Схемы управления освещением

Схемы управления освещениемВ статье приведены схемы управления освещением с внедрением проходных и крестовых тумблеров, бистабильных реле, светорегуляторов, диммеров, фотореле, таймеров и инфракрасных датчиков движения.

Схемы управления освещением уже не один раз рассматривалось в литературе и на страничках разных интернет-сайтов электротехнической направленности. Потому, тут мы попытаемся в общих чертах окутать разные имеющиеся решения.

Простые схемы управления одно- либо двухклавишным выключателем всем известны и, как следует, не достаточно кому увлекательны, потому перейдём сходу к рассмотрению схем управлением освещения из нескольких мест.

Начнём с определенной обычный ситуации — допустим, у вас в пригородном доме два этажа. Вечерком вы подымаетесь по лестнице на 2-ой этаж. Естественно, необходимо включить свет на лестнице. Включаем на нижнем этаже. Поднимаемся на 2-ой этаж. Сейчас свет на лестнице необходимо отключить.

Как это сделать, если выключатель установлен на нижнем этаже? Естественно, навязывается тривиальный ответ — управление светильниками должно осуществляться из 2-ух мест — с первого и второго этажа.

На 1-ый взор ничего сложного — довольно установить на каждом этаже по выключателю, которые включены параллельно и управлять ими независимо друг от друга. Но такая схема работать по подходящему нам методу не будет — с её помощью можно включить свет с хоть какого из 2-ух выключателей, но отключить — только с того, с которого было изготовлено включение — т.к. один выключатель во включенном состоянии перекроет работу другого. Как следует, для рассмотренной ситуации с лестницей, данная схема полностью неприемлема.

Для реализации управлением освещением из 2-ух мест нужны особые выключатели, которые именуются проходными. Вообщем, в данной ситуации термин «выключатель» неверный. Это «переключатель», т.к. он имеет три контакта — один подвижный и два недвижных. Зависимо от положения кнопки тумблера подвижный контакт замыкается или с одним, или с другим недвижным контактом. Но что бы не запутаться в определениях, будем именовать этот тумблер проходным выключателем.

Включив два таких выключателя по схеме, приведённой на рисунке 1, мы получим возможность управлять одним светильником (либо несколькими сразу, если они соединены параллельно) из 2-ух точек независимо друг от друга. Подвижными (переключающими) контактом на этой схеме является контакты, выделенные голубым цветом.

Схемы управления освещением

Рис.1. Управление одним светильником из 2-ух точек.

Особенностью проходных выключателей будет то, что они не имеют серьезного положения кнопки. Если в обыкновенном выключателе, обычно, включенным положением является нажатие ввысь, а выключение вниз, то в проходном выключателе положение «включено-выключено» будет зависеть от положения второго выключателя. Если допустим, вы включили свет с первого выключателя, «щёлкнув» его ввысь, а со второго отключили, то в последующий раз при включении света первым выключателем, его нужно «щёлкнуть» вниз.

Кроме одиночных, есть сдвоенные проходные выключатели. Они позволяют управлять из 2-ух мест 2-мя независящими светильниками. Это практически два одиночных проходных выключателя в одном корпусе. Схема соединения таких выключателей, показана на рисунке 2.

Схемы управления освещением

Рис.2. Управление 2-мя светильниками из 2-ух точек.

Но время от времени ситуация просит управления не из 2-ух, а из трёх и поболее мест. Здесь уже одними проходными выключателями не обойтись. Схему нужно дополнить четырёхконтактыми тумблерами — так именуемыми крестовыми выключателями.

Крестовой выключатель имеет четыре контакта и поболее сложную конструкцию, по сопоставлению с проходным выключателем. Он устанавливается «в середине» схемы — т.е. 1-ый и последний выключатели в цепи освещения будут проходными, а все во всех «промежуточных» точках должны быть установлены крестовые выключатели. В качестве примера на рисунке 3 показана схема управления светильником из трёх точек.

Схемы управления освещением

Рис.3. Управление светильником из трёх точек.

Схема управления при помощи проходных и крестовых выключателей является не самым хорошим решением, когда необходимо управлять освещением из трёх и поболее мест. Такую схему управления существенно проще организовать при помощи двустабильных , либо как их по другому именуют, бистабильных реле.

Данное реле представляет собой электрическую схему триггера — устройства с 2-мя устойчивыми состояниями и управляется краткосрочным импульсом, подаваемым на его вход. Это позволяет использовать для управления освещением не закрепляемые выключатели (кнопки). Все кнопки врубаются параллельно друг дружке, что позволяет существенно упростить схему и соответственно установка освещения. Обычно такое реле представляет собой стандартный 17,5 мм модуль, устанавливаемый на DIN — рейку и монтируемый в распределительном шкафу (набросок 4)

Схемы управления освещением

Рис.4. Внешний облик двустабильного реле.

Показанное в качестве примера двустабильное реле, зависимо от модификации, может иметь один нормально-разомкнутый контакт, два нормально-разомкнутых контакта либо нормально-разомкнутый и нормально-замкнутый контакт. Такие реле могут работать как в сети 230В, так и при напряжении 24В. Схемы включения двустабильного реле показаны на рисунке 5.

Схемы управления освещением

Рис.5. Схемы включения двустабильного реле.

Для реализации схемы управления освещением на двустабильном реле более комфортно использовать его нормально-разомкнутый контакт. В приведённых обеих схемах таким контактом является контакт, имеющий выходы 1-2. Количество кнопок управления может быть хоть каким, и они все включены параллельно.

1-ое нажатие на всякую кнопку подаст управляющий уровень напряжения на вход А1, что вызовет включение реле, замыкание контакта и соответственно включение освещения, 2-ое нажатие — отключение и т.д. по кругу.

Преимущество данной схемы от рассмотренной выше схемы на проходных выключателях — отсутствие необходимости внедрения крестовых тумблеров и существенно более обычный установка системы освещения. Недочет — применение специального двустабильного реле. Но при наличии такового реле, данная схема является более хорошей как в плане монтажа, так и следующего отыскания дефектов.

Раздельно нужно тормознуть на таких устройствах, как светорегуляторы (диммеры). Они позволяют управлять яркостью свечения лампы. Существую регуляторы для разных типов осветительных приборов — с лампами накаливания, с люминесцентными лампами, галогенными и т.д. Для примера приведём внешний облик и схему включения дистанционно управляемого из различных точек диммера для ламп накаливания (набросок 6).

Как видно из схемы, включение кнопок управления в этом диммере производится аналогично схеме управления средством двустабильного реле — они все включены параллельно и их может быть хоть какое количество. Для обеспечения защиты диммер врубается через автоматический выключатель. Суммарная мощность ламп может составлять 600 Вт. Схема включения для люминесцентных ламп подобна, отличие исключительно в том, что употребляется другой тип регулятора.

Схемы управления освещением

Рис.6. Схема включения дистанционно управляемого диммера.

Таковой тип диммера устанавливается в распределительном шкафу на DIN рейку. Но почти всегда в быту употребляют диммеры, которые инсталлируются взамен имеющихся выключателей. Они имеют посадочные размеры, как и стандартный выключатель. Внешний облик диммера показан на рисунке 7.

Регулировка осуществляется вращением ручки потенциометра — при вращении по часовой стрелке яркость лампы растет, против часовой стрелки — миниатюризируется. Время от времени управление делается при помощи кнопок. Силовым регулирующим элементом в схеме диммера является симистор (триак).

Схемы управления освещением

Рис.7. Диммер.

При подмене обыденных выключателей диммерами не стоит забывать один очень принципиальный аспект — есть диммеры, которые врубаются в разрыв питания осветительного прибора, а некие требуют повсевременно наличия питания 230В.

В первом случае никаких вопросов по подмене не появляется — диммер просто врубается взамен выключателя. Во 2-м случае нужно в посадочную коробку привести дополнительный нулевой провод — для обеспечения полного питания 230В. Потому, если не делается реконструкция проводки, то 1-ый метод очевидно лучше. Схемы включения разных типов диммеров показаны на рисунке 8.

Схемы управления освещением

Рис.8. Включение разных типов диммеров.

Рассмотренные выше методы управления освещением при всём их удобстве, имеют один момент, а может для кого-либо и недочет — для включения либо отключения освещения нужно подойти к выключателю. Не привязываться к выключателю и сразу регулировать яркость позволяют электрические дистанционные выключатели. Они бывают как с управлением на инфракрасных лучах (ИК), где в качестве пульта управления применяется пульт от хоть какой домашней техники, так и с управлением по радиоканалу.

В качестве примера выключателя, управляемого по ИК-каналу, можно именовать обширно узнаваемый выключатель «Сапфир» (набросок 9). Он позволяет как включать/выключать свет, так и плавненько регулировать яркость свечения лампы. При всех его плюсах, в качестве недочета стоит отметить то, что управлять этим выключателем можно исключительно в границах прямой видимости, на сколько хватит «дальнобойности» пульта управления — обычно, менее восьми метров.

Схемы управления освещением

Рис.9. Внешний облик выключателя «Сапфир».

Выключатели, работающие по радиоканалу, лишены такового недочета, как управление исключительно в границах прямой видимости. Радиосигнал может проходить и через разные препятствия — стенки, перекрытия и т.д. До определённой степени, естественно. В таких выключателях, обычно, употребляют частоту 433 либо 492 МГц, на которые не требуется получения разрешения в органах радионадзора. Выходная мощность у передатчиков для таких устройств менее 10мВт.

Дистанционно управляемые выключатели (как по ИК, так и по радиоканалу), могут быть как одноканальными (дозволяющие управлять только одной нагрузкой), так и многоканальными. Многоканальные выключатели комфортны тем, что их можно расположить, к примеру, в распределительном шкафу и свести объекты управления в одну точку. Одноканальные выключатели располагают обычно в распределительных коробках полосы освещения.

Пример реализации одноканального радиовыключателя, монтируемого в распределительную коробку, показан на рисунке 10. В неотклонимом порядке, как в одноканальных, так и в многоканальных выключателях предусматривается местное (ручное) управление на случай выхода из строя пульта управления.

Схемы управления освещением

Рис.10. Одноканальный радиовыключатель.

Радиоуправляемые выключатели, хотя и имеют существенно больший радиус деяния, чем выключатели, построенные на инфракрасных лучах, но и он ограничен — обычно, менее 100 метров (хотя бывают различные варианты).

Но что делать, если необходимо включить освещение либо всякую другую нагрузку, находясь за 10-ки и сотки км от управляемого объекта? А это не такая уж и никчемная функция — к примеру, удалённое включение освещение в пригородном доме позволит сделать эффект присутствия владельцев, в зимнее время включить обогрев тёплых полов, что бы к вашему приезду в доме было тепло, летом включить кондюк и т.д.

Вот тут на помощь и приходят системы, управляемые дистанционно по линиям сотовой связи либо через Веб. Такие устройства на данный момент достаточно обширно представлены на рынке. Создатель данной статьи в своё время так же без помощи других разрабатывал четырёхканальный «выключатель» по GSM. Его внешний облик показан на рисунке 11.

Схемы управления освещением

Рис.11. Четырёхканальное устройство управления и контроля.

Это устройство, получившее заглавие функционального устройства управления и контроля, имеет интегрированный модуль GSM. Для его использования довольно подключить к выходным каналам требуемые нагрузки и воткнуть активированную SIM карту.

Доступ к управлению происходит последующим образом — делается дозвон на номер установленной SIM карты, после запрограммированного числа посылок вызовов устройство подключается к полосы и нужно ввести с клавиатуры телефона установленный пароль. Если пароль неверный, устройство отключается от полосы, если верный — можно управлять (включить либо отключить) хоть какой из четырёх нагрузок.

Данный проект является некоммерческим, вся документация о нём, в том числе и прошивка микроконтроллера, выложены в свободном доступе и хоть какой желающий, имеющий определённые зания в области электроники может сделать его без помощи других. Более тщательно ознакомится с этим устройством, а так же скачать по нему всю документацию, можно на веб-сайте создателя — http://electromost.com — Устройство управления и контроля.

Все приведённые выше схемы управления имеют один общий признак — они управляются по команде человека, другими словами — оператора. Но есть целый класс устройств, которые могут работать без конкретного роли человека. К ним относятся реле управления по команде с датчика освещённости, датчика движения и по установленному ранее временному методу.

Реле с датчиками освещённости (фотореле) нередко употребляют для управления уличным освещением — при пришествии мглы они включают осветительные приборы внешнего освещения. Порог срабатывания таких реле можно регулировать зависимо от уровня освещённости. Внешний облик фотореле совместно с датчиком показан на рисунке 12. Оно содержит один управляющий контакт, который позволяет управлять светильником конкретно с реле, либо, при огромных нагрузках, через дополнительное силовое реле (контактор).

Схемы управления освещением

Рис.12. Фотореле с датчиком.

Реле, которые управляют нагрузкой по данному временному методу, именуются программируемыми таймерами. В их прописывается необходимое время включения и отключения нагрузки. Время от времени таймеры интегрируют совместно с фотореле.

Зачем это необходимо? Допустим, нам необходимо включить внешнее освещение по пришествии мглы, потом с часа ночи его отключить, в четыре утра опять включить и отключить днем, когда становится светло. Для этого фотореле и таймер собирают в поочередную цепь. При пришествии мглы фотореле включит осветительный прибор, но в час ночи таймер разорвёт цепь и осветительный прибор погаснет. Потом в четыре утра таймер опять соберёт цепь — осветительный прибор включится. И в конце концов, когда станет светло, осветительный прибор выключит уже фотореле.

Зависимо от модификации таймера, в нём можно запрограммировать действия от суток до 1-го года. Разновидностью таких таймеров являются астрономические реле. Обычно, эти реле тоже употребляют для управления внешним освещением — в качестве входной величины в него вводятся географические координаты местности, а устройство уже на основании этих сведений само рассчитывает, когда необходимо включить либо отключить освещение. Внешний облик неких типов таймеров приведён на рисунке 13.

Схемы управления освещением

Рис.13. Внешний облик неких типов программируемых таймеров.

И в заключение, остановимся на управлении освещением при помощи инфракрасных датчиков движения. Похожие датчики используются в охранных системах для фиксации наличия человека в охраняемой зоне. Только там датчики созданы для того, что бы при их срабатывании охранная система выслала тревожный сигнал на пульт вневедомственной охраны.

В нашем случае срабатывание датчика должно включить освещение на определённое время. Если по прошествии сих пор активности (движения) в контролируемой зоне не наблюдается, освещение выключается. В неприятном случае, освещение остаётся включенным на ещё таковой же временной интервал.

Внедрение осветительных приборов, управляемых датчиками движения очень комфортно в местах общего использования — на лестничных клеточках и коридорах многоквартирных домов. Отлично подходят такие осветительные приборы и для внешнего освещения, к примеру, во дворе дома. Они позволяют не только лишь комфортно управлять освещением, да и сберегать электроэнергию, что в наше время достаточно животрепещуще. Внешний облик осветительного прибора с встроенным ИК-датчиком показан на рисунке 14.

Схемы управления освещением

Рис.14. Внешний облик осветительного прибора с ИК-датчиком.

Естественно, в рамках одной маленький статьи нереально окутать все имеющиеся современные методы управления освещением. В ней я попробовал разглядеть более классические и нередко применяемые.

Миша Тихончук, http://electromost.com/

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий