Sheme upravljanja rasvjetom

U članku se nalaze upravljački krugovi rasvjete pomoću prolaznih i poprečnih prekidača, bistabilnih releja, prigušivača, prigušivača, fotoreleja, timera i infracrvenih senzora pokreta.

Sheme upravljanja osvjetljenjem već su više puta razmatrane u literaturi i na stranicama različitih internetskih stranica električne orijentacije. Stoga ćemo ovdje pokušati prikazati različita postojeća rješenja.

Najjednostavniji sheme upravljanja za prekidač s jednim ili dva ključa poznati su svima i, prema tome, malo je ljudi zainteresiranih, tako da ćemo ići ravno na raspravu upravljački krugovi s više točaka rasvjete.

Započnimo s specifičnom jednostavnom situacijom - recimo da imate dvije etaže u seoskoj kući. Navečer se penjete stepenicama na drugi kat. Naravno, morate uključiti svjetla na stepenicama. Uključite u prizemlju. Dižemo se na drugi kat. Sada je potrebno isključiti svjetla na stepenicama.

A kako to učiniti ako je prekidač instaliran u prizemlju? Naravno, očigledan odgovor je da se kontrola svjetiljki treba provoditi s dva mjesta - s prvog i drugog kata.

Na prvi pogled, ništa komplicirano - dovoljno je instalirati prekidač na svaki kat koji je paralelno povezan i kontrolirati ih međusobno neovisno. Ali takva shema neće raditi prema algoritmu koji nam je potreban - uz njegovu pomoć možete upaliti svjetlo s bilo kojeg od dva prekidača, ali isključiti ga - samo s onog s kojeg je uključen - jer jedan prekidač u uključenom stanju blokirat će rad drugog. Stoga je za razmatranu situaciju s ljestvicama ova shema apsolutno neprihvatljiva.

Za provođenje kontrole osvjetljenja potrebna su dva mjesta posebne sklopke nazvane prolaznim, Općenito, u ovoj situaciji izraz "sklopka" je netočan. Ovo je "prekidač" jer Ima tri kontakta - jedan pomični i dva nepomični. Ovisno o položaju prekidača, pomični se kontakt zatvara s jednim ili drugim fiksnim kontaktom. No kako se ne bi zbunio u terminima, ovu sklopku nazvat ćemo prolaznom sklopkom.

Uključivanjem dva takva prekidača prema shemi prikazanoj na slici 1, moći ćemo upravljati jednom lampicom (ili više istodobno, ako su paralelno spojene) s dvije točke neovisno jedna o drugoj. Kontakt (koji se kreće) u ovom dijagramu su kontakti označeni plavom bojom.

Sl. 1. Upravljanje jednom lampom iz dvije točke.

Posebna značajka prolaznih prekidača je da nemaju strogi položaj ključa. Ako se u uobičajenom prekidaču, položaj uključivanja pritiska prema gore i isključi, tada će u prolaznom prekidaču položaj isključenja ovisiti o položaju druge sklopke. Ako pretpostavimo da ste uključili svjetlo iz prvog prekidača, "kliknuli" ga, a s drugog isključili, a zatim kad sljedeći put uključite svjetlo prvim prekidačem, morate "kliknuti" prema dolje.

Pored jednostrukih postoje i dvostruki komuniciranje prekidači, Omogućuju nadzor dvaju neovisnih svjetiljki s dva mjesta. To su zapravo dvije jednostruke prolazne sklopke u jednom kućištu. Dijagram veze takvih sklopki prikazan je na slici 2.

Sl. 2. Upravljanje dvije lampe iz dvije točke.

Ali ponekad situacija zahtijeva upravljanje ne s dva, nego s tri ili više mjesta. Već nema prolaznih prekidača za napraviti. Krug se mora dopuniti prekidačima s četiri kontakta - tzv poprečne sklopke.

Poprečna sklopka ima četiri kontakta i složeniji dizajn u odnosu na prolazni prekidač. Instaliran je "u sredini" kruga - tj. prvi i zadnji prekidači u krugu rasvjete bit će prolazni, a poprečni prekidači moraju biti instalirani na svim "srednjim" točkama. Kao primjer, na slici 3 prikazan je upravljački krug svjetiljke u tri točke.

Sl. 3. Upravljanje lampicama u tri točke.

Upravljački krug s prolaznim i poprečnim prekidačima nije najbolje rješenje kada trebate kontrolirati osvjetljenje s tri ili više mjesta. Takvu shemu upravljanja mnogo je lakše organizirati uz pomoć bi-stabilnih ili kako ih drugačije zovu, bistabilni releji.

Ovaj relej je elektronički krug okidača - uređaj s dva stabilna stanja i upravlja se kratkotrajnim impulsom koji se isporučuje na njegov ulaz. To omogućava uporabu prekidača (tipki) koji se ne blokiraju za kontrolu osvjetljenja. Svi su gumbi uključeni paralelno jedni s drugima, što može uvelike pojednostaviti krug i, sukladno tome, ugradnju rasvjete. Tipično je takav relej standardni 17,5 mm modul ugrađen na DIN šinu i ugrađen u kontrolni ormar (slika 4)

Sl. 4 Izgled bistabilnog releja.

Bi-stabilan relej prikazan kao primjer, ovisno o modifikaciji može imati jedan normalno otvoreni kontakt, dva normalno otvorena kontakta ili normalno otvoreni i normalno zatvoreni kontakt. Takvi releji mogu raditi i u 230V mreži i na naponu 24V. Bi-stabilni sklopni prekidači releja prikazani su na slici 5.

Sl. 5 Sheme uključivanja bistabilnog releja.

Za provođenje upravljačkog kruga rasvjete na bi-stabilnom releju najprikladnije je koristiti njegov normalno otvoreni kontakt. U oba prikazana kruga, takav kontakt je kontakt koji ima izlaze 1-2. Broj kontrolnih tipki može biti bilo koji, a svi su paralelno uključeni.

Prvim pritiskom bilo kojeg gumba dat će se nivo upravljačkog napona na ulazu A1, što će uzrokovati da se relej uključi, zatvori kontakt i, u skladu s tim, uključi svjetlo, drugi pritisak će se isključiti i tako dalje u krug.

Prednost ovog kruga u gornjem krugu na prolaznim prekidačima je nedostatak potrebe za poprečnim prekidačima i mnogo jednostavnija ugradnja rasvjetnog sustava. Nedostatak je uporaba posebnog bi-stabilnog releja. No s takvim je relejem, ovaj krug najoptimalniji kako u pogledu ugradnje, tako i naknadnog rješavanja problema.

Zasebno, potrebno je prebivati ​​na uređajima kao što su dimmer (dimmer), Omogućuju vam kontrolu svjetline svjetiljke. Postoje regulatori za razne vrste svjetiljki - sa žaruljama sa žarnom niti, fluorescentnim, halogenim svjetiljkama itd. Na primjer, dajemo izgled i sklop daljinskog upravljača iz različitih točaka dimmer za žarulje sa žarnom niti (slika 6).

Kao što je vidljivo iz dijagrama, upravljački gumbi u ovom dimmeru uključeni su slično kao i upravljački krug pomoću bi-stabilnog releja - svi su povezani paralelno i može ih biti bilo koji broj. Da bi se osigurala zaštita, dimmer se uključuje prekidačem. Ukupna snaga svjetiljki može biti 600 vata. Prekidački krug za fluorescentne svjetiljke je sličan, jedina je razlika što se koristi drugačija vrsta regulatora.

Sl. 6. Krug prekidača zatamnjenja daljinskog upravljača.

Ova vrsta dimmera ugrađena je u kontrolni ormar na DIN šini. Međutim, u većini slučajeva u svakodnevnom životu koriste prigušivače koji su instalirani umjesto postojećih prekidača. Imaju dimenzije slijetanja, kao standardni prekidač. Izgled dimmera prikazan je na slici 7.

Podešavanje se vrši okretanjem gumba potenciometra - kada se okreće u smjeru kazaljke na satu, svjetlina lampe se povećava, u smjeru suprotnom od kazaljke na satu - smanjuje se. Ponekad se kontrola vrši pomoću gumba. Element za regulaciju snage u dimmer krugu je triac (triac).

Sl. 7 Tamniji.

Pri zamjeni konvencionalnih prekidača dimmerima ne treba zaboraviti jednu vrlo važnu nijansu - postoje dimmeri koji su uključeni u napajanje svjetiljke, a neki trebaju konstantno napajanje od 230 V.

U prvom slučaju ne postavljaju se pitanja zamjene - dimmer se samo uključuje umjesto prekidača. U drugom slučaju potrebno je unijeti dodatnu neutralnu žicu u podesnu kutiju - kako bi se osiguralo potpuno napajanje od 230 V. Stoga, ako ožičenje nije rekonstruirano, prva metoda je očigledno poželjnija. Dijagrami ožičenja različitih vrsta prigušivača prikazani su na slici 8.

Sl. 8 Uključivanje različitih vrsta dimmera.

Gore opisane metode kontrole rasvjete, uz svu njihovu pogodnost, imaju jednu točku, a za nekoga možda i nedostatak - da biste uključili ili isključili osvjetljenje, morate prijeći na prekidač. Ne treba biti pričvršćen na prekidač i istovremeno prilagoditi svjetlinu elektronički daljinski prekidači, Dolaze s infracrvenim (infracrvenim) upravljanjem, gdje se daljinski upravljač iz bilo kojeg kućanskog aparata koristi kao upravljačka ploča, i s radijskim upravljanjem.

Kao primjer IR prekidača možemo navesti poznatu safirnu sklopku (slika 9). Omogućuje vam i uključivanje / isključivanje svjetla i glatko podešavanje svjetline svjetiljke. Uz sve svoje prednosti, treba istaknuti kao nedostatak da se ovom sklopkom može upravljati samo unutar vidne linije, koliko će dugo trajati "domet" upravljačke ploče - obično ne više od osam metara.

Slika 9. Izgled prekidača Sapphire.

Prekidači koji rade na radijskom kanalu nisu takvi nedostatak kao kontrola samo unutar vidne linije. Radio signal može proći i kroz razne prepreke - zidove, podove itd. Do određene mjere, naravno. U tim se prekidačima koristi u pravilu frekvencija od 433 ili 492 MHz, za što nije potrebno odobrenje od strane radionuklidnih tijela. Izlazna snaga odašiljača za takve uređaje nije veća od 10mW.

Daljinski upravljani prekidači (i putem IR i radio kanala) mogu biti jednokanalni (omogućujući vam kontrolu samo jednog opterećenja) i višekanalni. Višekanalne sklopke su pogodne jer se mogu postaviti, na primjer, u kontrolni ormarić i u jednom trenutku smanjiti upravljačke objekte. Jednokanalni prekidači obično se postavljaju u razvodne kutije linija rasvjete.

Primjer implementacije jednokanalne radio sklopke montirane u razvodnoj kutiji prikazan je na slici 10. Obavezno i ​​jednokanalni i višekanalni prekidači osiguravaju lokalno (ručno) upravljanje u slučaju kvara na upravljačkoj ploči.

Sl. 10. Jednokanalna radio sklopka.

Prekidači koji se kontroliraju radio uređajem, iako imaju znatno veći radijus djelovanja od prekidača ugrađenih na infracrvene zrake, ipak su ograničeni - u pravilu ne više od 100 metara (iako postoje različite mogućnosti).

Ali što učiniti ako trebate uključiti rasvjetu ili bilo koji drugi teret, udaljen nekoliko desetaka ili stotina kilometara od upravljanog objekta? A to i nije tako beskorisna funkcija - na primjer, daljinsko uključivanje rasvjete u seoskoj kući stvorit će učinak prisutnosti vlasnika, uključiti grijanje podnog grijanja zimi, kako bi bilo toplo pri vašem dolasku, uključili klima uređaj ljeti itd.

U tome se susreću sustavi koji se daljinski upravljaju mobilnim linijama ili putem Interneta.Takvi su uređaji sada prilično široko zastupljeni na tržištu. Autor ovog članka svojedobno je također samostalno razvio četverokanalni „preklopnik“ putem GSM-a. Njegov izgled prikazan je na slici 11.

Sl. 11. Četverokanalni uređaj za kontrolu i nadzor.

Ovaj uređaj, nazvan višenamjenski uređaj za upravljanje i nadzor, ima ugrađeni GSM modul. Da biste ga koristili, jednostavno priključite potrebna opterećenja na izlazne kanale i umetnite aktiviranu SIM karticu.

Pristup kontroli je sljedeći - biranje se vrši na broj instalirane SIM kartice, nakon programiranog broja poziva, uređaj se povezuje na liniju i morate unijeti lozinku s tipkovnice telefona. Ako je lozinka netočna, uređaj se isključuje s linije; ako je ispravna, možete kontrolirati (omogućiti ili onemogućiti) bilo koji od četiri opterećenja.

Ovaj je projekt neprofitna, sva dokumentacija o njemu, uključujući firmware mikrokontrolera, koji je izložen u javnoj domeni i svatko tko ima određeno znanje iz područja elektronike može ga sam izraditi.

Sve gore navedene sheme upravljanja imaju jednu zajedničku osobinu - njima upravlja ljudska zapovijed, drugim riječima operator. Ali postoji čitav razred uređaja koji mogu raditi bez izravnog sudjelovanja osobe. Oni uključuju kontrolni relej na naredbu iz senzora svjetlosti, senzora kretanja, i prema prethodno utvrđenom algoritmu vremena.

Relej sa senzorima svjetla (foto relej) često se koristi za kontrola ulične rasvjete - kad je mrak, uključuju uključenje rasvjetnih tijela na otvorenom. Prag rada takvih releja može se podesiti ovisno o razini osvjetljenja. izgled foto relej zajedno sa senzorom je prikazano na slici 12. Sadrži jedan upravljački kontakt koji vam omogućuje upravljanje svjetiljkom izravno iz releja, ili, pod velikim opterećenjem, dodatnim naponski relej (sklopnik).

Sl. 12. Foto relej sa senzorom.

Pozvani su releji koji upravljaju opterećenjem prema određenom vremenskom algoritmu programirajući tajmeri, Oni propisuju potrebno vrijeme za uključivanje i isključivanje tereta. Ponekad se timeri integriraju s foto relejem.

Za što je ovo? Pretpostavimo da moramo uključiti vanjsku rasvjetu nakon mraka, a zatim je isključiti iz jedne ujutro, ponovo je uključiti u četiri ujutro i isključiti je ujutro kada osvijetli. Za to su foto relej i timer sastavljeni u serijskom krugu. Kad je mrak, foto relej će upaliti žarulju, ali u jedan ujutro tajmer će prekinuti krug i lampica će se ugasiti. Tada će u četiri sata ujutro tajmer ponovno sastaviti krug - lampica će se upaliti. I konačno, kad postane svjetlo, lampica će ugasiti fotorelej.

Ovisno o modifikaciji timera, moguće je programirati događaje od jednog dana do jedne godine u njemu. Razne vrste takvih vremena su astronomski releji. Ti se releji u pravilu koriste i za kontrolu vanjske rasvjete - zemljopisne koordinate terena unose se u nju kao ulazna vrijednost, a uređaj na temelju tih podataka automatski izračunava kada je potrebno uključiti ili isključiti rasvjetu. Izgled nekih vrsta tajmera prikazan je na slici 13.

Sl. 13. Izgled nekih vrsta programirljivih tajmera.

Na kraju, usredotočimo se na kontrolu osvjetljenja pomoću koje infracrveni senzori kretanja, Slični senzori koriste se u sigurnosnim sustavima za snimanje prisutnosti osobe u zaštićenom području. Samo su senzori dizajnirani tako da, kada se pokreću, sigurnosni sustav šalje alarmni signal udaljenom odjelu sigurnosti.

U našem slučaju rad senzora trebao bi uključiti osvjetljenje određeno vrijeme. Ako se nakon tog vremena u kontroliranom području ne opazi nikakva aktivnost (pomicanje), osvjetljenje se isključuje.Inače osvjetljenje ostaje uključeno isti vremenski interval.

Uporaba svjetiljki kojima upravljaju senzori kretanja vrlo je prikladna u zajedničkim prostorima - na stubištu i hodnicima stambenih zgrada. Takve su svjetiljke izvrsne i za vanjsku rasvjetu, na primjer, u dvorištu kuće. Oni omogućuju ne samo prikladno upravljanje rasvjetom, već i uštedu energije, što je prilično relevantno u naše vrijeme. Izgled svjetiljke s integriranim IR senzorom prikazan je na slici 14.

Sl. 14. Izgled svjetiljke s infracrvenim senzorom.

Naravno, u jednom malom članku nemoguće je pokriti sve postojeće moderne metode kontrole osvjetljenja, U njemu sam pokušao razmotriti najtradicionalnije i najčešće korišteno.

Vidi također:Shematski i ožičeni dijagrami osvjetljenja u stanu i kući

Mihail Tikhonchuk