Gc-helper.ru

ГК Хелпер
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простейшая схема сенсорного выключателя

Две схемы сенсорных датчиков (К561ЛА7, К561ТЛ1, КР1006ВИ1)

Две схемы сенсорных датчиков (К561ЛА7, К561ТЛ1, КР1006ВИ1)

Сенсорные датчики надежны и неприхотливы, что позволяет применять их в различных радиолюбительских устройствах. Ограничение на использование сенсоров только одно: датчики данного типа бесполезны вдали от электрических коммуникаций (в лесах, парках и т. п.), иногда ненадежно работают в сельской местности, в домах с земляным полом. Сенсор улавливает наведенное в теле человека переменное напряжение 0,05—0,5 В от находящихся рядом проводов электросетей. Если заземлить человека (намеренно или случайно) одновременно с касанием сенсорного контакта, эффекта от электрических наводок также не будет, все они уйдут «в землю». Далее рассмотрим два разных схемных решения, объединенных использованием сенсора в качестве чувствительного элемента.

На рис. 2.12 представлена электрическая схема сенсорного триггера с двумя сенсорами. Рассмотрим работу схемы на примере блока 1 (блок 2 аналогичен блоку 1).

С помощью коаксиального кабеля (РК-75) от телевизионной антенны конденсатор С1 подключается к небольшой токопроводящей площадке с максимальными размерами 60 х 60 мм. Длина коаксиального соединения может достигать 1 м. Экран кабеля подключается к общему проводу. Конденсатор С1 пропускает сетевые наводки от тела человека с частотой 50 Гц.

Диоды VD1, VD2 выпрямляют переменное напряжение наводок, и оно через ограничивающий резистор R1 поступает на вход первого инвертора. Полевые транзисторы на входе логического элемента обладают высокой чувствительностью и, кроме инверсии сигнала, еще и усиливают его.

Рис. 2.12. Электрическая схема триггера с двумя сенсорами

Резистор R2 необходим для нейтрализации ложных срабатываний от помех из-за колебания входных токов элемента D1.1. На выходе элемента импульсный сигнал свободно проходит через конденсатор С2 (гальваническую развязку) и уже имеет форму меандра сетевой частоты, она детектируется диодами VD3, VD4 и сглаживается конденсатором СЗ.

Далее положительный фронт импульса (при касании сенсора) усиливается и дважды инвертируется логическими элементами D1.2, D1.3. С вывода 8 микросхемы K561ЛA7 положительный фронт импульса проходит через диод развязки VD6 и управляет триггером Шмита на элементе D2.1. Элемент D2.1 находится в состоянии ожидания и удерживается делителем напряжения R4R5. Низкий логический уровень, поданный на вход D2.1, через диод VD7 от блока 2 переключит элемент (на его выходе появится и будет удерживаться состояние высокого логического уровня) — транзисторный ключ откроется, включит реле. Оно своими контактами коммутирует маломощную нагрузку. Высокий логический уровень, поступивший на вход триггера Шмита через диод VD6 от блока 1, перебросит триггер в другое устойчивое состояние, транзисторный ключ на VT1 закроется, и реле отключит нагрузку.

Диод VD5 препятствует броскам обратного напряжения при коммутации реле, защищая транзистор. Напряжение питания схемы может варьироваться от +5 до +15 В. При максимальных значениях напряжения питания чувствительность сенсорного устройства уменьшается, оказывается необходимым точнее подобрать значения элементов Rl, R2, R3 и конденсаторов С1, С2. Наилучшие результаты получены при питании схемы стабилизированным напряжением 5—8 В. Разумеется, исполнительное реле следует подбирать исходя из напряжения питания.

На рис. 2.13 представлена другая очень чувствительная схема, реагирующая на прикосновение человека к сенсорной пластине Е1 даже через одежду.

В схеме предусмотрены регулировки чувствительности (подстроечный резистор R4) и задержки срабатывания (подстроечный резистор R1). Популярная микросхема DA1 КР1006ВИ1 (зарубежный аналог — NE555) включена по стандартной схеме. Через 2—10 с после воздействия на сенсор (задержка определяется значениями элементов времязадающей цепи R1R2C1) на выводе 3 появляется исходный (низкий) уровень напряжения.

Транзистор VT1 закрывается, но не выключает реле, так как используется тиристор VS1 в ключевом режиме. Реле находится во включенном состоянии до тех пор, пока не будет (хотя бы кратковременно) нарушена цепь питания схемы переключателем S1. Контакты реле К1 коммутируют цепь маломощной нагрузки.

Рис. 2.13. Очень чувствительная схема сенсорного датчика

Данный электронный узел можно использовать универсально, как сигнальное устройство или устройство управления любой маломощной активной нагрузкой.

Резистор R4 исключать из схемы нельзя, так как без него устройство работает ненадежно. Как видно из рисунка, R4 задает смещение тиристору и тем регулирует его порог срабатывания. Если все элементы схемы правее (по схеме) точки А исключить, то получится надежный сенсорный узел, где выход DA1 (вывод 3) будет способен управлять любыми электронными устройствами. Амплитуда управляющего напряжения в этом случае составит 2/3 напряжения питания.

Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.


Схема простого сенсорного выключателя

Подобно розетке с пультом ДУ, сенсорный выключатель света также можно сделать своими руками. Одна из схем сборки своими руками предусматривает наличие там реле, в котором напряжение составляет 6—12 В. В качестве сенсорного элемента можно взять фрагмент фольгированного текстолита. Имеющиеся в выключателе транзисторы легко заменяются на КТ3102 либо КТ315. Подойдет любой диод импульсного типа, имеющий напряжение от 100 В.

Схема сенсорного выключателя

Функционировать схема будет в качестве усилителя сигнала:

  • когда человек каснется сенсора, откроются VT1 и VT2;
  • далее сработает реле, замкнув цепь. К цепи можно присоединить разную нагрузку. Один из концов релейного контакта подключается к сети напряжением 220 В, а второй – к осветительному прибору.

Такой сделанный своими руками выключатель, в отличие от магазинного варианта, подойдет для любой нагрузки вне зависимости от мощности. Если вы планируете подключать маломощные приборы, реле можете исключить из схемы и сделать более мощным транзистор №2.

Выключатель света на «ИК лучах» для одной лапы

Далее сигнал проходит через активный фильтр с двойным Т-образным мостом, собранный на транзисторе VT5, резисторах R12-R14 и конденсаторах C7-C9. Транзистор VT5 должен иметь коэффициент передачи тока Н21э=30, в противном случаи фильтр может начать возбуждаться. Фильтр очищает сигнал передатчика от помех сети переменного тока, которые излучаются электрическими лампами. Лампы создают модулированный поток излучения с частотой 100 Гц и не только видимой части спектра, но и в ИК области. Отфильтрованный сигнал кодовой посылки формируется на транзисторе VT6. В результате на его коллекторе получаются короткие импульсы (если поступали с внешнего передатчика) или пропорциональные с частотой 30…35 Гц (если поступали от встроенного передатчика).

Импульсы, поступающие с приЈмника, поступают на буферный элемент DD1.1, а с него на выпрямительную цепочку. Выпрямительная цепочка VD4, R19, C12 работает так: Когда на выходе элемента логический 0, то диод VD4 закрыт и конденсатор С12 разряжен. Как только на выходе элемента возникают импульсы, конденсатор начинает заряжаться, но постепенно (не с первого импульса), а диод препятствует его разрядке. Резистор R19 выбран таким образом, чтобы конденсатор успел зарядиться до напряжения равного логической 1 только с 3…6 импульса поступающего с приЈмника. Это ещЈ одна защита от помех, коротких ИК вспышек (например, от фотовспышки фотоаппарата, разряда молнии и т. п.). Разряд конденсатора происходит через резистор R19 и занимает по времени 1…2 с. Это позволяет предотвратить дробление и произвольное включение, и выключение света. Далее установлен усилитель DD1.2, DD1.3 с Јмкостной обратной связью (C3) для получения на его выходе резких прямоугольных перепадав (при включении и выключении). Эти перепады поступают на вход триггера делителя на 2, собранного на микросхеме DD2. Не инвертный его выход подключЈн к усилителю на транзисторе VT10, который управляет тиристором VD11, и транзистор VT9. Инвертный же подан на транзистор VT8. Оба эти транзистора (VT8, Vt9) служат для зажигания соответствующего цвета на светодиоде VD6 при включении и выключении света. Он выполняет ещЈ и функцию «маяка» при выключенном свете. На вход R триггера делителя подключена RC цепочка, которая осуществляет сброс. Он нужен для того, чтобы если отключили напряжения в квартире, то после включения свет случайно не зажЈгся.

Читать еще:  Как подключить сумеречный выключатель

Встроенный передатчик служит для включения света без пульта дистанционного управления (при поднесение ладони к выключателю). Он собран на элементах DD1.4-DD1.5, R20-R23, C14, VT7, VD5. Встроенный передатчик представляет собой генератор импульсов с частотой следования 30…35 Гц и усилитель в нагрузку каторгой включЈн ИК светодиод. ИК светодиод устанавливается рядом с ИК фотодиодом и должен быть направлен с ним в одну сторону, и они должны быть разделены светонепроницаемой перегородкой. Резистор R20 подбирается таким образом, чтобы расстояние срабатывания, при подносе ладони, было равно 50…200 мм. Во встроенном передатчике можно использовать ИК диод типа АЛ147А или любой другой. (Я, к примеру, использовал ИК диод от старого дисковода, но при этом резистор R20=68 Ом).

Блок питания собран по классической схеме на КРЕН9Б и выходное напряжение равно 9В. Он включает в себя DA1, C15-C18, VS1, T1. Конденсатор С19 служит для защиты устройства от скачков напряжения в электросети.Нагрузка на схеме показана лампой накаливания.

Печатная плата приЈмника (рис.5) выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 100Х52 мм и толщиной 1,5 мм. Все детали, за исключением диода VD1, устанавливают как обычно, эти же диоды устанавливаются со стороны монтажа. Диодный мост VS1 собран на дискретных выпрямительных диодах часто применяемых в импортной технике. Диодный мост (VD8-VD11) собран на диодах серии КД213 (в схеме указанны иные), диоды при впайки располагаются один над другим (столбиком), этот способ применЈн в целях экономии места.

Сенсорный выключатель своими руками: описание, порядок сборки, монтаж, настройка

Во время эксплуатации классических выключателей света в офисах и жилых домах они довольно часто выходят из строя. Такая ситуация обусловлена наличием трущихся деталей. Сегодня такие устройства все чаще стали менять на более надежные и качественные модели сенсорных выключателей. Принцип работы и конструкция этих изделий отличаются своей простотой и доступностью. За счет этого даже новичок может смастерить сенсорное устройство своими руками.

Конструкция

Чтобы изготовить сенсорный выключатель своими руками, нужно понять, что особенность этого изделия в том, что обычному пользователю достаточно прикоснутся пальцами рук к определенному контактному полю, и он получит тот же результат, как и при работе стандартного клавишного агрегата. Но принцип действия усовершенствованного устройства имеет свои отличия. Чаще всего конструкция сенсорного прибора основана на четырех рабочих узлах:

  • электронной плате;
  • панели защиты;
  • корпусе;
  • контактном датчике-сенсоре.

Существует несколько распространенных моделей, которые отличаются долговечностью, надежностью, качеством и внешним видом. Мастер может попробовать создать своими руками сенсорный выключатель с регулятором яркости. Есть варианты, отслеживающие температуру в помещении, а также поднимающие жалюзи на окнах.

Принцип работы

Прежде чем приступить к изготовлению сенсорного выключателя своими руками, нужно рассмотреть схему функционирования устройства. Электронная часть чаще всего представлена каскадным усилителем, который обрабатывает поступающий с главной панели сигнал. Именно этот узел поднимает амплитуду поступающей волны до нужного уровня. Этот вариант актуален для коммутации небольших токовых нагрузок. Имеющегося на теле человека статистического электричества вполне достаточно, чтобы открыть входной транзистор. Производители часто устанавливают сразу три каскада, чтобы в итоге добиться нужного коэффициента. Если мастер хочет изготовить сенсорный выключатель своими руками, тогда в общую схему можно включить нагрузочное реле (вместо классического резистора). Такое изделие является более качественным и надежным.

Преимущества

Классические и проходные сенсорные выключатели могут похвастаться многочисленными положительными характеристиками. К основным из них можно отнести:

  • Бесшумную работу главного исполнительного модуля, который встроен в переключатель.
  • Практичность установленной схемы переключения.
  • Полную безопасность эксплуатации изделия, так как питание подается через гальваническую развязку.
  • Современный вид, который впишется в любой интерьер.

Стоит отметить, что к усовершенствованным изделиям можно прикасаться даже мокрыми руками, чего не рекомендуется делать с клавишными приборами. Настройка сенсорного выключателя не является сложным процессом, благодаря этому мастер может доукомплектовать механизм системой ДУ.

Функциональные возможности

Настройка сенсорного выключателя выгодно отличается тем, что в устройство добавлена еще одна полезная функция – встроенный таймер. За счет этого пользователи могут управлять коммутатором программно. Например, самостоятельно устанавливать время включения и отключения. При желании можно также дополнить устройство акустическим датчиком. В этом случае агрегат будет функционировать как своеобразный контроллер шума и движения. Пользователю нужно только подать голос или хлопнуть громко ладонями, и свет в помещении загорится. Если нужно регулировать яркость, тогда следует дополнительно установить димер. За счет этого можно будет контролировать интенсивность светового потока. Изучив базовую схему, можно разобраться с тем, как сделать сенсорный выключатель без лишних финансовых вложений.

Взаимосвязь механизмов

Чтобы правильно подключить сенсорный выключатель, нужно знать, за что отвечает каждый узел. Классический прибор функционирует по следующей схеме:

  • На чувствительном элементе формируется слабый сигнал, который поступает на вход установленной микросхемы. В этом месте поступающая информационная волна усиливается до нужной величины, после чего через транзистор подается на управляющий электрод симистора. Все манипуляции выполняются за доли секунд.
  • Время открывания выходного элемента управления регулируется в зависимости от длительности включения транзистора.
  • Если пользователь длительное время удерживает пальцы на включателе, то сила тока в питающей цепи будет стремительно возрастать. В такой ситуации освещенность в помещении тоже будет усиливаться.
  • Чтобы выключить свет, пальцы нужно держать на сенсоре и после достижения максимума яркости светового потока.

Если новичок хочет разобраться в том, как работает сенсор, тогда ему нужно детально изучить классическую схему агрегата. Для самостоятельного изготовления чувствительной площадки можно использовать обычную медную фольгу.

Правила подключения

Монтаж сенсорного выключателя соответствует классической схеме, которая предназначена для клавишных изделий. Почти всегда на задней панели присутствуют два терминальных контакта: под нагрузку и входной. Качественная коммутация в схеме изделия осуществляется по фазной линии. На вход подается проводник, а на выходе снимается напряжение для нагрузки. В некоторых случаях конструкция может состоять из нескольких независимых участков. Из-за этого количество терминалов для подключения увеличивается. Чтобы не запутаться, нужно следовать классической схеме. Конструкция выключателя изготавливается таким образом, чтобы она свободно размещалась в традиционных подрозетниках. Фиксация шасси осуществляется прочными винтами.

Читать еще:  Выключатель автоматический pl6 c63 3

Самодельные устройства

Когда мастер изучил принцип работы сенсорного выключателя, он может попробовать изготовить устройство своими руками. В этом случае можно сэкономить довольно приличную сумму, так как готовый прибор стоит минимум 2 тысячи рублей. Если мастер владеет минимальными навыками обращения с электротехникой, то соорудить сенсорный выключатель ему не составит труда. Главное – заранее подготовить все необходимые инструменты и материалы.

Элементарный вариант на реле и транзисторах

Этот способ осилит даже новичок. Мастер может применить почти любое реле. Основное требование – диапазон рабочего напряжения должен быть в пределах от 5 до 12 Вольт. Агрегат должен коммутировать нагрузку в сети 220 В. Сенсорный выключатель изготавливается путем аккуратного вырезания из листа фольги гетинакса. Транзисторы могут быть любой серии. Эксперты отмечают, что эта схема представлена классическим усилителем сигнала. При касании поверхности чувствительного сенсора появляется потенциал на базе транзистора, которого вполне достаточно для открывания перехода эмиттер-коллектора. После этого напряжение подается на катушку реле. Прибор срабатывает, а контактная группа замыкается, что приводит к включению света.

Применение инфракрасного датчика

Этот элемент можно смело использовать для изготовления универсального выключателя. По схеме, мастер также может задействовать недорогие электронные механизмы. Стоит отметить, что по степени сложности этот вариант рассчитан на опытных специалистов. В качестве базы необходимо задействовать две микросхемы, а также следующие детали:

  • фотоприемник;
  • обычный светодиод;
  • реле;
  • инфракрасный светодиод.

Генератор импульсов поможет собрать микросхему-инвертор. Если в зоне действия инфракрасного светодиода появился биологический объект, моментально срабатывает пара инфракрасного светодиода и фотоприемника. На базе классического транзистора образуется управляющий сигнал, которым включается реле. Если же активное движение в зоне действия датчика не происходит, то через 20 минут простоя счетчик насчитает определенное количество импульсов от мигающего светодиода, которого достаточно для отключения реле. Светильник погаснет. Стоит отметить, что время ожидания определяется подбором элементов схемы.

Универсальность триггера

В большинстве своем схемы сенсорных выключателей отличаются простотой и доступностью. В кругу радиолюбителей микросхемы являются основным звеном устройства, которое можно собрать своими руками. Состояние триггера можно менять подачей управляющего сигнала на его выход. Именно это свойство успешно применяется для реализации функции коммутатора. Универсальная выходная цепь построена с добавлением полевого транзистора. Именно этот агрегат обеспечивает высокую чувствительность, а также качественно изолирует контакты. Основной элемент сенсора можно самостоятельно изготовить из металлической пластины и подключить его на вход «полевика». За счет этого можно будет гарантировать полную безопасность агрегата для конечного пользователя в плане возможного поражения током. Универсальным транзистором можно усилить имеющийся сигнал, который поступает от микросхемы. Тиристор играет роль многофункционального коммутатора. В цепь обязательно включается прибор освещения, которым тоже нужно управлять. Схема функционирует следующим образом:

  1. Первым делом пользователь касается установленной металлической пластины (сенсора).
  2. Созданное статическое электричество поступает на вход.
  3. При помощи полевого транзистора происходит переключение триггера.
  4. Выходной сигнал усиливается до нужных показателей.
  5. Открывается тиристор.
  6. Загорается лампа.

Если пользователь снова прикоснется рукой к сенсору, то все операции повторятся, но только уже в обратном переключении режимов. Все достаточно просто и эффективно. Такую схему можно использовать для управления светильниками, где общая мощность ламп накалывания находится в пределах 80 Вт. Если нужно коммутировать более мощные механизмы, тогда следует включить в схему радиатор охлаждения.

Сенсорный выключатель схема

Принцип работы схемы состоит в том, что как только биологический объект попадает в зону действия сенсора, включается свет. Если же он покидает зону контроля ИК датчика, то через заданный временной интервал устройство отключит освещение.

В момент включения напряжения питания схемы счетчик CD4040 находится в состоянии сброса и на его выходе логический ноль, а на выходе инверторного элемента ИЛИ-НЕ DD1.6 единица, при этом транзистор открыт, и реле нормально замкнутыми контактами шунтирует кнопку выключателя.

Для работы инфракрасного сенсора используется генератор прямоугольных импульсов на элементах ИЛИ-НЕ DD1.1 и DD1.2. Частота следования импульсов 36кГц подобрана для примененного фотоприемника. Если же использовать другой, то для него нужно будет осуществить подстройку генератора на ту частоту, на которую рассчитан фотоприемник.

Для увеличения импульсного тока, поступающего с генератора на инфракрасный светодиод HL2, используется усилитель на элементах DD1.3 и DD1.4. Особенность фотодатчика заключается в том, что при попадании на него модулированного ИК излучения, на его выходе установится сигнал логического нуля.

Пройдя через инвертирующий элемент DD1.5, на одиннадцатом выводе счетчика появится логическая единица, которая запретит ему работать. Если отраженный луч не попадет на фотоприемник, то на этом же входе будет логический ноль, и счетчик начнет считать импульсы, поступающие на десятый вход от мигающего светодиода HL1.

Элементы схемы подобраны так, что через двадцать минут работы, если в зоне доступа сенсора биологического объекта не наблюдается, на выходе счетчика установится логическая единица, а на выходе элемента DD1.6 ноль. При этом транзистор отключит реле К1 и освещение.

При включение схема переключает триггер в одно из устойчивых состояний и включает свет при первом касании к сенсорному датчику, при повторном наоборот переключает триггер в противоположное состояние и тем самым выключая освещение.

Продолжительность нахождения триггера в любом состоянии ничем не задается, до тех пор, пока на схему подано напряжение.

Триггера подключен по типовой схеме для микросхемы К561ТМ2. С первого выхода микросхемы управляющий сигнал поступает на усилитель тока выполненный на биполярном транзисторе. Управляющий вывод тиристора подключен к эммитеру этого транзистора и при достижении на нем уровня напряжения 3В тиристор откроется, и включит свет.

Т.к полевой транзистор обладает большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор, плюс в цепи сенсора имеются мегаомные резисторы, то это не позволит появится опасному потенциалу на сенсорной пластине. Полевой транзистор откроется под воздействием напряжения питания, которое наводится на сенсор от руки. Резистор R3 шунтирует вход 3 триггера. Триггер переключается во время каждого положительного сигнала на третьем входе. Если на первом выходе триггера логический ноль, биполярный транзистор закрыт и освещение отключено. При появление логической единицы, транзистор и тиристор открыты и свет горит.

Сенсорный датчик можно изготовить из любого металла диаметром не менее 30 мм. Эта схема обеспечивает включение и выключение освещения мощность не более 60Вт. При большей мощности, тиристор потребуется установить на радиаторе.

Читать еще:  Блок выключатель одноклавишный с розетками

Управлять освещением можно двумя способами. Первый, подносим руку к оптическому датчику на десять сантиметров. Второй, с помощью пульта дистанционного управления ИК излучения.

Реле можно взять практически любое, главное чтоб напряжением срабатывания лежало в диапазоне от 6 до 12 вольт. Сенсором является кусочек фольгированного текстолита. Оба транзистора можно заменить на КТ315 или КТ3102. Диод любой импульсный на напряжение от 100 вольт, можно взять и диод шоттки.

Схема работает как усилитель сигнала — при касании сенсора за счет внутреннего сопротивления человека VT1 открывается, а за ним и VT2,срабатывает реле и замыкает цепь в которую впринципе можно подключить любую нагрузку (смотри справочник по реле). Контакты реле служат выключателем, один из выводов этих контактов подключается в сеть 220, а другой к нагрузке, например лампы освещения.

Выключатель подойдет для сенсорного управления любой нагрузкой, практически независимо от мощности. В случае питания маломощных нагрузок с низковольтным питанием, реле можно исключить, а второй транзистор заменить на более мощный, например КТ819.

NE555 — универсальный таймер используется для генерации повторяющихся и одиночных импульсов со стабильными временными характеристиками.

NE555 в данном варианте работает в режиме компаратора. При прикосновении к сенсорным пластинам произойдет переключение компаратора, выход которого подсоединен к двум светодиодам. Так как максимальный ток NE555 составляет 200 мА, то вместо светодиодов можно подключить реле для управления нагрузкой. Напряжение питания конструкции может быть в диапазоне от 5 до 15 вольт.

Сенсорный выключатель для управления приборами от сети 220В

Различные устройства включения и выключения потребителей тока, регуляторы яркости свечения лампы накаливания и другие не только создают определенные удобства при эксплуатации электроприборов, но и позволяют экономить электроэнергию. Предлагаемая схема сенсорного устройства найдет применение в различных электроприборах для быстрого прерывания тока в целях нагрузки. Описанное ниже устройство позволяет включать и выключать приборы мощностью до 100 Вт в сеть напряжения 220 В практически мгновенно, легким прикосновением пальцев руки к сенсорному контакту.

Принципиальная схема сенсорного выключателя для настольного светильника показана на рис.1. Она состоит из усилителя тока на транзисторах VT1 и VT2 и фильтра на элементах R3 и С1, который сводит до минимума сигнал помехи в момент прикосновения к сенсорному контакту Е1. Основой схемы является RS-триггер на двух логических элементах DD1.3 и 001.4. Как известно, установка триггера в нужное состояние осуществляется подачей напряжения низкого уровня на один из входов (на другом входе в это время должно быть напряжение высокого уровня). Чтобы подавать напряжение низкого уровня поочередно на вывод 1 либо вывод 6 триггера, введены две RC-цепочки: R5C2 и R6C3 с разными постоянными времени. Триггер управляет транзистором VT3 и тринистором VS1, который включает или выключает лампочку HL1. Низковольтная часть схемы питается от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD7. Конденсатор С4 сглаживает до минимума пульсации питающего напряжения.

Устройство сенсорного выключателя имеет следующие характеристики: Время включения, не более 1,5 с

Время выключения, не более 0,2 с

Номинальная мощность нагрузки 40-100 Вт

Потребляемый ток в ждущем режиме, не более 2 мА.

Работа схемы. После подачи питающего напряжения триггер установится в такое состояние, когда на его выходе (на выходе элемента DD1.4) низкий уровень.

В этом состоянии триггер может находиться неограниченно долго, поэтому тринистор V51 закрыт и лампа НИ не светится. В исходном состоянии на выходе логического элемента DD1.2 устанавливается напряжение высокого уровня, поэтому конденсаторы С2 и СЗ разряжены, диоды VD2 и VD3 закрыты.

В момент прикосновения пальцев руки к сенсорному контакту Е1 транзистор VT1 открывает транзистор VT2, который соединяет входы 8 и 9 элемента DD1.1 с шиной минус источника питания. На выходе элемента DD1.2 устанавливается напряжение низкого уровня, и конденсатор С2 через резистор R5 моментально заряжается. Протекание тока через диод VD2 не приводит к переключению триггера, так как на входе элемента DD1.4 присутствует напряжение высокого уровня. Конденсатор С3 заряжается через резистор R6 с постоянной времени t=C3R6. Диод VP3 открывается, и на входе элемента DD1.4 устанавливается напряжение низкого уровня. Триггер переключается в другое устойчивое состояние, когда на его выходе устанавливается напряжение высокого уровня. Транзистор VT3 открывает тринистор VS1, через который протекает ток в каждый положительный полупериод сетевого напряжения, поэтому лампа включается и светится неполным накалом. В момент отпускания сенсора Е1 на выходе элемента DD1.2 появляется напряжение высокого уровня и конденсаторы С2, СЗ быстро разряжаются.

Схема другого варианта включения нагрузки изображена на рис.2. Тринистор вместе с выпрямительным мостом включается последовательно с нагрузкой, на которую (в случае открывания транзистора VT3 и тринистора VS1) подается полное сетевое переменное напряжение. Тринистор можно не устанавливать на радиатор, если суммарная мощность у!грузки не превышает 270 Вт.

Детали. Кроме указанных на схеме, транзисторы VT1, VT2 можно заменить любыми кремниевыми маломощными структуры n-p-n с коэффициентом передачи тока 50. 250. Тринистор VS1 можно взять с буквенным индексом К, Л, М, Н. Диоды VD1, VD2, VD3 любые из серии КД521 или КД522; VD4, VD5, VD6 типа КД105 с любым буквенным индексом. В качестве стабилитрона VD7 подойдет Д814Б. Электролитические конденсаторы С1, С2, СЗ типа К50-6; С4 типа К50-35.

Настройка схемы заключается в подборе необходимой чувствительности сенсора с помощью резистора R2. Для этого вольтметр с входным сопротивлением 5. 10 МОм при измерении напряжения постоянного тока подключают к коллектору транзистора VT2 относительно минуса источника питания. Дотрагиваясь к сенсорному контакту Е1, подбирают резистор R2 в пределах 300. 500 кОм для установки минимального напряжения на коллекторе VT2.

Конструктивно схема выполнена на плате из фольгированного стеклотекстолита размерами 50×70 мм и помещен! в пластмассовом корпусе подходящего размера. На корпусе светильника надо приклеить медную декоративную пластинку площадью 20 см2 любой конфигурации, которая будет служить сенсорным контактом Е1. С внутренней стороны корпуса светильника к пластинке подпаять провод, идущий к резистору R1.

Особое внимание при наладке следует уделить мерам безопасности, так как питается устройство без разделительного трансформатора. В момент прикосновения к сенсорному контакту через тело человека может протекать максимальный ток 70 мкА, который совершенно безопасен при любых условиях.

Автор: В.Б. Ловчук, г.Самбор, Львовская обл.

1. Дробница Н.А. Электронные устройства для радиолюбителей. -М.: Радио и связь, 1986.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector