со счетчика импульсы, достаточно выдержать паузу в треть минуты.

Сдвиговый регистр в системе управления

Принцип уже содержится в самом названии. Импульс, попадая на начальную точку С, передается далее по цепочке на D и 1.



Цепь ламп накаливания подключена и работает по принципу, как на примере со счетчиком.

Для поиска обрывов неисправной электросети используют специальные . Как альтернативный метод — это можно сделать с помощью радиоприемника или смартфона.

Система управления с тиристором

Выпрямитель VD6-VD9 питает всю схему управления. Когда выключатель переходит в положение «Вкл», загорается первая лампа в цепи EL3.



Далее заряжаются конденсаторы и накапливают высокий и низкий сигнал таким образом, чтобы DD1 держал транзистор и тиристор закрытыми.Когда выключатель переключают в положение «Выкл», конденсатор перезаряжается.

Микроконтролирование люстры

Микропроцессор оснащен программным обеспечением. Благодаря этому принцип работы может быть уникален. Ведь такая схема может обладать дополнительными заложенными функциональными возможностями помимо обычного освещения. Тем не менее за основу взята та же схема, что и в предыдущих случаях.



Схемы подключения и управления люстрой имеют не такие уж и весомые отличия.

Даже электронная система остается верна первозданному принципу.

Но что действительно не сходится – качество и длительность эксплуатации.

Как работает люстра, подключенная по схеме из двух проводов, на видео

При наличии в сетевом светильнике, например люстре, нескольких осветительных ламп желательно включать и выключать их по отдельности или группами. Если питание такого светильника трёхпроводное, организовать независимое управление двумя группами ламп не составит большого труда, достаточно применить сдвоенный выключатель. При двухпроводном питании это оказывается невозможным. В то же время способ управления по двум проводам двумя группами ламп в светильнике известен не один десяток лет. Он подходит для случая, когда нет возможности заменить двухпроводную проводку натрёхпроводную. В нём применены выпрямительные диоды, а схема показана на рис. 1. Такая простая схема позволяет, в зависимости от положения выключателей, включить одну, две или три лампы (группы ламп). Однако ранее этот способ не находил широкого применения из-за того, что основным источником света были лампы накаливания. При питании однопо-лупериодным выпрямленным напряжением их яркость свечения существенно снижается и появляются заметные пульсации светового потока.

Но если в светильнике применить компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которые в настоящее время находят всё более широкое распространение, эти недостатки будут устранены. Обусловлено это тем, что в КЛЛ применён так называемый электронный балласт (более правильное название - ЭПРА - электронный пускорегулирую-щий аппарат) - специализированный импульсный блок питания, который питается от сети 220 В через встроенный выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Это позволяет питать маломощные КЛЛ однополупериодным напряжением, причём в большинстве случаев яркость свечения уменьшается незначительно. Поэтому для управления люстрой с КЛЛ можно применить схему, показанную на рис. 1. Правда, редко, но попадаются маломощные КЛЛ, в которых производители с целью экономии применяют в ЭПРАнедвухпо-лупериодный мостовой выпрямитель, а однополупериодный, на одном диоде. Это следует учитывать при применении КЛЛ в светильнике. Кроме того, в выпрямителе ЭПРА (особенно маломощных КЛЛ) применены, как правило, сглаживающие конденсаторы небольшой ёмкости (2,2...3 мкФ), что может привести к заметному росту пульсаций светового потока с частотой 50 Гц. Чтобы устранить этот недостаток, питать КЛЛ следует от дополнительных одно-полупериодных выпрямителей.

Схема управления двумя группами осветительных КЛЛ по двум проводам показана на рис. 2 (часть схемы левее разъёмов XT1, XT2 такая же, как и на рис. 1). Здесь каждый из выключателей SA1, SA2 подаёт питающее напряжение на "свою" группу ламп. Резисторы R1, R3 ограничивают бросок зарядного тока конденсаторов C1, C2 при включении, R2, R4 обеспечивают их разрядку после выключения светильника. Дополнительное удобство такого решения - возможность применения КЛЛ с различной световой температурой, которые удобнее использовать в том или ином случае или совместно.

Большинство элементов для сборки устройства можно извлечь из вышедших из строя КЛЛ, обязательно проверив каждую деталь перед монтажом на исправность. Оксидные конденсаторы должны быть с номинальным напряжением не менее 400 В, а их ёмкость - не менее 8.10 мкФ, причём чем больше ламп в группе, тем больше должна быть ёмкость (можно использовать несколько конденсаторов, соединив их параллельно). Разъёмы XT1-XT5 - любые винтовые клеммники, рассчитанные на работу в сети 220 В.

Диоды VD1, VD2 монтируют в выключателе, остальные детали - в светильнике. Изготавливать печатную плату нет необходимости, все элементы можно разместить на пластине из листовой пластмассы толщиной 1.1,5 мм, предварительно определив её размеры по имеющемуся в люстре свободному месту. Конденсаторы крепят к ней термоклеем, клеммники - винтами, остальные элементы монтируют на их выводах. Внешний вид одного из вариантов платы показан на рис. 3.

После установки смонтированной платы внутри светильника и проверки работоспособности её закрывают пластмассовой крышкой.

В люстре с описанной схемой управления можно применить и светодиодные лампы, но только те из них, в которые встроен импульсный блок питания, а не выпрямитель с балластным конденсатором.

Следует помнить, что в соответствии с ГОСТ Р 51317.3.2-2006 методы однополупериодного выпрямления потребляемого от сети тока допустимо применять, "если управляемая активная мощность технического средства не превышает 100 Вт".

Дата публикации: 12.08.2013

Мнения читателей

• Василий / 26.10.2013 - 12:36
  Здравствуйте! Не прошло и месяца, резистор 12 Ом МЛТ-2 сгорел - не выдержал пусковых токов емкости 147 мкФ, поставил три параллельно включенных МЛТ-2 по 56 Ом.
• Василий / 11.10.2013 - 05:20
  Здравствуйте! Чтобы полностью исключить мерцание, даже заметное только боковым зрением, пришлось установить емкость из расчета 2 мкФ/Вт (так для 3 ламп по 23 Вт потребовалось 147 мкФ). При установке емкости 100 мкФ, китайский резистор 0,5 Вт(не говоря уже о 0,25 Вт изображенных на схеме) сгорел сразу при включении(с емкостью 22 мкФ работал нормально), поэтому поставил по 2 Вт МЛТ, 36 Ом для лампы 23 Вт, и 12 Ом для 3х23 Вт. Диоды установил FR207. За идею спасибо! Всем удачи!