Управление люстрой по двум проводам (схема подключения)

При подключении любого светильника для его работы нужны как минимум два провода – общий ноль и фаза. Если светильник подразумевает несколько ламп, возникает желание сделать включение лампочек отдельно по одной или по группам. В общем случае для этого используют сдвоенные выключатели или несколько одинарных, по одному на каждую группу. Для этого дополнительно прокладывается проводка, по фазе от каждого из выключателей к лампе. Однако иногда возникает ситуация, когда в комнате был светильник с одной лампочкой или люстра включалась целиком, а теперь вы захотели управлять группами источников света в новой люстре, при этом отделочные работы выполнены и нет желания штробить стены под прокладку отдельной фазы. В таком случае проложить дополнительные провода не получится. Тогда есть два варианта решения проблемы. Первый — использовать «умную» люстру, которая управляется с пульта, тогда не нужно изменять проводку, ведь вся коммутация происходит в блоке управления люстрой. Второй вариант — задействовать схему, при которой происходит управление люстрой по двум проводам. О второй способе мы как раз и расскажем далее.

Содержание:

Задействуем диоды

Первая идея заключается в использовании диодной схемы. Суть заключается в том, что несколько установленных параллельно выключателей включают лампы через диоды, перед лампочками также установлены диоды. Так как диод пропускает только одну полуволну синусоидального напряжения бытовой электросети (в данном случае), то и лампа включится та, перед которой включен диод в соответствующем направлении.

Недостаток этой схемы заключается в том, что на каждую осветительную группу подается лишь половина напряжения питания. Лампы накаливания в таком включении будут работать, а вот люминесцентные или светодиодные, если и включатся, то такое питание приведет к преждевременному их выходу из строя. Лампы накаливания будут мерцать с частотой питающей сети, для России это 50 Гц, это ведет к повышенной утомляемости людей находящихся в помещении, а также головным болям и общим недомоганиям. Такой свет нельзя использовать в жилых помещениях.

Еще одна «диодная» схема управления люстрой по двум проводам заключается во включении всех лампочек, но на разную мощность, это реализовано с помощью диода. При включении 1-й клавиши выключателя включается первая полуволна, при второй – полное напряжение. Её можно применять для питания ламп накаливания или диммируемых светодиодных ламп. При этом конденсаторы нужны для того, чтобы при нажатии одной из клавиш включались только первые три источника света, ведь ёмкость не пропускает постоянный ток (одна полуволна – это тоже постоянный ток, но пульсирующий). Ёмкость нужна порядка 1 мкФ и напряжением более 300 В. Диоды отечественные КД202 (ж, к, м, р), КД203, КД206, иностранные 1n4007 (можно выпаять из сгоревшей люминесцентной лампы или зарядного устройства).

Схема выглядит следующим образом:Также рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, как управлять люстрой по двум проводам, добавив в схему конденсатор:

Схема на терморезисторе и реле

Третья схема управления светильником по двум проводам на терморезисторе и реле. При включении выключателя напряжение подаётся на схему и зажигаются лампы HL4-HL6. HL1-HL3 запитаны через нормально-замкнутые контакты реле (К1 – его катушка), при подаче питания они размыкаются. Параллельно катушке подключены: задающий резистор R1 и терморезистор R2. Протекание тока через R2 вызывает его нагрев. С повышением температуры его сопротивление падает (NTC или отрицательный температурный коэффициент).

У реле есть некий характерный гистерезис, это значит, что ток включения больший, чем ток удержания. Это значит, что при сниженном сопротивлении R2 ток продолжит протекать через него, но катушка остается запитанной достаточно для удержания реле во включенном состоянии. Чтобы включить все лампы, нужно быстро перевключить выключатель, тогда резистор не успеет остыть и ток пойдёт через него, тока через катушку будет недостаточно для размыкания контактов. Чтобы включить половину лампочек повторно, нужно выключить свет, подождать с половину минуты, чтобы терморезистор остыл и его сопротивление восстановилось, и включить заново.

Детали:

• Реле с сопротивлением обмотки около 300 ом, Uсрабатывания 7В, Uотпускания – 3В.
• R2 – три терморезистора СТ3-17, соединённых параллельно.
• R1 – МЛТ-0,25, в диапазоне десятков Ом, подобрать для того, что бы реле срабатывало и не срабатывало в зависимости от выбранного режима, который описан выше.
• Диодный мост – любой рассчитанный на сетевой напряжение, например КЦ407А.
• C1 – 50 мКф на 16 В.

Используем счетчик

Еще одна схема построена на логических элементах. Суть идеи заключается в том, что вы подаете импульсы и на его выходе попеременно появляются логические единицы. Они используются для включения полупроводниковых ключей, например транзисторов.

Переключение групп ламп происходит при быстром переключении выключателя (вкл./выкл.), так на вход счетчика С поступают тактовые импульсы и на выходе появляются логические единицы. Алгоритм работы:

1. EL1 & EL
2. EL1 & EL3 & EL
3. EL1 & EL2 & EL3 & EL

Сброс счетчика происходит при подаче сигнала на вход R. Для этого нужно выключить SA1 на 15 секунд.

• Счетные импульсы формирует DD3.
• Первое включение, на выходе DD3 сформирован логический ноль, удерживается от C2.
• Короткое переключение разряжает конденсатор и на выходе DD3 появляется логическая единица. Происходит переключение элемента DD2.1 по переднему фронту на счетном входе. И так при каждом кратковременном размыкании SA2.

Самый простой вариант

Мы уже упомянули о люстрах с пультом. Их стоимость на момент написания статьи начинается от 1500 рублей. У них есть преимущество для тех, кто не хочет собирать сложных схем – вам нужно только подключить питание к люстре. Остальные параметры устанавливаются с пульта.

Ассортимент таких устройств достаточно широкий и позволяет реализовать любые дизайнерские идеи в вашей квартире, в том числе есть музыкальные модели и модели, управляемые смартфоном.

Обзор подобной люстры предоставлена на видео:

Теперь вы знаете, как организовать управление люстрой по двум проводам, если нет возможности проложить дополнительную проводку от выключателя. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и и вы смогли выбрать для себя наиболее подходящий способ решения проблемы!

Материалы по теме:

—>

Давно замечено, что увеличение цен на товары и тарифов на жилищно-коммунальные услуги сразу вызывает желание на этих товарах и услугах сэкономить. Обычно после таких повышений в прессе и интернете начинаю! появляться множество нередко противоречи­вых публикаций, полных рекомендаций как экономить правильно и эффективно. Очень часто темой их публикаций являются способы экономии электроэнергии.

Одному из таких способов, который позволя­ет экономить товары (электролампы), а также мень­ше платить за электроэнергию, и посвящена дан­ная статья.

В последние годы большую популярность при­обрели подвесные, врезные и встраиваемые ос­ветительные приборы с множественными источни­ками излучения, как, например, многорожковые люстры, потолочные светильники и т.д.

Они очень удобны, создают уют и нередко яв­ляются составной частью интерьера. Однако за все нужно платить и за излишний расход элект­роэнергии, потребляемый множеством ламп так­же. Поэтому, в целях экономии электроэнергии и ресурса дорогостоящих ламп часть из них лучше держать отключенными, а включать только в слу­чае необходимости. Однако такой вариант не все­гда возможен. Если в квартирах с новой плани­ровкой к выключателю в гостиной идет 3 прово­да, то в квартирах со старой проводкой только 2. Но данное обстоятельство едва ли является серьезной проблемой, даже если в ваши планы укладка допол­нительного провода в стену совсем не входит. Здесь как всегда на помощь может прийти электроника.

В интернете найдется немало схем, которые позволяют управлять количеством горящих в люстрах ламп или коли­чеством горящих потолочных светильников. Например, в [1] была опубликована схема, которая позволяет управлять двумя группами ламп при помощи диодов и двухклавишно­го выключателя по двум проводам (рис.1). Если заняться поисками в интернете, то можно обнаружить еще несколь­ко похожих схем, которые являются модификациями выше­указанной. В одной из таких модификаций клавиши выклю­чателя включены последовательно, а диоды включены параллельно каждой клавише. Таким образом, выбор количе­ства горящих ламп идет методом закорачивания диодов. Но как бы там ни было, всем схемам данного класса присущ очень серьезный недостаток — питание ламп одной полувол­ной напряжения. Для ламп накаливания это вызывает не­приятное мерцание и снижение яркости, а для некоторых типов светодиодных и люминесцентных ламп и вовсе отка­зы в работе.

Рис.1

В литературе есть более совершенные схемы для подобных целей, например, их можно увидеть в [2]. В этих схе­мах отсутствуют недостатки, присущие схемам на диодах, так как здесь используется иной принцип.

Например, для схемы, описанной в [2] включением се­тевого выключателя SA1 напряжение подается на лампу HL1 люстры и на понижающий трансформатор Т1 (рис.2). С вторичной обмотки выпрямленное напря­жение через контакты К2.1 включает реле К1. Через контакты К1.1 и диод VD9 начинает заряжаться С1. Для того чтобы включить лампу HL4 (или группу ламп) люстры, необходимо быстро перещелкнуть выключате­лем SA3. Тогда при размыкании контактов реле К1 обесточится и его контакты К1.1 подключат заряжен­ный конденсатор к обмотке реле К2. Реле К2 сработает и отключит контактами К2.1 реле К1 от выпрямителя, а контактами К2.2 подключит лам­пу HL4 или группу ламп параллельно лампе HL3. Как только контакты сетевого выключате­ля вновь будут замкнуты, реле К2 самоблокируется через контакты К2.1. При этом заго­рятся все лампы люстры.

Рис.2

Существует также еще одна модификация данной схемы (рис.3), в которой вместо элект­ромагнитных реле применяется тиристор. Еще необычность данной схемы заключается в том, что низкочастотный трансформатор выполняет не совсем обычные функции. С одной стороны он является датчиком тока, протекающего через лампу HL5, а с другой стороны он является источником питания управляющего электрода тиристора VD1. Открывают тиристор импульсы тока, проте­кающего при разряде конденсаторов С3, С4.

Рис.3

Следующим этапом развития идей в сфере управле­ния светом по двум проводам стало применение в каче­стве средств управления интегральных микросхем (счет­чиков, триггеров и т.д.) и микроконтроллеров, а в качест­ве исполнительных устройств полевых транзисторов, симисторов, а в некоторых случаях и старых добрых электро­магнитных реле.

И если с логическими микросхемами все понятно, то микроконтроллер — это не только хард, но еще и софт, а с софтом не всякий может совладать. К тому же, по мнению автора, применение микросхем и уж тем более микрокон­троллеров ведет к неоправданному усложнению схемотех­ники и удорожанию конструкции, что для такой простой за­дачи в большинстве случаев совершенно ни к чему.

По мнению автора в данном случае можно обойтись гораздо более простыми решениями. Например, одним из таких решений есть схема изображенная на рис.4. Она крайне проста и может служить даже не в качестве «кон­струкции выходного дня», а скорее в качестве «конструк­ции свободного вечера».

Рис.4

Принцип работы данного устройства основан на разни­це тока (напряжения) срабатывания якоря реле К3 и тока (напряжения) его отпускания. Эта разница имеет место бла­годаря тому, что при срабатывании якорю необходимо пре­одолевать противодействие пружины. Поэтому удержать ре­ле включенным (при отсутствии ударов и вибрации) впол­не способен ток, который обычно меньше тока подъема яко­ря в несколько раз.

Как видно из рисунка схема крайне проста и состоит из маломощного импульсного источника питания (ИП), ре­ле и конденсатора емкостью 1000 мкФ. В качестве импульсного ИП было применено китайское зарядное устройство для мобильного телефона. Такой ИП пришлось применить по причине того, что низкочастотный трансформатор для данной конструкции не подходит из-за несовместимости его габаритных размеров с конфигурацией и габаритными раз­мерами люстры (см. фото в начале статьи).

Применение же источников питания на основе резис­торных или конденсаторных балластов для подобных целей представляются автору весьма сомнительной затеей. При­чем это связано в первую очередь со сложностью и необ­ходимостью стабилизации напряжения при нулевом потреб­лении тока нагрузкой (когда реле обесточено), а для рези­сторного балласта еще и с необходимостью рассеивания большого количества тепла при номинальной нагрузке (ког­да реле под током).

Поэтому в качестве источника питания было выбрано зарядное устройство для старого мобильного телефона. Несмотря на схемотехнический минимализм, такие заряд­ные устройства обладают достаточной надежностью, они мо­гут длительное время работать как при нулевом потреблении тока от них, так и с номинальной нагрузкой. Исходя из значения напряжения, на которое рас­считан данный источник питания, я примерно 5…6 В, было подобрано реле с необходимым на­пряжением срабатывания. Таким реле оказалось HLS-14F1L-5VDC-C — малогабаритные реле с од­ной группой переключающих контактов для мон­тажа на печатную плату. Его параметры приведе­ны в таблице.

Разумеется, устройство по данной схеме мож­но изготовить на другое напряжение при наличии иного импульсного ИП и реле на соответствующее напряжение срабатывания. В этом случае номиналы рези­сторов придется изменить. Номинал резистора R3 подби­рается на ток равный току удержания якоря реле, что при­мерно в 2-3 раза больше тока отпускания (при этом нужно помнить, что якорь реле притягивается благодаря зарядно­му току конденсатора С5). Номинал резистора R4 должен быть примерно в 10 раз меньше резистора R3. Номинал конденсатора С5 можно изменять в пределах 470-1000 мкФ.

После того, как схема собрана и проверена, ее нужно в течение нескольких часов «прогреть». Очень вероятно, что четкость срабатывания схемы нарушится и потребует­ся корректировка номиналов резисторов. После этого опе­рацию с «прогревом» следует повторить. Это связано в окон­чательной ««формовкой» конденсатора С5. Если после вто­ричного «прогрева» схемы параметры не нарушились, то ее можно устанавливать в люстру.

На рис.4 показано, что реле К3 своим фронтовым кон­тактом К3.1 включает дополнительную лампу (или группу ламп) HL8. Тогда при первом включении будут загораться сразу все лампы.

Однако, вполне возможен вариант, когда эту лампу или группу ламп будет включать тыловой контакт. В этом слу­чае при первом включении будет загораться только лампа HL9. Какой вариант выбрать, скорее всего, будет зависеть от места установки такого светильника или люстры и лич­ных предпочтений.

Литература:

1. И. Синельников. Две команды по двум проводам // Радио. 1981. — №7-8.
2. Ю. Гранкин. Управление люстрой по двум проводам. // Радио. — 1984. — №1.

Автор: Геннадий Котов, г. Антрацит

<tabltd>

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Автоматика >

Управление люстрой по двум проводам

Автор: eufs Опубликовано 24.08.2012 Создано при помощи КотоРед.

Началось все с простого. Позвонил брат и сказал, что приобрел люстру с семью лампами. Уж очень она понравилась ему и его жене. Подключить и повесить — не проблема, проблема в отсутствии третьего провода от выключателя до крючка на потолке. Семь ламп — красиво, но как-то многовато. Существуют решения в виде светорегулятора на диммере, но они не устраивают, по причине ухода ламп в ИК диапазон при уменьшении их питания. Попросту говоря свет от люстры становится желтым. Теряется вся прелесть люстры. Тут уместно вспомнить о КПД лампы при понижении питания, чтобы окончательно отказатся от такого способа. К тому же качество предлагаемых подобных устройств, оставляет желать лучшего.

Почему же не помочь? Итогом работы явилось предлагаемое устройство.

Разделенное на неравные (или равные) части все лампы, образуют два канала. 

Со стороны пользователя, сей девайс ничего особенного не делает. При включении зажигает плавно первую группу ламп, если надо поярче, то при перещелкивании выключателем вместе плавно зажигаются обе группы. Плавный розжиг, позволит экономить на приобретении новых ламп накаливания и откладывать сэкономленное на покупку семи энергосберегаек. 

Все должно быть как в Швеции (то есть — с умом), поэтому в схеме могут найтись лишние детали, лишь повышающие надежность.

Программа тоже швейцарская, из-за этого внутри МК происходит следующее:

— фильтруется оконным фильтром сигнал синхронизации;

— специальным методом осуществляется проверка на ее наличие;

— при исчезновении синхронизации происходит переключение состояния автомата, с запоминанием его в оперативной памяти;

— если синхронизация пропадает надолго, триггер состояния сбрасывается в исходное состояние, чтобы при следующем включении опять работал только один канал.

Работающему по такому принципу устройству не страшны помехи по сети, вплоть до сброса МК, потому как при аппаратном ресете проверяются контрольные ячейки в ОЗУ, по информации которых восстанавливается работа устройства с сохранением углов управления, поэтому если и случится (не дай Бог) сбой в работе из-за помехи, то его можно и не увидеть по лампам.

Сведения для интересующихся:

Исходным событием, которое переключит работу устройства с одного на два канала, является пропадание синхронизации на время 160-960 мс. Если пропадет на большее время, то устройство вернется в исходное состояние, то есть на работу с одной группой ламп. Управление симисторами импульсно-фазовым методом с длительностью отпирающего импульса 40мкс и с 250 дискретными углами. Если в периоде не зафиксирована синхронизация, то управляющий импульс не выдается.

Собственно говоря, схема:

Фото готового устройства. Сделано плоским, чтобы влазило в основание люстры. Отсюда размер платы.

Программа написана на ассемблере. В исходнике подробные комментарии. В архиве с проектом лежит tiny13wrt.bat — файл для авреала с  фузами. Если не хочется ковыряться, можно просто вынуть из архива 7102355.hех и прошить МК чем угодно, только надо фузами убрать делитель на 8 (CKDIV=1) (9.6МГЦ) и переключить супервизор на 2.7В (BLEV1=0,BLEV0=1) 

Удачи.

Файлы:Плата в SL5.0Проект для AVR STUDIO4 c исходником

Все вопросы в Форум.

—>

</divv></td>—> —> SELECTORNEWS — покупка, обмен и продажа трафика —> —>Используемые источники:

• https://samelectrik.ru/sxemy-upravleniya-lyustroj-po-dvum-provodam.html
• https://meandr.org/archives/36713
• https://radiokot.ru/circuit/digital/automat/45/

</tr></tabltd>