categorieën: Interessant elektrisch nieuws, Elektricien thuis
Aantal keer bekeken: 226017
Reacties op het artikel: 12
Verlichtingsregeling
Het artikel biedt lichtregelcircuits met behulp van doorloop- en dwarsschakelaars, bistabiele relais, dimmers, dimmers, fotorelais, timers en infrarood-bewegingssensoren.
Verlichtingsbesturingsschema's zijn al herhaaldelijk overwogen in de literatuur en op de pagina's van verschillende internetsites met elektrische oriëntatie. Daarom zullen we hier proberen de verschillende bestaande oplossingen te schetsen.
De eenvoudigste bedieningsschema's voor een schakelaar met één of twee toetsen zijn bij iedereen bekend en daarom zijn er maar weinig mensen geïnteresseerd, dus we gaan meteen door naar de discussie multi-spot lichtregelcircuits.
Laten we beginnen met een specifieke eenvoudige situatie - laten we zeggen dat u twee verdiepingen heeft in een landhuis. 'S Avonds beklim je de trap naar de tweede verdieping. Natuurlijk moet je de lichten op de trap aandoen. Schakel op de begane grond in. We stijgen naar de tweede verdieping. Nu moeten de lichten op de trap worden uitgeschakeld.
En hoe dit te doen als de schakelaar op de begane grond is geïnstalleerd? Het voor de hand liggende antwoord is natuurlijk dat de aansturing van lampen vanaf twee plaatsen moet worden uitgevoerd - vanaf de eerste en tweede verdieping.
Op het eerste gezicht niets ingewikkelds - het is voldoende om op elke verdieping een schakelaar te installeren, die parallel verbonden zijn en ze onafhankelijk van elkaar bedienen. Maar een dergelijk schema zal niet werken volgens het algoritme dat we nodig hebben - met zijn hulp kunt u het licht van een van de twee schakelaars inschakelen, maar het uitschakelen - alleen van degene waarvan het was ingeschakeld - omdat één schakelaar in de aan-toestand blokkeert de werking van de andere. Daarom is dit schema voor de overwogen situatie met de ladder absoluut onaanvaardbaar.
Voor het implementeren van lichtregeling vanaf twee plaatsen zijn noodzakelijk speciale schakelaars die pass-through worden genoemd. Over het algemeen is in deze situatie de term 'schakelaar' onjuist. Dit is een "schakelaar" omdat Het heeft drie contacten - één beweegbaar en twee onbeweeglijk. Afhankelijk van de positie van de sleutelschakelaar sluit het beweegbare contact met het ene of het andere vaste contact. Maar om niet in termen van verwarring te raken, zullen we deze schakelaar een overgangsschakelaar noemen.
Door twee van dergelijke schakelaars in te schakelen volgens het schema in figuur 1, kunnen we één lamp (of meerdere tegelijkertijd, als ze parallel zijn aangesloten) vanaf twee punten onafhankelijk van elkaar bedienen. Het bewegende (schakel) contact in dit diagram zijn de contacten blauw gemarkeerd.
Afb.1. Controle van een lamp vanaf twee punten.
Een speciaal kenmerk van de doorgangsschakelaars is dat ze geen strikte sleutelpositie hebben. Als in een conventionele schakelaar in de regel de aan-positie omhoog en omlaag wordt geduwd, dan zal in de door-schakelaar de aan-uit positie afhangen van de positie van de tweede schakelaar. Als we aannemen dat u het licht van de eerste schakelaar hebt ingeschakeld, "omhoog" hebt geklikt en vanaf de tweede hebt uitgeschakeld, moet u de volgende keer dat u het licht met de eerste schakelaar aanzet "omlaag" klikken.
Naast single zijn er dual communiceren switches. Hiermee kunnen twee onafhankelijke armaturen vanaf twee plaatsen worden aangestuurd. Dit zijn eigenlijk twee enkele pass-through-schakelaars in één behuizing. Het aansluitschema van dergelijke schakelaars is weergegeven in figuur 2.
Afb.2. Besturing van twee lampen vanaf twee punten.
Maar soms vereist een situatie beheer niet vanuit twee, maar vanuit drie of meer plaatsen. Er zijn al geen doorloopschakelaars te doen. Het circuit moet worden aangevuld met viercontactschakelaars - de zogenaamde kruis schakelaars.
De dwarsschakelaar heeft vier contacten en een complexer ontwerp in vergelijking met de doorgangsschakelaar. Het wordt "in het midden" van het circuit geïnstalleerd - dat wil zeggen de eerste en laatste schakelaars in het verlichtingscircuit zullen worden doorlopen en dwarsschakelaars moeten op alle "tussenliggende" punten worden geïnstalleerd. Als voorbeeld toont figuur 3 een driepunts armatuurbesturingsschakeling.
Afb.3. Driepuntslichtregeling.
Het stuurcircuit met doorgangs- en dwarsschakelaars is niet de beste oplossing wanneer u de verlichting vanaf drie of meer plaatsen moet regelen. Zo'n controlesysteem is veel gemakkelijker te organiseren met behulp van bi-stabiele, of zoals ze anders worden genoemd, bistabiele relais.
Dit relais is een elektronisch circuit van een trigger - een apparaat met twee stabiele toestanden en wordt bestuurd door een korte puls die aan zijn ingang wordt geleverd. Dit maakt het gebruik van niet-vergrendelende schakelaars (knoppen) voor lichtregeling mogelijk. Alle knoppen worden parallel aan elkaar ingeschakeld, wat het circuit en dus de installatie van verlichting aanzienlijk kan vereenvoudigen. Meestal is een dergelijk relais een standaard-module van 17,5 mm die op een DIN-rail is gemonteerd en in een schakelkast is gemonteerd (Afbeelding 4)
Afb.4. Uiterlijk van een bistabiel relais.
Het bi-stabiele relais dat als voorbeeld wordt getoond, kan, afhankelijk van de modificatie, een normaal open contact, twee normaal open contacten of een normaal open en normaal gesloten contact hebben. Dergelijke relais kunnen zowel in een 230V-netwerk werken als op een spanning van 24V. De bi-stabiele relaisschakelschakelingen worden getoond in figuur 5.
Afb.5. Regelingen voor het opnemen van een bistabiel relais.
Om een verlichtingscircuit op een bi-stabiel relais te implementeren, is het het handigst om het normaal open contact te gebruiken. In beide getoonde schakelingen is een dergelijk contact een contact met uitgangen 1-2. Het aantal bedieningsknoppen kan willekeurig zijn en ze zijn allemaal parallel opgenomen.
De eerste druk op een willekeurige knop geeft een stuurspanningsniveau aan ingang A1, waardoor het relais wordt ingeschakeld, het contact wordt gesloten en bijgevolg het licht wordt ingeschakeld, de tweede druk wordt uitgeschakeld en zo verder in een cirkel.
Het voordeel van dit circuit van het bovenstaande circuit op de doorgangsschakelaars is het ontbreken van de noodzaak voor dwarsschakelaars en een veel eenvoudiger installatie van het verlichtingssysteem. Het nadeel is het gebruik van een speciaal bi-stabiel relais. Maar met een dergelijk relais is dit circuit het meest optimaal, zowel qua installatie als bij het oplossen van problemen.
Afzonderlijk is het noodzakelijk om stil te staan bij apparaten zoals dimmers (dimmers). Hiermee kunt u de helderheid van de lamp regelen. Er zijn regelaars voor verschillende soorten armaturen - met gloeilampen, met fluorescentielampen, halogeenlampen, enz. We geven bijvoorbeeld het uiterlijk en het circuit van de afstandsbediening vanuit verschillende punten dimmer voor gloeilampen (figuur 6).
Zoals te zien is in het diagram, worden de bedieningsknoppen in deze dimmer op dezelfde manier ingeschakeld als het besturingscircuit door middel van een bi-stabiel relais - ze zijn allemaal parallel verbonden en er kan een willekeurig aantal zijn. Om bescherming te garanderen, wordt de dimmer via een stroomonderbreker ingeschakeld. Het totale vermogen van de lampen kan 600 watt zijn. Het schakelcircuit voor fluorescentielampen is vergelijkbaar, het enige verschil is dat een ander type regelaar wordt gebruikt.
Afb.6. Afstandsbediening dimmer schakelcircuit.
Dit type dimmer is gemonteerd in een schakelkast op een DIN-rail. In de meeste gevallen gebruiken ze in het dagelijks leven dimmers die zijn geïnstalleerd in plaats van bestaande schakelaars. Ze hebben landingsafmetingen, zoals een standaardschakelaar. Het uiterlijk van de dimmer wordt weergegeven in figuur 7.
Aanpassing wordt uitgevoerd door de knop van de potentiometer te draaien - wanneer met de klok mee wordt gedraaid, neemt de helderheid van de lamp toe, tegen de klok in - af. Soms wordt de bediening gedaan met behulp van knoppen. Het vermogensregelelement in het dimmercircuit is triac (triac).
Afb.7. Dimmer.
Bij het vervangen van conventionele schakelaars door dimmers, moet men een zeer belangrijke nuance niet vergeten - er zijn dimmers die zijn opgenomen in de voeding van de armatuur, en sommige vereisen een constante 230V-voeding.
In het eerste geval doen zich geen vervangingsvragen voor - de dimmer gaat gewoon aan in plaats van de schakelaar. In het tweede geval is het nodig om een extra neutrale draad in de landingbox te brengen - om een volledige voeding van 230V te garanderen. Daarom verdient de eerste methode duidelijk de voorkeur als de bedrading niet wordt gereconstrueerd. De bedradingsschema's van verschillende soorten dimmers worden getoond in figuur 8.
Afb.8. De opname van verschillende soorten dimmers.
De hierboven besproken methoden voor lichtregeling, met al hun gemak, hebben één punt, en misschien voor iemand een nadeel - om de verlichting in of uit te schakelen, moet u naar de schakelaar gaan. Niet aan de schakelaar bevestigen en tegelijkertijd de helderheid aanpassen elektronische afstandsschakelaars. Ze worden beide geleverd met infrarood (IR) -bediening, waarbij een afstandsbediening van alle huishoudelijke apparaten als bedieningspaneel wordt gebruikt, en met radiobesturing.
Als een voorbeeld van een IR-gestuurde schakelaar kunnen we de bekende Sapphire-schakelaar een naam geven (Afbeelding 9). Hiermee kunt u zowel het licht aan / uit zetten als de helderheid van de lamp soepel aanpassen. Met al zijn voordelen moet worden opgemerkt dat deze schakelaar alleen binnen de gezichtslijn kan worden bediend, hoe lang het "bereik" van het bedieningspaneel zal duren - meestal niet meer dan acht meter.
Afb.9. Uiterlijk van de Sapphire-schakelaar.
Schakelaars die op het radiokanaal werken, hebben geen nadeel als controle alleen binnen het gezichtsveld. Het radiosignaal kan ook door verschillende obstakels gaan - muren, vloeren, enz. Tot op zekere hoogte natuurlijk. In deze schakelaars wordt in de regel de frequentie van 433 of 492 MHz gebruikt, waarvoor geen toestemming van de radionuclide-autoriteiten vereist is. Het uitgangsvermogen van de zenders voor dergelijke apparaten is niet meer dan 10 mW.
Op afstand bediende schakelaars (zowel via IR- als radiokanalen) kunnen eenkanaals zijn (waardoor u slechts één belasting kunt bedienen) en meerkanaals. Meerkanaalsschakelaars zijn handig omdat ze bijvoorbeeld in een schakelkast kunnen worden geplaatst en om regelobjecten op één punt te verkleinen. Schakelaars met één kanaal worden meestal in de aansluitdozen van de verlichtingslijn geplaatst.
Een voorbeeld van de implementatie van een eenkanaals radioschakelaar gemonteerd in een aansluitdoos wordt getoond in figuur 10. Verplicht, zowel eenkanaals als meerkanaals schakelaars bieden lokale (handmatige) besturing in geval van uitval van het bedieningspaneel.
Afb.10. Eén kanaal radio schakelaar.
Radiogestuurde schakelaars, hoewel ze een aanzienlijk grotere actieradius hebben dan schakelaars die op infraroodstralen zijn gebouwd, zijn ze echter beperkt - in de regel niet meer dan 100 meter (hoewel er verschillende opties zijn).
Maar wat te doen als u verlichting of een andere lading moet inschakelen, die tientallen of honderden kilometers verwijderd is van een beheerde faciliteit? En dit is niet zo'n nutteloze functie - bijvoorbeeld, het op afstand opnemen van verlichting in een landhuis zal het effect van de aanwezigheid van de eigenaars creëren, de verwarming van de vloerverwarming in de winter inschakelen, zodat het warm zou zijn bij uw aankomst, de airconditioning in de zomer inschakelen, enz.
Hier komen systemen op afstand bediend via cellulaire lijnen of via internet te hulp.Dergelijke apparaten zijn nu vrij breed vertegenwoordigd op de markt. De auteur van dit artikel heeft ooit ook zelfstandig een vierkanaals "schakelaar" ontwikkeld via GSM. Het uiterlijk ervan is weergegeven in figuur 11.
Afb.11. Vierkanaals besturings- en bewakingsapparaat.
Dit apparaat, het multifunctionele controle- en bewakingsapparaat genoemd, heeft een ingebouwde GSM-module. Om het te gebruiken, sluit u gewoon de vereiste belastingen aan op de uitgangskanalen en plaatst u een geactiveerde simkaart.
Toegang tot de besturing is als volgt - het nummer van de geïnstalleerde SIM-kaart wordt gekozen, na het geprogrammeerde aantal oproepen maakt het apparaat verbinding met de lijn en moet u het wachtwoord invoeren dat is ingesteld via het toetsenbord van de telefoon. Als het wachtwoord onjuist is, wordt de verbinding tussen het apparaat en de lijn verbroken; als het correct is, kunt u elk van de vier belastingen beheren (in- of uitschakelen).
Dit project is non-profit, alle documentatie erover, inclusief microcontroller firmware, aangelegd in het publieke domein en iedereen die bepaalde kennis op het gebied van elektronica heeft, kan het zelf maken.
Alle bovenstaande besturingsschema's hebben één gemeenschappelijk kenmerk - ze worden bestuurd door een menselijk commando, met andere woorden, door een operator. Maar er is een hele klasse apparaten die kunnen werken zonder de directe betrokkenheid van een persoon. Deze omvatten een besturingsrelais op commando van een lichtsensor, een bewegingssensor en volgens een eerder vastgesteld tijdalgoritme.
Relais met lichtsensoren (fotorelais) vaak gebruikt voor straatverlichting controle - in het donker schakelen ze buitenverlichtingsarmaturen in. De bedieningsdrempel van dergelijke relais kan worden aangepast afhankelijk van het verlichtingsniveau. verschijning fotorelais samen met de sensor wordt getoond in figuur 12. Het bevat één besturingscontact, waarmee u de lamp rechtstreeks vanaf het relais kunt bedienen, of, onder zware belastingen, via een extra vermogensrelais (magneetschakelaar).
Afb.12. Fotorelais met sensor.
Relais die de belasting regelen volgens een bepaald tijdalgoritme worden opgeroepen programmeerbare timers. Ze schrijven de benodigde tijd voor het in- en uitschakelen van de belasting. Soms integreren timers met een fotorelais.
Waar is dit voor? Stel dat we de buitenverlichting in het donker moeten inschakelen en vervolgens 's morgens één voor één moeten uitschakelen, om vier uur' s ochtends weer aan en 's ochtends als het licht wordt. Hiervoor worden het fotorelais en de timer geassembleerd in een serieel circuit. Als het donker is, schakelt het fotorelais de lamp in, maar om één uur in de ochtend onderbreekt de timer het circuit en gaat de lamp uit. Om vier uur 's ochtends zal de timer het circuit opnieuw samenstellen - de lamp gaat aan. En ten slotte, wanneer het licht wordt, schakelt de lamp het fotorelais uit.
Afhankelijk van de aanpassing van de timer, is het mogelijk om gebeurtenissen van een dag tot een jaar erin te programmeren. Een verscheidenheid van dergelijke timers zijn astronomische relais. In de regel worden deze relais ook gebruikt om buitenverlichting te regelen - de geografische coördinaten van het terrein worden erin ingevoerd als invoerwaarde en het apparaat berekent op basis van deze informatie automatisch wanneer het nodig is om de verlichting in of uit te schakelen. Het uiterlijk van sommige soorten timers wordt weergegeven in Afbeelding 13.
Afb.13. Uiterlijk van sommige soorten programmeerbare timers.
Laten we tot slot focussen op lichtregeling met infrarood bewegingssensoren. Soortgelijke sensoren worden in beveiligingssystemen gebruikt om de aanwezigheid van een persoon in een beschermd gebied te registreren. Alleen daar zijn de sensoren zo ontworpen dat het beveiligingssysteem bij activering een alarmsignaal naar de externe beveiligingsafdeling stuurt.
In ons geval moet de werking van de sensor de verlichting gedurende een bepaalde tijd inschakelen. Als na deze tijd geen activiteit (beweging) wordt waargenomen in het gecontroleerde gebied, wordt de verlichting uitgeschakeld.Anders blijft de verlichting gedurende hetzelfde tijdsinterval ingeschakeld.
Het gebruik van lampen die worden bestuurd door bewegingssensoren is erg handig in gemeenschappelijke ruimtes - op trappenhuizen en gangen van appartementsgebouwen. Dergelijke lampen zijn ook uitstekend geschikt voor buitenverlichting, bijvoorbeeld op de binnenplaats van een huis. Ze maken het niet alleen gemakkelijk om verlichting te regelen, maar ook energie te besparen, wat in onze tijd behoorlijk relevant is. Het uiterlijk van de armatuur met een geïntegreerde IR-sensor wordt weergegeven in figuur 14.
Afb.14. Uiterlijk van de lamp met een infraroodsensor.
Natuurlijk is het in een klein artikel onmogelijk om alle bestaande te dekken moderne methoden voor lichtregeling. Daarin probeerde ik de meest traditionele en vaak gebruikte te overwegen.
Zie ook:Schematische weergave en bedradingsschema's van verlichting in een appartement en een huis
Mikhail Tikhonchuk
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com:
