Удобный выключатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Многим знакома такая ситуация: длинный коридор, выключатель у входной двери. Приходя вечером домой, включаешь свет и снимаешь верхнюю одежду. Далее выключаешь свет и идешь в комнату, натыкаясь в темноте на различные предметы, либо проходишь в комнату, включаешь свет и, оставив дверь открытой, возвращаешься к входной двери и выключаешь свет в коридоре. Оба варианта весьма неудобны. Различные схемы с двумя выключателями, опубликованные в радиолюбительской литературе, требуют вмешательства в электропроводку, что не всегда приемлемо.

Предлагаемое устройство, схема которого изображена на рисунке, значительно повышает удобство пользования освещением. Автомат подключают параллельно штатному выключателю SA1 осветительной лампы EL1 (это могут быть и несколько ламп, соединенных параллельно). В исходном состоянии конденсатор С2 разряжен, транзистор VT1 закрыт, через лампу EL1 протекает ток около 1 мА, определяемый сопротивлением резистора R1. Конденсатор С1 заряжен до напряжения, равного сумме напряжения стабилизации стабилитрона VD2 и прямого падения напряжения на светодиоде HL1.

При нажатии на любую из соединенных параллельно кнопок SB 1-SBn конденсатор С2 заряжается от С1. Резистор R4 ограничивает зарядный ток, что повышает долговечность контактов кнопок. При этом скорость нарастания напряжения затвор-исток транзистора VT1 получается довольно большой, что снижает потери энергии в канале транзистора при его открывании. Как только напряжение на конденсаторе С2 станет больше порогового напряжения транзистора VT1, он откроется. Благодаря диодному мосту VD2 через открытый транзистор проходят обе полуволны тока лампы EL1 она светит в полный накал.

После отпускания всех нажатых кнопок конденсатор С2 начинает разряжаться через резистор R3. Спустя несколько минут напряжение на конденсаторе становится меньше порогового напряжения транзистора VT1. Транзистор закрывается, выключая лампу EL1. Устройство приходит в исходное состояние. Этого времени достаточно, чтобы снять верхнюю одежду и пройти по коридору, или, наоборот, пройти по коридору и надеть верхнюю одежду. Для более длительного включения освещения пользуются выключателем SA1.

В первом варианте устройства, который безотказно проработал около года, управляя люминесцентной лампой EL1 с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА), резистора R2 и детектора понижения напряжения DA1 не было. Но когда люминесцентную лампу заменили обычной лампой накаливания мощностью 60 Вт, во время выключения последней транзистор VT1 перегрелся и вышел из строя.

Дело оказалось в том, что напряжение на затворе этого транзистора спадает очень медленно (это требуется для получения длительной выдержки). Несколько секунд оно проходит интервал вблизи напряжения отсечки полевого транзистора, в котором сопротивление его канала уже далеко от минимального, но он еще не закрыт полностью. Поскольку ЭПРА люминесцентной лампы содержит генератор, колебания которого срываются уже при сравнительно небольшом понижении питающего напряжения, лампа в этот момент гаснет и перестает потреблять ток. Транзистор VT1 не успевает сильно нагреться. А лампа накаливания по мере роста сопротивления канала транзистора гаснет постепенно. Мощность, рассеиваемая на транзисторе в таком режиме, может превышать четверть ее мощности. Вот он и перегревается.

При доработке использован тот факт, что конденсатор С1 после открывания транзистора VT1 разряжается через этот транзистор и резистор R1, а также входным током детектора понижения напряжения DA1. Если продолжительность его разрядки меньше, чем разрядки конденсатора С2 через резистор R3, то к моменту, когда напряжение на конденсаторе С1 опустится ниже порога детектора, напряжение на конденсаторе С2 еще не достигнет опасной зоны. Открывшаяся выходная цепь детектора ускоренно разрядит этот конденсатор, обеспечивая быстрое закрывание транзистора VT1. Чтобы получить нужное соотношение постоянных времени, емкость конденсатора С2 пришлось значительно увеличить.

Устройство собрано на отрезке универсальной макетной платы и размещено в монтажной коробке штатного выключателя. Конденсаторы использованы импортные как наиболее малогабаритные. Диодный мост можно применить любой с обратным напряжением не менее 400 В и выпрямленным током 1 А, например, DB107, RS107, или собрать его из отдельных диодов с такими же параметрами. Полевой транзистор должен быть с допустимым напряжением сток-исток не менее 400 В и импульсным током стока 10 А, например, IRF840 или КП707 с любым буквенным индексом. При мощности управляемых ламп до 200 Вт теплоотвод транзистору не требуется. Стабилитрон Д814Д можно заменить любым маломощным на напряжение 8...11 В. Кнопки SB1-SBn - от квартирных звонков. Одна из них расположена в непосредственной близости от выключателя SA1, остальные установлены в необходимых местах.

Налаживания выключатель не требует, лишь подборкой конденсатора С1 устанавливают необходимую продолжительность работы освещения после отпускания кнопки. Разместив кнопки соответствующим образом, с помощью этого устройства можно организовать управление лестничным освещением.

Автор: К. Мороз

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Питание гаджетов через кожу человека 19.11.2024 Современные носимые устройства, такие как фитнес-трекеры и медицинские датчики, требуют компактных и удобных решений для питания. Инженеры из Университета Карнеги-Меллон в США предложили инновационное решение: использовать человеческое тело как проводник для радиочастотной энергии. Разработанная ими технология, получившая название Power-over-Skin, способна обеспечить электроэнергией компактные устройства, делая их более удобными и автономными. Человеческое тело обладает удивительной способностью эффективно проводить радиочастотную (РЧ) энергию на частоте 40 МГц. Исследователи выяснили, что такая частота оптимальна для минимизации потерь энергии. В основе технологии лежит использование емкостных приемников, которые можно разместить на коже или даже поверх одежды. Благодаря этому энергия передается к устройствам без применения инвазивных методов или громоздких батарей. На практике ученые продемонстрировали работу технологии Power-over-Skin на нескольких носимых устройствах. Среди них - Bluetooth-кольцо с джойстиком, медицинский патч для мониторинга состояния здоровья и датчик солнечного излучения с дисплеем. Эти прототипы подтверждают, что технология может найти применение в различных областях, включая VR и AR-гарнитуры, а также медицинские устройства. Главным достоинством технологии является ее энергоэффективность и удобство. Однако важно учитывать, что Power-over-Skin подходит только для устройств с низким энергопотреблением. Например, технология успешно обеспечит энергией умные часы или фитнес-трекеры, но для питания мощных процессоров или графических чипов ее возможностей недостаточно. К тому же эффективность передачи энергии снижается при увеличении расстояния между передатчиком и приемником, а также при наличии одежды. Для исследования эффективности передачи энергии команда протестировала несколько расположений передатчиков на теле: на подошве правой ноги, животе, левом запястье и лице. Приемники же размещали на правом голеностопном суставе, задней части шеи, груди, бицепсах и указательном пальце. Максимальная мощность, зарегистрированная при минимальном расстоянии между передатчиком и приемником, составила 1,53 мВт, а минимальная - 5,3 мкВт. Такие данные подчеркивают важность продуманного размещения компонентов системы для достижения наилучших результатов. Если технология Power-over-Skin будет полностью безопасной для здоровья, она имеет шанс произвести настоящую революцию в индустрии носимой электроники. Внедрение такого подхода позволит создавать компактные устройства, которые не требуют регулярной зарядки, что особенно важно для медицинских сенсоров и других устройств с постоянным использованием. Технология Power-over-Skin демонстрирует, как наука может преобразить привычные представления о носимых устройствах и их питании. Использование человеческого тела для передачи энергии открывает новые горизонты для разработки удобных, энергоэффективных гаджетов. В ближайшие годы эта идея может стать основой для новых поколений умной электроники, способной изменить нашу повседневную жизнь.

Другие интересные новости:

▪ IGBT-модули для трехуровневых инверторов UPS

▪ Высокотоковые SMD предохранители Bourns SF-2923

▪ Беспроводной телевизор LG OLED M

▪ Трехмерные изображения можно потрогать

▪ Накопители данных большой емкости

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители низкой частоты. Подборка статей

▪ статья Забытые слова. Крылатое выражение

▪ статья На что сердится Черчилль на самой знаменитой своей фотографии? Подробный ответ

▪ статья Пневмония. Медицинская помощь

▪ статья Непрозрачный пироксилиновый лак. Простые рецепты и советы

▪ статья Электроустановки специального назначения. Электротермические установки. Индукционные плавильные и нагревательные приборы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026