kategória: Zaujímavé elektrické správy, Elektrikár doma
Počet zobrazení: 226017
Komentáre k článku: 12
Schémy riadenia osvetlenia
Tento článok poskytuje riadiace obvody osvetlenia pomocou priechodných a krížových prepínačov, bistabilných relé, stmievačov, stmievačov, fotorelay, časovačov a infračervených pohybových senzorov.
Schémy osvetlenia boli už opakovane uvažované v literatúre a na stránkach rôznych internetových stránok zameraných na elektrickú orientáciu. Preto sa tu pokúsime načrtnúť rôzne existujúce riešenia.
Najjednoduchšie kontrolné schémy pre spínače s jedným alebo dvoma kľúčmi sú známe každému, a preto má záujem iba niekoľko ľudí, takže pôjdeme priamo k diskusii viacbodové riadiace obvody osvetlenia.
Začnime konkrétnou jednoduchou situáciou - povedzme, že máte dve poschodia v vidieckom dome. Vo večerných hodinách stúpate po schodoch do druhého poschodia. Samozrejme musíte zapnúť svetlá na schodoch. Zapnite na prízemí. Vstávame na druhé poschodie. Teraz je potrebné vypnúť svetlá na schodoch.
A ako to urobiť, ak je spínač nainštalovaný na prízemí? Samozrejme, jasnou odpoveďou je, že ovládanie svietidiel by sa malo vykonávať z dvoch miest - z prvého a druhého poschodia.
Na prvý pohľad nie je nič zložité - stačí nainštalovať spínač na každé poschodie, ktoré sú zapojené paralelne a ovládať ich nezávisle od seba. Takáto schéma však nebude fungovať podľa algoritmu, ktorý potrebujeme - s jej pomocou môžete zapnúť svetlo z ktoréhokoľvek z týchto prepínačov, ale vypnúť ho - iba z toho, z ktorého bolo zapnuté - pretože jeden spínač v zapnutom stave blokuje činnosť druhého. Preto je táto schéma pre zvažovanú situáciu s rebríkom absolútne neprijateľná.
Na implementáciu riadenia osvetlenia sú potrebné dve miesta špeciálne prepínače nazývané pass-through, Vo všeobecnosti je v tejto situácii pojem „prepínač“ nesprávny. Jedná sa o "prepínač", pretože Má tri kontakty - jeden pohyblivý a dva nehybný. Pohyblivý kontakt sa v závislosti od polohy spínacieho kľúča uzavrie buď jedným alebo druhým pevným kontaktom. Aby sme sa však nedali zmiasť, nazývame tento prepínač prechodovým prepínačom.
Zapnutím dvoch takýchto spínačov podľa schémy znázornenej na obrázku 1, budeme schopní ovládať jednu lampu (alebo niekoľko súčasne, ak sú zapojené paralelne) z dvoch bodov nezávisle od seba. Pohyblivý (prepínací) kontakt v tomto diagrame sú kontakty zvýraznené modrou farbou.
Obr. Ovládanie jedného svietidla z dvoch bodov.
Zvláštnosťou prepínačov prechodu je to, že nemajú prísnu polohu kľúča. Ak v konvenčnom spínači je zapnutá poloha spravidla zatlačená a vypnutá, potom v prepínači bude zapnutá poloha závisieť od polohy druhého vypínača. Ak predpokladáme, že ste zapli svetlo z prvého vypínača, „klikli“ naň a z druhého vypínača, keď nabudúce zapnete svetlo pomocou prvého vypínača, musíte „kliknúť“ nadol.
Okrem jedného sú dvojaké komunikujúce vypínače, Umožňujú ovládať dva nezávislé svietidlá z dvoch miest. V skutočnosti sú to dva jednoduché prepínače v jednom kryte. Schéma zapojenia takýchto spínačov je znázornená na obrázku 2.
Obr. Ovládanie dvoch svietidiel z dvoch bodov.
Situácia si však niekedy vyžaduje riadenie nie z dvoch, ale z troch alebo viacerých miest. Už nie sú potrebné žiadne prechodové prepínače. Okruh musí byť doplnený štyrmi kontaktmi - tzv krížové prepínače.
Krížový spínač má v porovnaní s priechodovým spínačom štyri kontakty a zložitejšiu konštrukciu. Je nainštalovaný „v strede“ okruhu - to znamená, prvý a posledný spínač vo svetelnom obvode budú prechádzať prechodom a krížové spínače musia byť nainštalované vo všetkých „stredných“ bodoch. Ako príklad je na obrázku 3 znázornený trojbodový riadiaci obvod svietidla.
Obr. Ovládanie trojbodovým svetlom.
Riadiaci obvod s prepínačmi prechodu a krížovým prepínačom nie je najlepším riešením, keď potrebujete ovládať osvetlenie z troch alebo viacerých miest. Takáto schéma kontroly sa organizuje omnoho ľahšie pomocou systémov stabilných, alebo ako sa hovorí inak, bistabilné relé.
Toto relé je elektronický obvod spúšte - zariadenie s dvoma stabilnými stavmi a je ovládané krátkodobým impulzom privedeným na jeho vstup. To umožňuje použitie nezablokovaných spínačov (tlačidiel) na ovládanie osvetlenia. Všetky tlačidlá sú zapínané navzájom paralelne, čo môže značne zjednodušiť obvod a podľa toho aj inštaláciu osvetlenia. Typicky je takýmto relé štandardný modul 17,5 mm namontovaný na DIN lištu a namontovaný v rozvádzači (obrázok 4).
Obr. Vzhľad bistabilného relé.
Dvojstabilné relé zobrazené ako príklad, v závislosti od modifikácie, môže mať jeden normálne otvorený kontakt, dva normálne otvorené kontakty alebo normálne otvorený a normálne uzavretý kontakt. Takéto relé môžu pracovať ako v sieti 230V, tak aj pri napätí 24V. Obidve stabilné reléové spínacie obvody sú znázornené na obrázku 5.
Obr. Schémy začlenenia bistabilného relé.
Na implementáciu obvodu riadenia osvetlenia na bi-stabilné relé je najvýhodnejšie použiť jeho normálne rozpojený kontakt. V oboch zobrazených obvodoch je takým kontaktom kontakt, ktorý má výstupy 1-2. Počet ovládacích tlačidiel môže byť ľubovoľný a všetky sú zahrnuté súčasne.
Prvým stlačením ktoréhokoľvek tlačidla sa nastaví úroveň ovládacieho napätia na vstup A1, ktorý spôsobí zapnutie relé, zatvorenie kontaktu a podľa toho aj rozsvietenie svetla, druhé stlačenie sa vypne a tak ďalej v kruhu.
Výhodou tohto obvodu z vyššie uvedeného obvodu na priechodových spínačoch je absencia potreby krížových spínačov a oveľa jednoduchšia inštalácia osvetľovacieho systému. Nevýhodou je použitie špeciálneho bi-stabilného relé. Ale s takým relé je tento obvod najoptimálnejší z hľadiska inštalácie aj následného riešenia problémov.
Oddelene je potrebné bývať na zariadeniach, ako sú napr stmievače (stmievače), Umožňujú vám ovládať jas lampy. Existujú regulátory pre rôzne typy svietidiel - s žiarovkami, žiarivkami, halogénovými žiarovkami atď. Napríklad poskytujeme vzhľad a obvod diaľkového ovládača z rôznych miest stmievač pre žiarovky (obrázok 6).
Ako je zrejmé z diagramu, ovládacie tlačidlá v tomto stmievači sa zapínajú podobne ako riadiaci obvod pomocou bi-stabilného relé - všetky sú zapojené paralelne a môže ich byť ľubovoľný počet. Na zaistenie ochrany sa stmievač zapína pomocou ističa. Celkový výkon žiaroviek môže byť 600 wattov. Spínací obvod pre žiarivky je podobný, jediný rozdiel je v tom, že sa používa iný typ regulátora.
Obr. Spínací obvod stmievača diaľkového ovládania.
Tento typ stmievača je namontovaný v rozvádzači na DIN lištu. Vo väčšine prípadov však v každodennom živote používajú stmievače, ktoré sú nainštalované namiesto existujúcich prepínačov. Majú pristávacie rozmery ako štandardný vypínač. Vzhľad stmievača je znázornený na obrázku 7.
Nastavenie sa vykonáva otáčaním gombíka potenciometra - pri otáčaní v smere hodinových ručičiek sa jas lampy zvyšuje, proti smeru hodinových ručičiek sa znižuje. Niekedy sa ovládanie vykonáva pomocou tlačidiel. Prvok na reguláciu výkonu v obvode stmievača je triak (triak).
Obr. Stmievače.
Pri výmene konvenčných vypínačov za stmievače by ste nemali zabúdať na jednu veľmi dôležitú nuanciu - sú tu stmievače, ktoré sú súčasťou zdroja svetla a niektoré vyžadujú stály zdroj energie 230 V.
V prvom prípade nevznikajú žiadne otázky týkajúce sa výmeny - stmievač sa namiesto spínača iba zapne. V druhom prípade je potrebné do pristávacieho boxu priviesť ďalší neutrálny vodič - aby sa zabezpečilo úplné napájanie 230 V. Preto, ak nie je vedenie zrekonštruované, prvý spôsob je jednoznačne výhodný. Schémy zapojenia rôznych typov stmievačov sú znázornené na obrázku 8.
Obr. Zahrnutie rôznych typov stmievačov.
Metódy riadenia osvetlenia uvedené vyššie, so všetkým ich pohodlím, majú jeden bod a možno pre niekoho nevýhodu - na zapnutie alebo vypnutie osvetlenia musíte prejsť na prepínač. Nesmie byť pripevnené k spínaču a súčasne upraviť jas elektronické diaľkové spínače, Prichádzajú s infračerveným (IR) ovládaním, kde sa ako ovládací panel používa diaľkové ovládanie z akýchkoľvek domácich spotrebičov, ako aj s rádiovým ovládaním.
Ako príklad prepínača ovládaného pomocou IR možno uviesť známy známy prepínač Sapphire (obrázok 9). Umožňuje vám zapnúť / vypnúť svetlo a plynule upraviť jas lampy. So všetkými jeho výhodami by sa malo poznamenať, že nevýhodou je, že tento prepínač je možné ovládať iba na dohľad, ako dlho bude „dosah“ ovládacieho panela trvať - zvyčajne nie viac ako osem metrov.
Obr. Vzhľad prepínača Sapphire.
Spínače, ktoré pracujú na rádiovom kanáli, nemajú takú nevýhodu ako ovládanie iba v zornom poli. Rádiový signál môže tiež prechádzať rôznymi prekážkami - stenami, podlahami atď. Do určitej miery, samozrejme. V týchto prepínačoch sa spravidla používa frekvencia 433 alebo 492 MHz, čo nevyžaduje povolenie rádionuklidových orgánov. Výstupný výkon vysielačov pre tieto zariadenia nie je väčší ako 10 mW.
Diaľkovo ovládané spínače (prostredníctvom infračerveného aj rádiového kanála) môžu byť buď jednokanálové (umožňujú vám ovládať iba jednu záťaž) a viackanálové. Viackanálové spínače sú vhodné v tom, že môžu byť umiestnené napríklad v rozvádzači a na zníženie počtu ovládacích objektov v jednom bode. Jednokanálové spínače sú obvykle umiestnené v rozvodných skriniach osvetľovacej linky.
Príklad implementácie jednokanálového rádiového spínača namontovaného v rozvodnej skrinke je znázornený na obrázku 10. Povinné jednokanálové aj viackanálové spínače poskytujú miestne (manuálne) ovládanie v prípade poruchy ovládacieho panela.
Obr. Jednokanálový rádiový spínač.
Rádiom riadené spínače, hoci majú podstatne väčší polomer činnosti ako spínače postavené na infračervených lúčoch, sú však obmedzené - spravidla nie viac ako 100 metrov (aj keď existujú rôzne možnosti).
Čo robiť, ak potrebujete zapnúť osvetlenie alebo iné zaťaženie, ktoré je desiatky alebo stovky kilometrov od spravovaného zariadenia? A to nie je taká zbytočná funkcia - napríklad diaľkové začlenenie osvetlenia do vidieckeho domu vytvorí účinok prítomnosti majiteľov, v zime zapne vyhrievanie podlahového kúrenia, aby bolo teplo pri vašom príchode, v lete zaplo klimatizáciu atď.
To je miesto, kde systémy, ktoré sú diaľkovo ovládané cez mobilné linky alebo cez internet, prichádzajú k záchrane.Takéto zariadenia sú v súčasnosti na trhu pomerne široko zastúpené. Autor tohto článku naraz vyvinul nezávisle aj štvorkanálový „prepínač“ prostredníctvom GSM. Jeho vzhľad je znázornený na obrázku 11.
Obr. Štvorkanálové ovládacie a monitorovacie zariadenie.
Toto zariadenie, nazývané multifunkčné riadiace a monitorovacie zariadenie, má zabudovaný modul GSM. Ak ju chcete použiť, stačí pripojiť požadované výstupy k výstupným kanálom a vložiť aktivovanú kartu SIM.
Prístup k ovládaniu je nasledujúci - vytočí sa na číslo nainštalovanej SIM karty, po naprogramovanom počte hovorov sa zariadenie pripojí k linke a musíte zadať heslo nastavené z klávesnice telefónu. Ak je heslo nesprávne, zariadenie sa odpojí od linky, ak je správne, je možné ovládať (povoliť alebo zakázať) ktorékoľvek zo štyroch zaťažení.
Tento projekt je neziskový, vrátane všetkej dokumentácie k nemu mikroprocesorový firmvér, zverejnené vo verejnom vlastníctve a každý, kto má určité znalosti v oblasti elektroniky, si to môže urobiť sám.
Všetky vyššie uvedené kontrolné schémy majú jeden spoločný atribút - riadi ich ľudský príkaz, inými slovami prevádzkovateľ. Existuje však celá trieda zariadení, ktoré môžu pracovať bez priameho zapojenia osoby. Patria sem riadiace relé na povel zo svetelného senzora, pohybového senzora a podľa predtým stanoveného časového algoritmu.
Relé so svetelnými senzormi (foto relé) často používané pre ovládanie pouličného osvetlenia - v tme zapnú svietidlá pre vonkajšie osvetlenie. Prahová hodnota týchto relé môže byť nastavená v závislosti od úrovne osvetlenia. vzhľad foto relé spolu so senzorom je znázornené na obrázku 12. Obsahuje jeden ovládací kontakt, ktorý umožňuje ovládať lampu priamo z relé alebo pri veľkom zaťažení ďalším prídavným zariadením. výkonové relé (stýkač).
Obr. Foto relé so senzorom.
Volajú sa relé, ktoré riadia zaťaženie podľa daného algoritmu času programovateľné časovače, Stanovujú čas potrebný na zapnutie a vypnutie bremena. Časovače sa niekedy integrujú do foto relé.
Na čo je to? Predpokladajme, že musíme zapnúť vonkajšie osvetlenie po zotmení, potom ho vypnúť z jedného rána, znova ho zapnúť o štvrtej ráno a ráno ho vypnúť, keď sa osvetlí. Z tohto dôvodu sú fotosnímač a časovač zostavené do sériového obvodu. Keď je tma, foto relé zapne lampu, ale v jednu ráno ráno časovač preruší obvod a lampa zhasne. Potom o štvrtej ráno časovač znova zostaví obvod - lampa sa rozsvieti. A nakoniec, keď sa rozsvieti, lampa vypne foto relé.
V závislosti od úpravy časovača je možné v ňom naprogramovať udalosti z jedného dňa na jeden rok. Rôzne také časovače sú astronomické relé. Tieto relé sa spravidla používajú aj na ovládanie vonkajšieho osvetlenia - geografické súradnice terénu sa do neho zadávajú ako vstupná hodnota a prístroj na základe týchto informácií automaticky vypočíta, kedy je potrebné zapnúť alebo vypnúť osvetlenie. Vzhľad niektorých typov časovačov je zobrazený na obrázku 13.
Obr. Vzhľad niektorých typov programovateľných časovačov.
Nakoniec sa zameriame na ovládanie osvetlenia pomocou infračervené snímače pohybu, Podobné senzory sa používajú v bezpečnostných systémoch na zaznamenávanie prítomnosti osoby v chránenej oblasti. Iba tam sú senzory navrhnuté tak, že keď sú aktivované, bezpečnostný systém vyšle výstražný signál do vzdialeného bezpečnostného oddelenia.
V našom prípade by činnosť senzora mala zapnúť osvetlenie na určitý čas. Ak po tejto dobe nie je v kontrolovanej oblasti pozorovaná žiadna aktivita (pohyb), osvetlenie sa vypne.V opačnom prípade zostane osvetlenie zapnuté v rovnakom časovom intervale.
Použitie lámp ovládaných snímačmi pohybu je veľmi pohodlné v bežných priestoroch - na schodiskách a chodbách bytových domov. Takéto žiarovky sú tiež vynikajúce pre vonkajšie osvetlenie, napríklad na nádvorí domu. Umožňujú nielen pohodlné ovládanie osvetlenia, ale aj úsporu energie, čo je v našej dobe dosť dôležité. Vzhľad svietidla s integrovaným IR senzorom je znázornený na obrázku 14.
Obr. Vzhľad žiarovky s infračerveným snímačom.
Samozrejme, v jednom malom článku nie je možné pokryť všetky existujúce moderné metódy riadenia osvetlenia, V tom som sa pokúsil zvážiť najtradičnejšie a najčastejšie používané.
Pozri tiež:Schematické a elektrické schémy osvetlenia v byte a dome
Michail Tikhonchuk
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: