Shik-v-dom.ru

Шик в Дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как собрать сенсорный выключатель своими руками

Как собрать сенсорный выключатель своими руками

Довольно часто приходится менять обычные выключатели электрических приборов на новые из-за их быстрого износа. На смену им появились более надежные сенсорные выключатели (СВ). Принцип их работы максимально простой. Устройства можно изготовить своими руками. На фото ниже изображен выключатель с сенсором, расположенным сверху и индикаторным светодиодом снизу.

Выключатель

Внешний вид сенсорного выключателя

Для включения света достаточно легкого прикосновения к чувствительному элементу. Сенсорные выключатели обычно используют для управления светом, электрическими карнизами и другими устройствами небольшой мощности.

Схема простого фотореле

Начнем с простого устройства наподобие ночника. Когда светло, он выключен, но чем темнее становится, тем ярче горит лампа. Сразу маленькое напоминание — питание устройства 220 В, так что нужно быть аккуратнее и внимательнее при его сборке и проверке.

Схема ночника

Чем меньше освещенность фоторезистора, тем сильнее открыт семисторный ключ Q6004LT. Соответственно, больше тока предоставляется нагрузке, в роли которой выступает маломощная лампа накаливания.

Есть вариант описанной схемы, использующий уже 5 элементов. В ней лампа просто загорается в темноте на максимальную яркость и гаснет в моменты попадания света на фоторезистор.

Простая схема фотореле:

Простая схема фотореле

Настройка чувствительности выполняется подбором значения R1. Изменять в какую-либо сторону его нужно в относительно небольших пределах. Мощность резистора выбирается для всех случаев равной 1 Вт. Семистор КУ208Г можно сменить на КУ601Г без потери функциональности конечного устройства, но в любом случае, на названый элемент схемы нужно ставить теплоотвод — при использовании указанной нагрузки, он сильно греется.

Другой несложной конструкцией можно назвать использование фотореле в связке с несколькими транзисторами. Приведенная схема изначально рассчитана на подключение потребителей через линию размыкания электромагнитного реле.

Транзисторное фотореле

Фоторезистор PR1 с подстроечником R1 выступают в роли делителя напряжения, управляющего состоянием транзистора VT1, который в свою очередь открывает или закрывает VT2. Последний, и производит пропуск тока на реле K1, размыкающее или соединяющее линию питания нагрузки. Диод VD1 шунтирует скачки тока в моменты срабатывания электромагнитного элемента, защищая транзисторы.

Обратите внимание! Указанное устройство питается уже не от сети 220 В, а имеет свой токовый ввод от 5 до 15 В. Что касается функций подстроечника R1 — он нужен для установки чувствительности к потоку света, приводящего к срабатыванию самого устройства.

Тиристор в цепи постоянного напряжения

При условии питания схемы постоянным напряжением, тиристор эффективен в качестве переключателя мощной нагрузки. Здесь прибор действует подобно электронной защелке, поскольку после активации остается в состоянии «включено», вплоть до сброса этого состояния вручную. Рассмотрим практическую схему.

Читайте так же:
Нужна ли коробка под выключатель

Тиристорная схема управления 1

Схема 1: КН1, КН2 — кнопки нажимные без фиксации; Л1 — нагрузка в виде лампы накаливания 100 Вт; R1, R2 — резисторы постоянные 470 Ом и 1 кОм

Эта простая схема включения/выключения применяется для управления лампой накаливания. Между тем схему вполне допустимо использовать в качестве коммутатора электродвигателя, нагревателя и любой другой нагрузки, рассчитанной на питание постоянным напряжением.

Здесь тиристор имеет прямое смещённое состояние перехода и включается в режим короткого замыкания нормально разомкнутой кнопкой КН1. Эта кнопка соединяет управляющий электрод У с источником питания через резистор R1. Если значение R1 установить слишком высоким относительно питающего напряжения, устройство не сработает.

Стоит только активировать (нажать) кнопку КН1, тиристор переключается в состояние прямого проводника и остаётся в этом состоянии независимо от дальнейшего положения кнопки КН1. При этом токовая составляющая нагрузки показывает большее значение, чем ток фиксации тиристора.

Преимущества и недостатки использования тиристора

Одним из основных преимуществ использования этих полупроводников в качестве переключателя видится очень высокий коэффициент усиления по току. Тиристор — это устройство, фактически управляемое током.

Катодный резистор R2 обычно включается с целью уменьшения чувствительности электрода У и увеличения возможностей соотношения напряжение-ток, что предотвращает ложное срабатывание устройства.

Когда тиристор защелкнется и останется в состоянии «включено», сбросить это состояние возможно только прерыванием питания или уменьшения анодного тока до нижнего значения удержания. Поэтому логично использовать нормально замкнутую кнопку КН2, чтобы разомкнуть цепь, уменьшая до нуля ток, протекающий через тиристор, заставляя прибор перейти в состояние «выключено».

Однако схема имеет также недостаток. Механический нормально замкнутый переключатель КН2 должен быть достаточно мощным — соответствовать мощности всей схемы. В принципе, можно было бы просто заменить полупроводник мощным механическим выключателем. Один из способов преодолеть проблему с мощностью — подключить коммутатор параллельно тиристору.

Тиристорная схема управления 2

Схема 2: КН1, КН2 — кнопки нажимные без фиксации; Л1 — лампа накаливания 100 Вт; R1, R2 — резисторы постоянные 470 Ом и 1 кОм

Доработка схемы — включение нормально разомкнутого переключателя малой мощности параллельно переходу А-К, даёт следующий эффект:

  • активация КН2 создаёт «КЗ» между электродами А и К,
  • уменьшается ток фиксации до минимального значения,
  • устройство переходит в состояние «выключено».

Xraydisk Sata3 SSDСмартфон Xiaomi POCO M3 RUАвтомобильное пусковое устройство Baseus

Переделка устройства

Процесс переделки простого выключателя в проходной доступен каждому своими руками. Внешний его вид ничем не отличается от его собрата. На нем может быть 1 клавиша, 2 и больше. Различие этих приспособлений видно только изнутри. Проходной служит для переключения цепей, поэтому более правильно его называть переключателем. Чаще всего в домашних условиях приходится использовать обычный одноклавишный маршевый выключатель. В больших помещениях иногда требуется устройство, имеющее несколько клавиш.

Читайте так же:
Прима выключатель двухклавишный скрытый 250в 6а

Переделка заключается в добавлении контакта: вместо 2 нужно поставить 3. Как подключить проходной переключатель в сеть? Между парой приспособлений необходимо проложить трехжильный кабель. Фаза всегда идет к выключателю, ноль к световому прибору. В наше время делают схемы фотореле на транзисторах КТ315Б или на Q6004LT. Наша задача сделать проходной переключатель из обычного маршевого своими руками. Для переделки нужно взять одноклавишный выключатель и двухклавишный. Желательно, чтобы они были выпущены одним производителем и имели одинаковые размеры. У двухклавишного переставляются выводы для проводов и меняются 2 клавиши на 1. Переключатель, сделанный своими руками, готов. Он может быть:

  • одноклавишный, оборудованный подсветкой или без нее,
  • двухклавишный с подсветкой или без нее,
  • трехклавишный,
  • накладной,
  • встроенный,
  • промежуточный.

Такие устройства, которые можно сделать своими руками, имеют некоторые недостатки:

  • по тому, как расположены кнопки, невозможно определить, в каком положении находится само устройство,
  • нельзя включать и выключать свет в нескольких точках одновременно.

Когда светильник не горит, непонятно, включен ли переключатель. По положению кнопки это узнать трудно. Нельзя управлять светом в нескольких местах. Например, по обе стороны кровати и при входе в спальню.

Принцип действия

Переключатели электрические работают следующим образом. Смысл их работы заключается в перекидывании основного контакта с одной цепи на другую. Чаще всего на обратной стороне корпуса переключателя изображена схема подключений проводов.

Podkliuchenie prokhodnogo perekliuchatelia

Один контакт общий (1), другие два контакта – перекидные (2 и 3). Используя два таких переключателя, и расположив их в разных местах, можно выполнить наиболее популярную и простую схему управления освещением из двух разных мест.

Совпадающие по обозначениям клеммы 2 и 3 с переключателями ПВ-1 и ПВ-2 соединены проводниками между собой. Вход 1 от ПВ-1 подключен к фазе, а ПВ-2 подключен к арматуре освещения. Другой конец светильника соединен с нулевым проводником сети.

Проверка работоспособности схемы осуществляется включением переключателя. Сначала подается напряжение, при этом лампа поочередно загорается и гаснет от отдельного действия любого из переключателей. При размыкании цепи одного из переключателей, в работу включается другая линия цепи.

Виды и конструктивные особенности

Для правильного выбора переключателя необходимо определить тип движения управления рукояткой, решаемыми задачами, схемой соединений, свойствами соединяемых цепей.

Существуют переключатели электрические, делящиеся на виды по типу движения управления рукояткой:
  • Угловые.
  • Нажимные.
  • Поворотные.
Читайте так же:
Что может сделать выключатель
Угловые переключатели типа тумблера изготавливаются по двум схемам:
  • С врубными контактами (рисунок «а»).
  • Коромыслового типа (рисунок «б»).

Perekliuchateli elektricheskie uglovye

Оба типа переключателей имеют две устойчивые позиции рукоятки. При передвижении рукоятки (1) пружина (2) сжимается, концентрируя энергию сжатия. При нахождении в позиции, изображенной пунктирной линией, устройство находится в неустойчивом равновесии.

Небольшой сдвиг рукоятки и пружина резко перемещает подвижный контакт (3) в устойчивое положение. В результате подвижный контакт скачкообразно подключается к неподвижному контакту (6).

По схеме подключения тумблерные переключатели с врубными контактами делятся на:
  • Однополюсные (рисунок «а»).
  • Однополюсные сдвоенные (рисунок «б»).
  • Двухполюсные на две позиции (рисунок «в, г»).

Рукоятки этих переключателей могут находиться в двух фиксированных позициях. Схемы коммутации могут быть самыми разными. Тумблеры используются для переключения схем переменного и постоянного тока. Они способны выдерживать нагрузку в цепи силой тока до 6 ампер. Сопротивление их контактов очень мало (0,02 Ом).

Надежность работы тумблеров можно выразить возможным числом переключений, которое достигает 10000 раз.

Микротумблеры

Такие тумблеры небольших размеров выигрывают в габаритах и массе, по сравнению с другими видами тумблеров.

Нажимные переключатели электрические

Perekliuchateli elektricheskie nazhimnye

Переключатели электрические в виде кнопок классифицируются по типу управления:
  • Обычные. Цепь разомкнута или замкнута только при нажатом положении.
  • Залипающие. Цепь замыкается при отсутствии усилия нажатия. Для размыкания цепи необходимо снова произвести нажатие.
  • Сдвоенные. Цепь замыкается при нажатии одной кнопки, размыкается с помощью другой кнопки. Устройство кнопки производят на основе тумблерных переключателей, микровыключателей. Кроме основных, существуют оригинальные устройства.
Схемы подключения обычных и залипающих кнопок делят на:
  • Однополюсные включения (рисунок «а»).
  • Выключения (рисунок «б»).
  • Включения-выключения (рисунок «в»).
  • Двухполюсные включения (рисунок «г»).

Нажимные переключатели выполняют с защитой от пыли и влаги, и без защиты.

Поворотные переключатели
Галетные переключатели электрические

Среди электрических переключателей поворотного вида наибольшей популярностью пользуются галетные переключатели. С их помощью можно одновременно подключать сразу несколько электрических цепей, связанных между собой.

Perekliuchateli elektricheskie galetnye

Устройство галетного переключателя выполнено таким образом, что металлическое кольцо (2) с выступом жестко связано с осью (1) переключателя. Общее число контактов, располагающихся через 30 градусов – 12 штук. При повороте оси на 330 градусов выполняется коммутация общего вывода с 11-ю различными цепями, которые подключены к контактам (4).

Существуют некоторые модификации галетных переключателей. Например, кольцо может выполняться разрезанным. На каждой части делается выступ. При вращении оси два общих вывода синхронно соединяются с 5-ю различными цепями.

Читайте так же:
Что можно отключить выключателем нагрузки

В галетных поворотных переключателях применяются врубные ножевые контакты, которые изготавливают из сплавов меди (бронза, латунь), с покрытием слоем серебра. Ножевой контакт дает возможность снизить влияние погрешности изготовления сборки и деталей, увеличить его вибрационную стойкость и надежность.

Галетные переключатели способны переключать электрические цепи силой тока до 3 ампер, напряжением до 350 вольт постоянного тока. Для переменного тока допустимое напряжение составляет не более 300 вольт. Надежность таких переключателей составляет до 10000 переключений.

Установка переключателей производится путем пайки, кроме тумблерных видов переключателей, которые соединяются с цепью винтами. Главным требованием механической установки переключателей является требование: не изменять положение корпуса и внутренней части переключателя при приложении усилия управления. В связи с этим при применении переключателя необходимо использовать только те методы крепления, которые соответствуют техническим условиям определенного вида переключателя.

Схема перекрестного переключателя освещения

Для монтажа переключателей в трех местах необходимо вспомогательное устройство с перекрестной схемой коммутации. Такое устройство состоит из двух 1-клавишных переключателей с внутренними перемычками, выполненными в одном корпусе.

Podkliuchenie perekresnogo perekliuchatelia

Перекрестный переключатель монтируется между 2-мя обычными. Он используется только совместно с ними, и отличается наличием 4-х клемм. Чтобы управлять освещением из 4-х мест, необходимо добавить в схему дополнительно такое же устройство. Перекрестный переключатель подключается к перекидным контактам выключателей таким образом, чтобы образовалась рабочая цепь питания освещения.

Сложные группы контактов нуждаются в большом числе проводников и подключений. Оптимальным вариантом будет сборка нескольких простых схем, вместо одной сложной, так как они будут работать более надежно, и удобнее в эксплуатации. Все основные соединения необходимо производить в распредкоробках. Выполнять скрутки проводов не допускается.

Классификация [ править | править код ]

Выключатели и ключи можно классифицировать следующим образом:

  1. по числу фиксированных положений контактов:
    • двухпозиционные («включен» и «отключен»):
      • с нормально-замкнутыми контактами;
      • с нормально-разомкнутыми контактами;
    • многопозиционные (как правило, переключатели, имеющие более двух фиксированных положений своих контактов);
  2. по рабочему напряжению:
    • низковольтные ( до 1000 вольт );
    • высоковольтные ( выше 1000 вольт );
  3. по рабочему току;
  4. по отключаемому току короткого замыкания;
  5. по способу управления приводом:
    • местного управления (как правило, выключатели, имеющие ручной привод); (выключатели, имеющие, помимо ручного, ещё и механический привод. Здесь стоит отметить, что не все виды выключателей можно включить или отключить вручную);
  6. по типу привода:
    • выключатели с ручным приводом;
    • выключатели с пневматическим приводом;
    • выключатели с электромагнитным приводом;
    • выключатели с электромеханическим приводом;
    • выключатели с механическим приводом;
    • выключатели с магнитным приводом (геркон);
    • автоматические выключатели (которые, помимо ручного привода, имеют один или несколько приводов, приводимых в действие расцепителями автоматической защиты);
  7. по способу установки:
    • открытого исполнения (то есть, выключатели, допускающие установку на открытом воздухе без защиты от атмосферных осадков);
    • закрытого исполнения (то есть, выключатели, которые не допускается устанавливать на открытом воздухе);
  8. по степени влагозащищённости, пылезащищённости и защиты от проникновения посторонних предметов (IP) и взрывозащищённости;
  9. по климатическому исполнению;
  10. по наличию или отсутствию дугогасящих устройств:
    • без специальных устройств дугогашения (как правило, слаботочные выключатели и переключатели или выключатели, в которых наличие дугогасящих устройств конструктивно не предусмотрено, например рубильники, разъединители);
    • со специальными устройствами дугогашения (выключатели предназначенные для отключение цепей с большим током, в том числе и экстратоков при возникновении короткого замыкания, при отключении которых велик риск образования электрической дуги);
  11. по способу гашения дуги или по виду дугогасящих устройств:
    • воздушные выключатели:
      • с дугогасительными камерами магнитного дутья;
      • с дугогасительными камерами газового дутья;

      :

      • с дугогасительными камерами магнитного дутья;
      • с дугогасительными камерами масляного дутья;
    • маломасляные выключатели; ;
  12. по характеру дугогасящей среды:
      ; ; ; ;
  13. по материалу и исполнению коммутирующих контактов:
    • цельнометаллические контакты;
        ; ; ;
    • цельнометаллические контакты с покрытиемдрагоценных металлов:
      • с серебряным покрытием;
      • с золотым покрытием;
    • металло-керамические контакты:
      • контакты, изготовленные из сплава технического серебра с гранулированным керамическим наполнителем методом порошковой металлургии;
    • жидкие контакты:
        . Например, в выключателях, реагирующих на изменение положения в пространстве, жидким контактом является капля ртути, которая, попадая между электродами, замыкает электрическую цепь (газовое реле);
      • контакты, замыкание которых выполняет любая токопроводящая жидкость. Например, в датчиках уровня, вода при смачивании электродов замыкает электрическую цепь.
Читайте так же:
Шкаф управления с вводным выключателем

Общая схема переключателя света с двух мест

Правильное соединение в распред коробке этап, где любая ошибка не позволит схеме переключателей света работать правильно.

Соединение проводов для двух переключателей света

Нейтраль и заземление питающего кабеля, согласно принципа работы системы, идут сразу к потребителю (светильник).

Фаза поступает на переключатели, где с помощью перекидного механизма подаётся на один из двух контактов, соединяющих его со вторым устройством управления. А то, в свою очередь, уже связано с люстрой.

Таким образом, если на пути сигнала контакты замкнуты – электрический ток попадает на люстру и свет включается, если же при этом нажать клавишу одного из двух механизмов, цепь разрывается и он гаснет, до следующего нажатия любого из них.

Как видите схема, казавшаяся на первый взгляд запутанной проста и реализовать её может каждый. О том, как подключаются сами механизмы, подробно описано ЗДЕСЬ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector