Мощный переключатель своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 06.09.2024

Главное преимущество проходного выключателя – это управление светом из другого места, то есть включается оно в одной локации, а выключается в другом. Такое устройство можно сделать самостоятельно, не приобретая его в магазине и не тратя лишних денег. В данной статье будет подробно описан процесс как сделать проходной выключатель из обычного.

Если описать конкретное использование и удобство такого типа выключателя, то можно описать ситуацию, когда проходя по длинному коридору, свет в нем включается вначале, а выключается уже в конце. Есть также более сложные схемы, схемы которых также будут приведены в данном материале. Дополнением для наглядности служат два ролика и один скачиваемый файл со схемами и элементами, которые потребуется чтобы реализовать данное решение.

Схема подключения

Рассмотрим, как правильно организовать процесс подключения. Для этого вам понадобятся специальные выключатели с тремя контактами. Они так и называются – проходные. Они позволяют включать и выключать свет с нескольких мест. Это очень удобно, если вы проживаете в своем доме, имеете крупные комнаты или длинные коридоры. Представьте – вам нужно пройти шестиметровый коридор ночью.

На входе вы включаете свет, пересекаете его, а на выходе – выключаете. То же самое можно проделать и в спальне, выключая свет в кровати, в кабинете и других комнатах. Поможет такая схема и на улице для освещения дорожек, беседок, участков и пр. Она позволяет экономить силы, время и электроэнергию. Конечно, можно заменить ее датчиком движения, но это не всегда удобно, да и тратиться на его покупку в большинстве случаев нецелесообразно.

Виды переключателей

Проходные переключатели выпускаются отдельным видом – они могут иметь одну/две/три клавиши для управления. Но если вы не хотите тратиться, то всегда можете переделать обычное устройство под него. По сути, все зависит только от разводки. В квартирах обычно используют классический выключатель с одной клавишей. Если вы решили создать проходной выключатель из обычного в большой комнате, особенно если в ней несколько источников света, то можно выбрать устройства с двумя или тремя клавишами включения.

Основное отличие проходного блока от обычного – в наличии трех контактов и работе от трехжильного провода. Учитывайте это при создании проводки. При подключении делайте так, чтобы размыкалась фаза, а ноль шел на лампочку. В этом случае вас не ударит током при ее замене или во время ремонта.

Схема выглядит следующим образом:

Ноль из коробки подается на лампу.
Через переключатель фаза уходит на вход.
На выход уходит два кабеля, оба идут на второй выключатель.
Из второго выключателя идет кабель на лампу.

По сути, в создании схемы нет ничего сложного. Любой сможет быстро разобраться, посмотрев на картинку.

Делаем сами

Если в вашем магазине не продают специализированные переключатели, то не нужно расстраиваться – их можно сделать самому. Рассмотрим, как из обычного выключателя сделать проходной выключатель. Для этого вам надо купить один классический однокнопочный переключатель и один двухкнопочный. Выбирайте устройства от одного производителя и имеющие одинаковый размер. Затем в двухклавишном механизме произведите замену клемм местами так, чтобы цепи могли включаться и выключаться независимым способом. Получится, что в одном положении всегда включается первая цепь, во втором – вторая. Затем поменяйте две клавиши на одну, и ваш выключатель готов – его можно устанавливать в любом месте.

Если вам необходимо установить три переключателя, то понадобится более сложные системы на 4 контакта – два на вход и два на выход. Питать подобную схему нужно четырехжильным проводом, подключая контакты попарно.

Теперь вы знаете, как сделать проходной выключатель света. Чтобы все вопросы отпали, посмотрите наши схемы подключения устройств.

Маршевый выключатель своими руками

Распространённость самостоятельного изготовления проходных выключателей обусловлена тем, что они намного дороже обычных, и не в каждом магазине бытового электрооборудования имеются в продаже. Наиболее распространённым способом изготовления маршевых выключателей является их сборка своими руками из обычных устройств – одноклавишных и двухклавишных в различных комбинациях.

Проходной выключатель – из обычного одноклавишного

Для управления одним осветительным прибором (без разделения ламп в нём на группы) применяется одноклавишный маршевый выключатель. В отличие от модели для скрытой проводки, проходное устройство для наружного размещения найти в продаже бывает затруднительно, поэтому именно накладные маршевые выключатели собирают самостоятельно чаще всего.

Проходной одноклавишный выключатель для наружной проводки можно собрать из двух обычных — также одноклавишных. При этом необходимо, чтобы выключатели были одной модели, а расположение внутренних комплектующих в корпусе было симметричным. Как правило, для сборки используются изделия от одного производителя. Проверенным вариантом являются выключатели от Schneider Electric, на одном из которых и рассмотрим эту операцию.

Отвёрткой с узким жалом клавиша поддевается и извлекается из корпуса, после чего надавливанием на фронтальную часть из выключателя выталкивается диэлектрическое основание. Выдавленное основание отделяется от штатного пластикового подрозетника. С помощью той же отвёртки отщёлкиваются 4 защёлки по периметру, и основание разделяется на две части, каждая из которых симметрична относительно вертикальной оси.

Все описанные операции проводятся и со вторым выключателем, но только для того, чтобы извлечь из него коромысло — металлические контакты и графитовый стержень. Извлечённое коромысло переворачивается вокруг своей продольной оси и устанавливается в основание первого выключателя – в готовые пазы рядом с имеющимися контактами, но в обратном направлении.

Маршевый выключатель – из обычного двухклавишного

Посадку модуля необходимо точечно зафиксировать каплями термоклея, так как в таком положении его защёлки могут не совпадать со штатными пазами. Выключатель собирают в обратном порядке и получают устройство, модули которого после разворота одного из них оказываются работающими в противофазе. Поэтому с задней стороны выключателя необходимо установить перемычку между контактами с одной стороны – она будет являться общим контактом устройства. Посаженные на место две клавиши необходимо жёстко связать друг с другом, например, заполнить зазор между ними подходящим по цвету герметиком.

Проходной двухклавишный выключатель

Двухклавишный маршевый выключатель предназначен для управления из нескольких мест двумя группами ламп осветительного прибора, например, ярусами люстры. Нажатие одной клавиши на выключателе подаст питание на одну группу (ярус), второй – на другую.
Изделие представляет собой два одноклавишных проходных выключателя, смонтированных в один корпус. На каждую клавишу приходится по одному входу и два выхода, итого – 6 контактов на выключатель в целом.

Таким образом, у одноклавишного и двухклавишного проходных выключателей общий принцип работы, но подключение сдвоенного устройства сложнее — фаза подаётся на оба входа первого двухклавишного выключателя, который соединяется со вторым четырьмя проводниками. Во избежание ошибок, способы подключения двухклавишных маршевых выключателей лучше изучать по схемам, вот одна из них:

Собрать и установить маршевый двухклавишный выключатель своими руками возможно лишь при использовании двух переделанных устройств, смонтированных на стене рядом друг с другом и подключенных соответствующим образом.

Чтобы управлять двумя группами рожков люстры из двух различных мест понадобится четыре переделанных выключателя. Стоимость обычных устройств для сборки двухклавишных в этом случае будет превышать цену готового выключателя от производителя.

Готовое изделие выигрывает у собранного из двух переделанных в компактности и эстетичности, поэтому к самостоятельной сборке проходных двухклавишных выключателей прибегают очень редко.

Из проходного – обычный выключатель

Бывают ситуации, когда нужно установить выключатель, а под рукой есть только проходной переключатель. Возникает вопрос – как переделать проходной выключатель в обычный? Не беда, можно установить проходной как обычный, никакой разницы.

Проходной переключатель, если используется один (без пары), становится обычным выключателем. В этом случае один контакт у него либо не используется, либо переключатель может переключать на выбор две линии освещения:

Схема подключения проходного переключателя для работы на две линии. Двухклавишный проходной выключатель представляет собой два независимых проходных переключателя. Использовать два двойных проходных переключателя – всё равно что использовать четыре обычных проходных. Только разница в количестве монтажных коробок. Поэтому, если нужно переделать проходной выключатель в обычный – нужно просто не подключать один из его крайних выводов, в остальном подключать его так же, как и обычный.

В данном случае показан сдвоенный проходной выключатель (т.е. два проходных выключателя в одном корпусе). Контакты 2 и 5 – средние, на них постоянно подается фаза. Соответственно, с контактов 3 и 4 фаза снимается после коммутации, и поступает на лампочку. И ноль на лампочку подается постоянно. Если лампочки включаются клавишами в разные стороны, то нужно просто подключить лампочку к другому выходному контакту переключателя. Для левого – не к 3, а к 6. Для правого – не к 4, а 1.

В заключении отмечу ещё одно отличие проходных выключателей от обычных. Количество проводов к проходному переключателю – не два, а три. А к перекрестному должно подводиться четыре провода. Это необходимо заранее учитывать при прокладке проводки.

Схема подключения проходного выключателя

При монтаже к проходному переключателю должно подходить 3 провода, в нашем случае к двухклавишному – 6. Не надо бояться обилия проводов, подключение одноклавишного от двухклавишного проходного выключателя отличается только тем, что двухклавишный – это фактически два одноклавишных в одном корпусе.

Цвета проводов надо четко запомнить, а лучше зарисовать на схеме, чтобы не ошибиться при монтаже. Выше в цитате приведено мнемоническое правило, которым лучше пользоваться при установке и подключении. Одеваем крышку, ставим клавиши – и подключение проходного выключателя завершено!

Различия между проходным и традиционным выключателем

Разница между проходным и обычным выключателем (вид сзади) По внешнему виду выключатели ничем не разнятся. Внутренняя конструкция обычного снабжена одним входом и выходом. Может иметь до трех клавиш, что позволяет управлять несколькими источниками освещения.

Чаще устанавливают возле входа в помещение. Подключение осуществляется с помощью двух клемм. Классический проходной имеет пару выходов и один вход. В этом случае электрический ток не разрывается, а перенаправляется на любой другой выход. Под корпусом изделия нанесена схема.

Проходной одноклавишный снабжен трехжильной коммутацией и тремя клеммами с медными контактами. Это переключатель, который перенаправляет ток на другие участки. По конструкции, способу установки и типу управления выключатели могут быть:

клавишные;
кнопочные;
ползунковые;
тяговые;
тумблерные.

Также их классифицируют в зависимости от напряжения и силы тока, степени защиты, климатических условий, в которых их устанавливают. Важно не спутать электроприбор с перекидным или перекрестным. На клавише проходного обозначен вертикальный треугольник, в остальных он расположен в горизонтальном направлении.

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. Переделка заключается в добавлении контакта: вместо 2 нужно поставить 3.

Как подключить 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.

Порядок действий

Переработка обычного выключателя в проходной заключается в добавлении третьего контакта. Для этой операции нам желательно иметь два выключателя, сделанных одним производителем: на одну и на две клавиши. По размеру они не должны отличаться друг от друга.

При покупке двухклавишного устройства нужно обратить внимание, имеется ли возможность поменять клеммы местами таким образом, чтобы замыкание и размыкание каждой из цепей происходило независимо от другой.

Таким образом, одно из положений клавиши переключателя будет соответствовать включению первой цепи, другое – второй. Теперь переходим непосредственно к самой работе по переделке устройства: Ослабляем зажимы подходящих кабелей, а также винты распорок подрозетника – это нужно для того, чтобы вытащить выключатель из гнезда в стене.

Естественно, электричество при этом должно быть выключено. Желательно также определить при помощи щупа местонахождение фазы и сделать соответствующие метки на пластиковой изоляции провода. Это позволит максимально облегчить обратный монтаж приспособления. Сняв выключатель, переворачиваем его на обратную сторону, разгибаем корпусные зажимы и извлекаем электрическую часть.

При помощи обычной отвертки это можно сделать за две-три минуты. Затем толстой шлицевой отверткой вынимаем толкатели-пружинки, находящиеся в станине. Тонкой отверткой сделать это не получится. При извлечении толкателей будьте аккуратны и не торопитесь, чтобы не поломать и не погнуть элементы.

С торцов демонтированной части выключателя имеется два зубца – их нужно поддеть при помощи шлицевой отвертки. Переходим к основному этапу процедуры. На керамической основе устройства имеется три группы контактов: общие, индивидуальные и подвижные (коромысла).

Один из контактов-коромысел должен быть развернут на 180 градусов, после чего одну контактную площадку, относящуюся к общей группе, нужно срезать (изолировать после этого не нужно). После этого ранее снятая часть изделия устанавливается на место. Затем клавишу с одинарного выключателя снимается и устанавливается на переделанное двухклавишное устройство.

Если одинарного выключателя у вас нет, можно две кнопки склеить между собой. Проще всего это сделать с помощью специального пистолета. Теперь при замыкании контактов одной цепи другая повиснет в воздухе.

Основное назначение транзисторных выключателей, схемы которых предлагаются вниманию читателей, — включение и выключение нагрузки постоянного тока. Кроме этого, он может выполнять ещё дополнительные функции, например, индицировать своё состояние, автоматически отключать нагрузку при разрядке аккумуляторной батареи до предельно допустимого значения или по сигналу датчиков температуры, освещённости и др. На базе нескольких выключателей можно сделать переключатель. Коммутация тока осуществляется транзистором, а управление осуществляется одной простой кнопкой с контактом на замыкание. Каждое нажатие на кнопку изменяет состояние выключателя на противоположное.

Описание аналогичного выключателя было приведено в [1], нотам для управления применены две кнопки. К достоинствам предлагаемых выключателей можно отнести бесконтактное подключение нагрузки, практически отсутствие потребляемого тока в выключенном состоянии, доступные элементы и возможность применения малогабаритной кнопки, занимающей мало места на панели прибора. Недостатки — собственный потребляемый ток (несколько миллиампер) во включённом состоянии, падение напряжения на транзисторе (доли вольта), необходимость принятия мер для защиты от импульсных помех надёжного контакта во входной цепи (может самопроизвольно выключаться при кратковременном нарушении контакта).

Схема выключателя показана на рис. 1. Принцип его работы основан на том, что у открытого кремниевого транзистора напряжение на переходе база- эмиттер транзистора — 0,5…0,7 В, а напряжение насыщения коллектор-эмиттер может быть 0,2…0,3 В. По сути, это устройство представляет собой триггер на транзисторах с разной структурой, управляемый одной кнопкой. После подачи питающего напряжения оба транзистора закрыты, а конденсатор С1 разряжен. При нажатии на кнопку SB1 ток зарядки конденсатора С1 открывает транзистор VT1, и следом за ним откроется транзистор VT2. При отпускании кнопки транзисторы остаются во включённом состоянии, питающее напряжение (за вычетом падения напряжения на транзисторе YHТ1) поступает на нагрузку и продолжится зарядка конденсатора С1. Он зарядится до напряжения, немногим большем, чем напряжение на базе этого транзистора, поскольку напряжение насыщения коллектор—эмиттер меньше напряжения база-эмиттер.

Поэтому при следующем нажатии на кнопку напряжение база-эмиттер на транзисторе YHТ1 будет недостаточным для поддержания его в открытом состоянии и он закроется. Следом закроется транзистор VT2, и нагрузка обесточится. Конденсатор С1 разрядится через нагрузку и резисторы R3—R5, и выключатель вернётся в исходное состояние. Максимальный коллекторный ток транзистора YHТ1 I_к зависит от коэффициента передачи тока h_21э и базового тока І_б: I_к = l_б h₂_l_э. Для указанных на схеме номиналов и типов элементов этот ток — 100…150 мА. Чтобы выключатель работал нормально, ток, потребляемый нагрузкой, должен быть меньше этого значения.

У этого выключателя есть две особенности. Если на выходе выключателя будет короткое замыкание, после кратковременного нажатия на кнопку SB1 транзисторы на короткое время откроются и затем, после зарядки конденсатора С1, закроются. При уменьшении выходного напряжения примерно до 1 В (зависит от сопротивлений резисторов R3 и R4) транзисторы также закроются, т. е. нагрузка будет обесточена.

Второе свойство выключателя можно использовать для построения разрядного устройства для отдельных Ni-Cd или Ni-Mh аккумуляторов до 1 В перед составлением их в батарею и дальнейшей общей зарядке. Схема устройства показана на рис. 2. Выключатель на транзисторах YHТ1, YHТ2 подключает к аккумулятору разрядный резистор R6, параллельно которому подключён преобразователь напряжения [2], собранный на транзисторах YHТЗ, YHТ4, питающий светодиод HL1. Светодиод индицирует состояние процесса разрядки и является дополнительной нагрузкой аккумулятора. Резистором R8 можно изменять яркость свечения светодиода, вследствие этого изменяется потребляемый им ток. Так можно производить корректировку разрядного тока. По мере разрядки аккумулятора снижается напряжение на входе выключателя, а также на базе транзистора YHТ2. Резисторы делителя в цепи базы этого транзистора подобраны так, что при напряжении на входе 1 В напряжение на базе уменьшится настолько, что транзистор YHТ2 закроется, а вслед за ним и транзистор YHТ1 — разрядка прекратится. При указанных на схеме номиналах элементов интервал регулировки тока разрядки — 40…90 мА. Если резистор R6 исключить, разрядный ток можно менять в интервале от 10 до 50 мА. При использовании сверхъяркого светодиода это устройство можно применить для построения карманного фонаря с защитой аккумулятора от глубокой разрядки.

На рис. 3 показано ещё одно применение выключателя — таймер. Он был использован мною в портативном приборе — испытателе оксидных конденсаторов. В схему дополнительно введён светодиод HL1, который индицирует состояние устройства. После включения загорается светодиод и конденсатор С2 начинает заряжаться обратным током диода VD1. При определённом напряжении на нём откроется транзистор YHТ3, который закоротит эмиттерный переход транзистора YHТ2, что приведёт к выключению устройства (светодиод погаснет). Конденсатор С2 быстро разрядится через диод VD1, резисторы R3, R4 и выключатель вернётся в исходное состояние. Время выдержки зависит от ёмкости конденсатора С2 и обратного тока диода. При указанных на схеме элементах оно составляет около 2 мин. Если взамен конденсатора С2 установить фоторезистор, терморезистор (или другие датчики), а взамен диода — резистор, получим устройство, которое будет выключаться при изменении освещённости, температуры и т. п.

Если в нагрузке есть конденсаторы большой ёмкости, выключатель может не включиться (это зависит от их ёмкости). Схема устройства, лишённого этого недостатка, показана на рис. 4. Добавлен ещё один транзистор YHТ1, который выполняет функцию ключа, а два других транзистора управляют этим ключом, чем исключается влияние нагрузки на работу выключателя. Но при этом потеряется свойство не включаться при наличии в цепи нагрузки короткого замыкания. Светодиод выполняет аналогичную функцию. При указанных на схеме номиналах деталей ток базы транзистора YHТ1 — около 3 мА. Были опробованы несколько транзисторов КТ209К и КТ209В в качестве ключа. Они имели коэффициенты передачи тока базы от 140 до 170. При токе нагрузки 120 мА падение напряжения на транзисторах было 120…200 мВ. При токе 160 мА — 0,5…2,2 В. Использование в качестве ключа составного транзистора КТ973Б позволило значительно увеличить допустимый ток нагрузки, но падение напряжения на нём было 750…850 мВ, и при токе 300 мА транзистор слабо грелся. В выключенном состоянии потребляемый ток настолько мал, что измерить его с помощью мультиметра DT830B не удалось. При этом транзисторы предварительно не отбирались ни по каким параметрам.

На рис. 5 представлена схема трёхканального зависимого переключателя. В ней объединены три выключателя, но при необходимости их число может быть увеличено. Кратковременное нажатие на любую из кнопок вызовет включение соответствующего выключателя и подключение соответствующей нагрузки к источнику питания. Если нажать на какую-либо другую кнопку, включится соответствующий выключатель, а предыдущий выключится. Нажатие на следующую кнопку включит следующий выключатель, а предыдущий опять отключится. При повторном же нажатии на ту же кнопку последний работающий выключатель выключится, и устройство возвратится в исходное состояние — все нагрузки будут обесточены. Режим переключения обеспечивает резистор R5. При включении какого-либо выключателя напряжение на этом резисторе возрастает, что приводит к закрыванию включённого ранее выключателя. Сопротивление этого резистора зависит от тока, потребляемого самими выключателями, в данном случае его значение — около 3 мА. Элементы VD1, R3 и С2 обеспечивают прохождение разрядного тока конденсаторов СЗ, С5 и С7. Через резистор R3 конденсатор С2 разряжает в паузах между нажатиями на кнопку. Если эту цепь исключить, останутся только режимы включения и переключения. Заменив резистор R5 проволочной перемычкой, получим три независимо работающих устройства.

Переключатель предполагалось применить в коммутаторе телевизионных антенн с усилителями, но с появлением кабельного телевидения необходимость в нём отпала, и проект не был реализован на практике.

В выключателях могут быть применены транзисторы самых разных типов, но они должны соответствовать определённым требованиям. Во-первых, все они должны быть кремниевыми. Во-вторых, транзисторы, коммутирующие ток нагрузки, должны иметь напряжение насыщения U_к-э _нас не более 0,2…0,3 В, максимальный допустимый ток коллектора I_к _макс должен быть в несколько раз больше коммутируемого тока, а коэффициент передачи тока h_21э достаточный, чтобы при заданном токе базы транзистор находился в режиме насыщения. Из имеющихся у меня в наличии транзисторов хорошо зарекомендовали себя транзисторы серий КТ209 и КТ502, несколько хуже — серий КТ3107 и КТ361.

Сопротивления резисторов можно изменять в значительных пределах. Если требуется большая экономичность и не нужна индикация состояния выключателя, светодиод не устанавливают, а резистор в цепи коллектора YHТЗ (см. рис. 4) можно увеличить до 100 кОм и более, но надо учесть, что при этом уменьшится базовый ток транзистора YHТ2 и максимальный ток в нагрузке. Транзистор YHТЗ (см. рис. 3) должен иметь коэффициент передачи тока h_21э более 100. Сопротивление резистора R5 в зарядной цепи конденсатора С1 (см. рис. 1) и аналогичных ему в других схемах может быть в интервале 100.. 470 кОм. Конденсатор С1 (см. рис. 1) и аналогичные ему в других схемах должны быть с малым током утечки, желательно применить оксиднополупроводниковые серии К53, но можно применять и оксидные, при этом сопротивление резистора R5 должно быть не более 100 кОм. При увеличении ёмкости этого конденсатора уменьшится быстродействие (время, по истечении которого устройство можно выключить после включения), а если уменьшить — снизится чёткость в работе. Конденсатор С2 (см. рис. 3) — только оксидно-полупроводниковый. Кнопки — любые малогабаритные с самовозвратом. Катушка L1 преобразователя (см. рис. 2) применена от регулятора линейности строк чёрно-белого телевизора, хорошо работает преобразователь и с дросселем на Ш-образном магнитопроводе от КЛЛ. Можно также воспользоваться рекомендациями, приведёнными в [2]. Диод VD1 (см. рис. 5) может быть любым маломощным, как кремниевым, так и германиевым. Диод VD1 (см. рис. 3) должен быть обязательно германиевым.

Налаживания требуют устройства, схемы которых показаны на рис. 2 и рис. 5, остальные в налаживании не нуждаются, если нет особых требований и все детали исправны. Для налаживания разрядного устройства (см. рис. 2) потребуется источник питания с регулируемым напряжением на выходе. Прежде всего, взамен резистора R4 временно устанавливают переменный резистор сопротивлением 4,7 кОм (в максимум сопротивления). Подключают источник питания, предварительно установив на его выходе напряжение 1,25 В. Включают разрядное устройство нажатием на кнопку и устанавливают с помощью резистора R8 требуемый ток разрядки. После этого устанавливают на выходе источника питания напряжение 1 В, и с помощью добавочного переменного резистора добиваются выключения устройства. После этого надо несколько раз проверить напряжение выключения. Для этого необходимо увеличить напряжение на выходе источника питания до 1,25 В, включить устройство, затем необходимо плавно уменьшать напряжение до 1 В, наблюдая момент выключения. Затем измеряют введённую часть дополнительного переменного резистора и заменяют его постоянным с таким же сопротивлением.

Во всех других устройствах также можно реализовать аналогичную функцию выключения при снижении входного напряжения. Налаживание производится аналогично. При этом надо иметь в виду то обстоятельство, что вблизи точки выключения транзисторы начинают закрываться плавно и ток в нагрузке тоже будет плавно уменьшаться. Если в качестве нагрузки будет радиоприёмник, то это проявится как уменьшение громкости. Возможно, рекомендации, описанные в [1], помогут решить эту проблему.

Налаживание переключателя (см. рис. 5) сводится к временной замене постоянных резисторов R3 и R5 на переменные с сопротивлением в 2…3 раза больше. Последовательно нажимая на кнопки, с помощью резистора R5 добиваются надёжной работы. После этого повторными нажатиями на одну и ту же кнопку с помощью резистора R3 добиваются надёжного выключения. Затем переменные резисторы заменяют постоянными, как сказано выше. Для повышения помехоустойчивости параллельно резисторам R7, R13 и R19 надо установить керамические конденсаторы ёмкостью несколько нанофарад.

Поляков В. Электронный выключатель защищает аккумуляторную батарею. — Радио, 2002, № 8, с. 60.
Нечаев И. Электронная спичка. — Радио, 1992, N° 1, с. 19—21.

Автор: В. БУЛАТОВ, пгт Новый Свет, Донецкая обл., Украина
Источник: Радио №5/2016

Если вы установили прибор освещения в длинном коридоре и хотите, чтобы он выключался в обоих концов, вам понадобится специальный коммутатор, переключающий подачу напряжения с одного полюса на другой. Тот же принцип можно использовать если вы собрались запитать осветительный прибор при входе в комнату и у кровати или возле рабочего стола.

Тогда вы сможете отключить общее освещение уже лежа в постели или включив настольную лампу на рабочем столе. Камнем преткновения для реализации этой схемы является относительно высокая стоимость такого электрического прибора, а вам их понадобится два, поэтому куда выгоднее изготовить проходной выключатель своими руками.

Принцип работы проходного выключателя

В отличии от привычных для нас моделей двух- и одноклавишных выключателей для включения освещения, проходные коммутаторы выдают два включенных положения. Для работы схемы используются два проходных выключателя, которыми вы и оперируете работу ламп освещения.

Принципиальная схема работы такой электрической цепи приведена на рисунке ниже:

Рисунок 1: принцип действия проходного выключателя

Как видите, на схеме от электрической проводки к выключателям подключается фазный провод, а нулевой ведется напрямую к лампе или другому осветительному оборудованию. Если проследить подсоединение от распределительной коробки, то фаза подводится к вводу первого проходного выключателя. Далее двумя независимыми проводами выводы А и Б первого устройства соединяются с одноименными выводами второго коммутатора. От выходной клеммы второго выключателя фаза подается к выводу лампы. Второй вывод лампы соединяется нулевым проводом.

Разумеется, что приведенная схема подключения требует дополнительных затрат кабеля для соединения выключателей между собой, но ее функционал оправдывает их с лихвой. Из-за конструктивных особенностей такой коммутатор не разрывает цепь ни в одном из положений, поэтому правильнее его называть переключателем.

В быту, по причине использования таких коммутаторов на лестничных площадках для отключения пролетов с разных точек их еще называют маршевыми выключателями.

Если вы решили реализовать такую схему у себя дома или в офисе, но не хотите переплачивать за проходной выключатель, его можно изготовить и из более дешевого двухклавишного устройства. Далее мы рассмотрим две методики, которые позволят вам изготовить проходной выключатель своими руками.

Способ №1. Двухклавишный переключатель

Данный метод позволяет получить проходные выключатели из обычных двухклавишных моделей. Это особенно удобно, если вы не хотите тратить время на сложные изменения их конструкции или у вас нет соответствующего инструмента.

Рис. 2. Двухклавишная модель проходного выключателя

Для реализации этой модели проходного выключателя вам потребуется два двухклавишных устройства, соединительные провода и источник освещения.

Собрав все необходимое, выполните такую последовательность действий:

Отключите напряжение на щитке при помощи автоматического выключателя – это предотвратит поражение электротоком при монтажных работах. Будет надежнее, если одновременно вы отключите и нулевой и фазный проводник для соответствующего светильника.
Подключите первый из двухклавишных переключателей к фазному проводу трехжильного кабеля. Для этого отпустите клемму на выключателе и заведите туда жилу. Зажимается жила до получения надежного контакта с минимальным сопротивлением электрическому току.
К каждому из выходных контактов также подключите по проводу. Далее проведите их к выходным контактам второго двухклавишного выключателя.
От вводной клеммы второго коммутатора отведите провод к прибору освещения.

Если система освещения проводится в рамках капитального ремонта и замены всех светильников и приборов в доме, то для разводки электропитания штробятся стены. В противном случае можно обойтись наружной прокладкой в кабельном канале. В случае большой протяженности между точками переключения, проводку лучше выполнять трехжильным кабелем. Так как для промежуточного соединения проводов оптимально расходуется три провода.

Следует отметить, что вышеизложенный метод работает при одновременном переключении сразу двух клавиш, поэтому каждый раз вам нужно оперировать сразу двумя кнопками, переводя их в противоположные положения.

В противном случае логика схемы нарушиться и в следующий раз вам попросту не удастся отключить лампочку. Поэтому если другие домочадцы могут халатно относиться к подобным переключениям, лучше переделать конструкцию устройства на одноклавишный вариант.

Способ №2. Одноклавишный переключатель

Если вы беретесь переделывать двухклавишный выключатель в одноклавишный переключатель с конструктивным изменением положения клемм, желательно использовать два коммутатора одного типа или хотя бы схожие по конструкции и размеру. Обязательно обратите внимание, позволяет ли конструкция развернуть подвижную контактную группу выключателя таким образом, чтобы в первом положении они замыкали один контакт, а во втором противоположный.

Порядок изготовления проходного выключателя с одной клавишей заключается в следующем:

Перед выполнением монтажных работ обязательно отключите электропитание на соответствующем участке цепи. Если вы отключаете только один автомат, обязательно проверьте отсутствие напряжение индикатором.
Если вы собираетесь снять действующий выключатель из коробки, сначала снимите фальшпанель и удалите фиксаторы. Затем ослабьте узлы крепления в коробке, достаньте сердцевину. Открутите провода подключения и удалите коммутатор из цепи освещения.
Если вы используете новый выключатель, можете пропустить предыдущий пункт. Тогда сразу переходите к демонтажу электрических контактов с полимерного или керамического основания.
При помощи отвертки разберите устройство, отделите металлические пластины – перекидные контакты.

В зависимости от конструкции выключателя вам понадобится открутить болты, вытянуть пружины из станины или расцепить замок.

На керамическом или полимерном основании расположены неподвижные контакты. Одни из них потребуется развернуть на 180°, чтобы при переключении клавиши замыкался второй контакт.

Но такая манипуляция возможна не на всех коммутаторах, в некоторых вариациях придется доработать контакты – припаять дополнительную шину, чтобы удлинить ламели. Поэтому в каждой модели нужно детально разобраться.

На вводе фазного провода установите перемычку, чтобы приравнять потенциал на обеих клеммах.

Ту же процедуру повторите со вторым выключателем, чтобы получились два проходных. Соберите все элементы в обратной последовательности, но вместо двух клавиш установите одну, которая по габаритам сможет свободно двигаться на имеющемся креплении.
Установите оба переключателя в коробки под них. От выходных клемм одного подключите провода к аналогичным контактам другого. Пары контактов должны соединяться отдельными проводами.

Перед вводом в работу, желательно проверить качество замыкания при переключении. Для этого прозвоните цепь на обе пары контактов — у вас должно получиться практически нулевое сопротивление в обоих вариантах.

В противном случае клавиша одного из проходных выключателей неплотно прилегает в определенном положении, соответственно, выключатель нужно будет перебрать и устранить неполадку. Если вы планируете прокладывать проводку, актуально использовать трехжильный провод таким будет гораздо удобнее работать.

Начало

Хочется реализовать удаленное управление светом и вытяжкой.
Выключатели есть одно- и двух-секционные (свет и свет+вытяжка).
Выключатели установлены в стене из гипсокартона.
Вся проводка — трехпроводная (присутствует фаза, нуль, защитное заземление).

Третий пункт — обуславливает некоторую гибкость в выборе форм-фактора выключателя (реально снимается существующий выключатель, демонтируется монтажная коробка, внутрь стены монтируется готовое устройство, возвращается монтажная коробка и монтируется выключатель назад).

Вводные данные ясны, можно двигаться дальше.

Принципы и элементная база

Для этого обычные двухпозиционные (включено-выключено) выключатели заменим на аналогичные по дизайну выключатели без фиксации (кнопки):

Радиоканал будем организовывать с помощью nRF24L01+:

Модуль, как известно, толерантен к 5В-сигналам на входах, но требует для питания в 3.3В, соответственно, в схему добавим еще линейный стабилизатор L78L33 и пару конденсаторов к нему.

Дополнительно добавим блокировочные конденсаторы по питанию МК.

МК будем программировать через ISP — для этого на плате модуля предусмотрим соответствующий разъем.

Радиомодуль подключается на шину SPI (таким образом, подключаем пины колодки с 1 по 8 на GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) — соответственно).
ISP — вещь стандартная и подключается следующим образом: подключаем пины разъема с 1 по 6 на D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND — соответственно).

Для новичков поверхностный монтаж покажется достаточно сложной темой, но реально это не так страшно (правда, при наличии более-менее приличной паяльной станции с феном). На youtube очень много видео-роликов с уроками по SMD — очень рекомендую ознакомиться (сам начал использовать SMD пару месяцев назад, учился как раз по таким материалам).

микроконтроллер — atmega168 в корпусе TQFP32 — 1 шт.
транзистор — MMBT2222ALT1 в корпусе SOT23 — 2 шт.
диод — 1N4148WS в корпусе SOD323 — 2 шт.
стабилизатор — L78L33 в корпусе SOT89 — 1 шт.
реле — 833H-1C-C — 2 шт.
резистор — 10кОм, типоразмер 0805 — 1 шт. (подтяжка RESET к VCC)
резистор — 1кОм, типоразмер 0805 — 1 шт. (в цепь базы транзистора)
конденсатор — 0.1мкФ, типоразмер 0805 — 2 шт. (по питанию)
конденсатор — 0.33мкФ, типоразмер 0805 — 1 шт. (по питанию)
электролитический конденсатор — 47мкФ, типоразмер 0605 — 1 шт. (по питанию)

Проектирование

Для этого воспользуемся замечательной программой — EAGLE.

Мой алгоритм создания схемы и платы был примерно следюущий (ключевая последовательность):

Теперь уже можно определиться с подключением ключей и кнопок (смотрю, какие пины ближе к соответствующим цепям и которые проще будет подключить на плате), для этого хорошо перед глазами иметь следующую картинку:

Транзисторные ключи подключаем на пины D3, D4.
Кнопки — на A1, A0.

У меня получилась платка размером 56х35мм.

Вуаля, можно приступать к изготовлению печатной платы.

Изготовление печатной платы

Плату делаю методом ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология). В конце поста есть ссылка на материалы, которые мне очень помогли.

Далее плату травлю в растворе хлорного железа (не допуская недо- и пере-травливания).

Тонер смываю ацетоном.

Контроль качества

Лужение, сверление

Когда все готово — отмываю плату с обычным жидким мылом.

После этого уже можно сверлить плату.
С отверстиями диаметром более 1мм все достаточно просто (просто сверлю и все — надо только вертикальность постараться соблюсти, тогда выходное отверстие попадет в отведенное ему место).

Монтаж элементов

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу элементов.

Читайте также: