Меню

Схема сенсорного регулятора напряжения

Сенсорный регулятор освещения простая схема

Нередко бывает необходимо иметь регулировку яркости свечения ламп накаливания. Довольно простой сенсорный регулятор удастся сделать, если воспользоваться недорогой отечественной микросхемой К145АП2. Она специально была разработана для фазового управления моментом открывания силового элемента (тиристора или симистора) в светорегуляторах. Микросхема выпускается в 16-выводном пластмассовом корпусе (DIP16) и изготовлена по МОП-технологии, за счет чего потребляет не более 2 мА. У нее имеется импортный аналог фирмы Siemens — SLB0576 (правда, там она уже сняга с производства). К сожалению, полное описание этих микросхем нигде найти не удалось, поэтому приходится обходиться включением, близким ктиповому, рис. 5.3.

Рис. 5.3. Электрическая схема сенсорного регулятора освещения

Устройство позволяет при кратковременном касании (0,5 c| сенсора E1 включать или выключать нагрузку, а при более длитель| ных прикосновениях (в течение 2…4 с) плавно устанавливать ярг кость лампы накаливания от минимума к максимуму и наоборот (по кругу). При выключении светорегулятор обладает способностью запоминать свое предыдущее состояние до следующего касания сенсора (включения). Нагрузкаутакого регуляторадолжна бытьто- лько чисто активной (лампа накаливания, нагреватель).

Питается светорегулятор непосредственно от сети 220 В через простейший однополупериодный выпрямитель, состоящий из гасящей напряжение реактивной цепочки C5-R7 и параметрического стабилизатора на стабилитроне VD2 (вся схема управления потребляет не более 10…12 мА). Стабилизированное напряжение питания через диод VD1 подается на вывод 5 микросхемы. Элементы C3 — фильтр питания; C1, C2 — частотная коррекция для микросхемы; цепь C4-R5 обеспечивает формирование синхроимпульса внутри микросхемы для фазового управления симистором. Узел на транзисторе VT1 усиливает управляющие импульсы с выхода 6 микросхемы и через R4 подает их на управление симистором VS1.

Регулятор не содержитдефицитных и дорогостоящихдеталей. Все резисгоры типа МЛТ на 0,25 Вт, только R7 — мощностью 1 Вт. Так как сопротивления с номиналом более 5,1 МОм найти в продаже сложно (например, в сериях МЛТ и C2-23 они не выпускаются), то добавочный резистор в цепи сенсора составлен из двух, включенных последовательно. Конденсаторы C1, C2, C4 — любые керамические из серий KM, K10; C3

Рис. 5.4. Топология печатной платы (а), монтаж элементов (6) и внешний вид собранной конструкции (e)

50…100 мкФ на 25 В (например K53-35). Конденсатор C5 типа K73-11 или K73-17 на напряжение не ниже 400 — его номинал может находиться в диапазоне 0,1 …0,25 мкф. Стабилитрон VD2 в пласгмассовом корпусе (он занимает меньше места на плате) может заменяться на КС215Ж, диод VD1 — КД247Б. Транзистор по- дойдег любой из серий KT3117, KT3102, КТ315Г. В качестве силового коммутатора, кроме указанного на схеме TC122-20-6, можно использовать симисторы: TC122-25-6, TC112-16-6, TC112-10-6, TC106-10-6, КУ208Г1 (он в пластмассовом корпусе) или КУ602Г, но в последних двух случаях печатную плату придется немного подкорректировать. Симисторы специально взяты большей мощности, чем необходимо, так как это позволяет обойтись без теплоотвода.

Для монтажа всех элементов схемы можно воспользоваться показанной на рис. 5.4 печатной платой. Для удобства подключения внешних цепей на плате установлены зажимные клеммы, а для увеличения плотности монтаж выполнен на двух уровнях — резисторы R5 и R3 расположены над конденсатором C4.

Устройство может быть оформлено в виде приставки к стационарному светильнику или размещено в корпусе от обычного механического включателя (приведенная печатная плата позволяет это сделать). В качестве сенсора подойдет любая красивая металлическая пластинка, но сенсор применять не обязательно — его можно заменить включателем без фиксации (кнопкой), замыкающим выводы 3 и 4 микросхемы (рис. 5.5). В этом случае резисторы R1, R2 не нужны (они стоят для электробезопасности).

При подключении схемы к сети обязательно нужно соблюдать указанную на рисунке фазировку. Неправильная фазировка не приведет к необратимым последствиям, но и работать устройство не будет, но если вы собираегесь управлять схемой при помощи кнопки, как это было описано выше, то фазировка подключения значения не имеет.

Читайте также:  Пересчитать делитель напряжения у tl431

Рис. 5.8. Типовые схемы включения сигнализаторов из серии УМС

Источник: Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 6. — M / СОЛОН-Пресс, 2005. 240 с.

Источник

Сенсорный регулятор освещения с дистанционным управлением

Предлагаемое устройство — один из вариантов микроконтроллерных регуляторов яркости ламп накаливания, конструкции которых можно найти во всемирной сети интернет и в радиолюбительской литературе. В подобных регуляторах обычно используется один из трёх способов управления: от собственного пульта; от любого пульта с запоминанием кода клавиши; от любого пульта при нажатии любой клавиши определенным образом. В данном случае выбран первый вариант, который я считаю наиболее удачным, несмотря на то, что требуется отдельный пульт управления. Немного поясню почему. Поскольку разные системы ИК управления имеют различную несущую частоту модуляции, то они также могут различаться в произвольно используемой паре ”пульт — регулятор”, вследствие чего дальность управления может сильно уменьшиться, что вызывает некоторые неудобства. Недостатком последнего способа так же является и то, что регулятор может реагировать на команды, которые ему вовсе не предназначены или же регулирование затруднено вследствие сложных манипуляций клавишей пульта. Управление предлагаемым регулятором осуществляется двумя кнопками любого пульта ДУ, работающего с широко распространённой системой команд RC-5. Пульты этой системы достаточно доступны и дешевы.

Функции, выполняемые регулятором:

  • дистанционное включение и выключение света, регулировка яркости освещения;
  • местное включение, выключение и регулировка яркости освещения с помощью сенсора, который не имеет гальванического контакта с человеком при касании;
  • плавное включение освещения, что продлевает срок службы лампы накаливания
  • запоминание предыдущей установки яркости лампы и состояния регулятора. Благодаря динамическому использованию EEPROM для этих функций, ресурс на количество манипуляций управления регулятором составляет не менее 5,4 млн. раз.
  • автовыключение через 12 часов, которое используется для забытого включенного света;

Управление регулятором:

Ручное (сенсорное) управление осуществляется касанием всей ладонью или сложенными вместе четырьмя пальцами сенсора без усилия.

  • Включение или выключение освещения — однократное кратковременное касание сенсора (0,5 — 1 сек.).
  • Регулировка яркости освещения — удержание ладони на сенсоре более 1 сек. Каждое следующее длительное касание вызывает противоположное направление изменения яркости.

Дистанционное управление осуществляется пультом ДУ, направленным в сторону выключателя. Для управления регулятором определяются две клавиши пульта.

  • Выключение или включение освещения — однократное кратковременное нажатие соответствующей клавиши пульта (0,1-1 сек.).
  • Регулировка яркости освещения — удержание нажатой клавиши более 1 сек.

Коды кнопок пульта ДУ, соответствующие этим командам, хранятся в ЕЕРRОМ микроконтроллера. Благодаря этому в режиме обучения (который описан в инструкции) можно в любой момент изменить набор кнопок пульта, которыми осуществляется управление регулятором.

Устройство регулятора:
Регулятор построен на недорогом и доступном микроконтроллере АТtiny2313-20SU. Принципиальная схема устройства приведена ниже.

Узел питания состоит из элементов С2, R2,VD1, VD2, C3, C4 служит для обеспечения микроконтроллера и ИК-приемника напряжением питания, близким к 5 В. Элементы R3C5 являются фильтром цепи питания фотоприемника.

Узел синхронизации. На R4R6 выполнен делитель входного напряжения, который необходим для детектирования нуля и устранения ложных срабатываний в моменты открывания VS1. C6 служит для подавления импульсных помех. Выход делителя подключен к выводу PD2. Внутренние диоды данного вывода МК ограничивают входное напряжение.

Узлы управления и индикации. На элементах R7, VT1, R8, C7 реализован узел сенсорного управления. Когда рука на сенсоре отсутствует – VT1 закрыт и на вход PD4 микроконтроллера поступает напряжение логической единицы. Во время касания крышки регулятора на этот вход поступает напряжение логического нуля и программа МК отрабатывает команды управления.
Светодиод HL1 служит для индикации режимов работы.
Фотоприемник В1 принимает ИК-посылки от пульта ДУ. В нем также происходит демодуляция несущей частоты посылок RC-5 (36 кГц). Сформированный выходной сигнал фотоприемника подается на вход РD3 микроконтроллера. Декодирование ИК посылок в МК осуществляется программно. Анализируя код принятой команды, микроконтроллер DD1 формирует сигналы управления симистором VS1, который управляет лампой.
На элементах HA1, R11, R12, R13, VT2 собран генератор звуковой частоты по типовой схеме, рекомендованной производителем пьезоизлучателя. R10 служит для некоторого снижения питания генератора и соответственно тока его потребления, что не сказывается на качестве его работы. Звуковые сигналы подаются в процессе управления регулятором.

Читайте также:  Чем измерить напряжение ибп

Узел коммутации нагрузки. С вывода PB0 микроконтроллера DD1 отрицательные импульсы через R5 открывают симистор VS1 в различные моменты полуволны сетевого напряжения и таким образом регулируется яркость свечения лампы. Цепь R1C1 и дроссель L1 служат для подавления помех, идущих от регулятора в электросеть в момент коммутации нагрузки.

Конструкция регулятора
Регулятор собран на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертеж и расположение деталей которой находятся в прилагаемых файлах. Плата предназначена для установки в настенный одноклавишный выключатель освещения VI-KO (модели “Yasemin или “Сarmen) из которого удалены ненужные элементы и крепится к каркасу с помощью винта d2.5mm. в центре. Под его шляпку необходимо положить изоляционную шайбу. С обратной стороны фиксируется гайкой как показано в прилаемом фото.Сенсор в виде вырезанного из фольги прямоугольника размером 30х45 мм установлен на внутренней стороне крышки (которая ранее служила клавишей) и закреплен на ней прозрачным скотчем по всей площади, необходимо только оставить контактную площадку для пружины. По бокам крышки приклеены полоски из картона размерами 4 мм х30 мм.и толщиной 0,5 мм.чтобы она садилась на место с некоторым усилием. Пьезоизлучатель закреплен на крышке при помощи двухстороннего скотча. На рисунках в прилагаемых файлах показаны элементы корпуса после доработки. Регулятор размещается в имеющемся в стене стандартном углублении для выключателя и подключается по обычной двухпроводной схеме, никаких доработок не требуется. Необходимо правильно подключить фазовый провод, как показано на схеме, иначе управление от сенсора работать не будет.

Внешний вид собранного устройства.

1-168-2.jpg1-168-3.jpg

Используемые детали и возможные замены.
Для управления регулятором можно использовать любой пульт ДУ работающий по протоколу RC-5. Микроконтроллер DD1 заменим на ATtiny2313-20SI или ATtiny2313V-20SU(SI), а фотоприемник В1 на аналогичный, рассчитанным на несущую частоту 36 кГц, например SFH506-36, TSOP1736, TSOP1836SS3V, но следует учесть, что расположение выводов фотоприемников разных типов может отличаться. В качестве L1 использован промышленный дроссель для поверхностного монтажа марки CDRH127/LDNP-101MC PBF (100 мкГн 1,7А). Его можно заменить аналогичным или самодельным индуктивностью 30 – 200 мкГн на ток не менее потребляемого лампами светильника (0,5 А на каждые 100 Вт). Симметричный тиристор VS1 может быть из серии BT137 — BT139 на напряжение не ниже 400В или аналогичным другого производителя с малым током управления. Стабилитрон VD2 заменим на 1N4734A, КС156A, КС456А. Вместо светодиода HL1, указанного на схеме можно применить HB3B-446ARA или аналогичные сверхяркие красного цвета свечения (при недостаточной яркости можно уменьшить R14 до 4,7 ком.). Пьезоизлучатель можно заменить на бескорпусной типа FML-34,7T-2,9В1-100 или взять любой другой аналогичный трёхпроводный так называемый «self-driven», например вызывной от старых телефонных аппаратов азиатского происхождения. Проще конечно использовать пьезоэлектрический излучатель со встроенным генератором, например HPA17A или HPM14A, но автор таких приобрести не смог. В этом случае не устанавливаются элементы R10, R11, R12, R13, VT2, а звукоизлучатель подсоединяется к +5В и к выводу PD0 соблюдая полярность. Вместо VT1, VT2 можно применить транзисторы типов КТ315(Б,Г,Е), 2SС1015Y, КТ3102 или аналогичные. При этом у VT1 120200. Конденсаторы С1, С2 типа К73-17 или аналогичный импортный на напряжение не ниже указанных в схеме. Все резисторы — МЛТ мощности указанной на схеме. Соотношения сопротивлений R6/R4 должно быть близким к 0,8 — иначе работа детектора нуля будет неправильной.

Читайте также:  Зарядное устройство с регулировкой напряжения первичной обмотки

Сборка и налаживание регулятора.
Безошибочно собранный регулятор из исправных деталей в настройке не нуждается. Необходимо только запрограммировать микроконтроллер. Подключается программатор к разъёму XP2 (стандартный шестиконтактный разъём для внутрисхемного программирования AVR микроконтроллеров). При этом с программатора на регулятор должно поступать напряжение питания (регулятор во время программирования должен быть обязательно отключён от электросети) . В прилагаемых файлах выложены две прошивки: одна реализует только сенсорное управление, а вторая — оба типа управления в течение 5 минут.(предназначена для проверки работоспособности устройства).

FUSE-биты микроконтроллера DD1 должны быть запрограммированы следующим образом:
• CKSEL3. 0 = 0100 — синхронизация от внутреннего RC осциллятора 8 МГц;
• CKDIV8 =0 — делитель тактовой частоты на восемь включен;
• SUT1. 0 =10 — Start-up time: 14CK + 65 ms;
• CKOUT = 1 — Output Clock on CKOUT запрещен;
• BODLEVEL2. 0 = 101 — пороговый уровень для схемы контроля напряжения питания 2,7 В;
• BODEN = 0 монитор питания включён
• EESAVE = 0 — стирание EEPROM при программировании кристалла запрещено;
• WDTON = 1 — Нет постоянного включения Watchdog Timer;
Остальные FUSE – биты лучше не трогать. FUSE–бит запрограммирован, если установлен в “0”.
Затем следует прочитать калибровочный байт для внутреннего RC осциллятора на 8 МГц и записать его во флеш память по адресу 7FFh (последняя ячейка).

Инструкция по эксплуатации находится в прилагаемых файлах. Регулятор имеет режим проверки пульта ДУ на совместимость. Для этого необходимо его включить и установить минимальную яркость, затем нажать на пульте любую кнопку и если он работает по системе RC-5, то раздастся звуковой сигнал длительностью 1 сек. Допустимая суммарная мощность коммутируемых ламп — 400 Вт. При большей необходимо установить симистор на теплоотвод соответствующей площади. Регулятор предназначен для управления только активной нагрузкой. Подключать к нему другие устройства, например, люминесцентные лампы или электродвигатели, нельзя. Это может вывести регулятор из строя. Регулятор имеет хорошую повторяемость, все собранные экземпляры заработали сразу без какой либо настройки.

При сборке и налаживании регулятора помните, что все его элементы находятся под сетевым напряжением и прикосновение к ним может привести к поражению электрическим током.

Автор проекта: Баталов Алексей (E-mail: написать мне ) ICQ#: 477022759
За полнофункциональ ной прошивкой обращайтесь к автору. Более подробное описание конструкции на сайте автора

Источник



Сенсорный регулятор освещения

Tontek TT6061A TT8486A

Прикосновением к сенсорному контакту регулятора вы можете задавать три уровня свечения лампы накаливания. Непосредственно после подачи напряжения на схему регулятора, лампа не горит. После первого прикосновения лампа загорается тусклым светом. После второго начинает светиться со средней яркостью. После третьего прикосновения лампа загорается в полную силу, а после следующего гаснет.

Регулятор сделан на основе 8-выводной КМОП микросхемы TT8486A/TT6061A, специально предназначенной для использования в сенсорных регуляторах освещения. Микросхеме требуется минимальное количество внешних компонентов. Из за высокой чувствительности микросхемы, для подключения сенсорного контакта нужно использовать длинный провод. Сам сенсорный контакт можно сделать из медной пластины 1×1 см, или даже просто из зачищенных концов провода. С платой детектора сенсорный контакт связан через цепочку конденсаторов C1, C2 и C3 емкостью 820 пФ, с номинальным напряжением 2 кВ.

Принципиальная схема сенсорного регулятора освещения

Надписи на рисунках

Надпись

Перевод

Цепочка из конденсаторов C1, C2 и C3, подключенная между контактами сенсора и входом 4 микросхемы, служит для защиты сенсорных контактов от высокого напряжения. Поэтому, ни в коем случае не заменяйте эту цепочку одним конденсатором и не используйте конденсаторы с меньшим допустимым напряжением. Схема находится под напряжением сети. Излишне говорить, что прикосновение к элементам схемы, подключенной к сети, опасно.

Предупреждение:

Все элементы схемы сенсорного регулятора напряжения находятся под напряжением электрической сети. Будьте осторожны при наладке и проверке схемы.

Источник