Схема управления по 2 проводам. Дистанционное управление по двум проводам. Формирование счетных импульсов

08.04.2024

Занимаясь ремонтом, всякими отделками-переделками, не каждый мастер в состоянии предусмотреть все нюансы и «мелочи». Да и работы по ремонту-отделке не всегда включают в себя комплекс капитальных переустройств.

Так очень часто происходит со светом. Точнее – с . Например: забыли прокинуть дополнительный провод на освещение гостиной, или: поменяли в спальне обои, но стены штробить не стали, чтобы «грязь не разводить», зато «вечернее» освещение комнаты отсутствует напрочь! Подобных ситуаций немало, а современное представление о комфорте уже неразрывно связано с широкими возможностями светового оформления, с различными вариантами освещения. Так что давайте подумаем, ведь безвыходных ситуаций не бывает!

Начнём с самого обычного случая. В старых квартирах к центральной люстре подведено всего два провода, то есть даже простое освещение в «два режима» сделать не выходит. Долбить потолок? Вешать несколько бра на стены? Необязательно. Существует немало различных «схем» управления люстрой по двум проводам – совсем простых, средней сложности реализации и довольно серьёзных электронных устройств. Мы рассмотрим самую несложную и доступную для повторения схему включения.

Сам принцип «двухпозиционного» освещения очень прост, достаточно уменьшить ток на лампах светильника или люстры, и с помощью включения в цепь диода достаточной мощности реализовать два режима освещения не составит труда.

Используя обычный двухклавишный выключатель, мы можем включить нашу люстру на «половинную» мощность (S1), или на полную (S1 и S2 вместе). Куда уже проще?

Но если добавить ещё один такой-же диод в нашу схему, только включив его «во встречном направлении», то свет будет включаться при нажатии на любую клавишу «вполнакала», а вторая клавиша вновь включает полную мощность освещения. Дополнительным плюсом такой схемы станет то, что включая освещение сперва «вполнакала», мы подогреваем нить ламы, увеличивая её сопротивление, и при подаче полного напряжения не происходит резкого скачка тока, как при обычном включении холодных ламп. Все помнят, что лампочки перегорают как правило, в момент включения? Так вот, наша схемка продлит срок службы ламп накаливания на неопределённое время!

Однако на этом возможности двухпроводной схемы не исчерпаны. Всего пара новых элементов в схеме даёт возможность включать-выключать отдельные группы ламп.

Совсем просто? А функциональность такого включения вполне на уровне – включая одну клавишу выключателя, мы подаём «уполовиненное» напряжение на Л1, Л2, Л3, а лампы Л4 и Л5 вовсе не включаются, поскольку диод «выпрямляет» напряжение питания, а конденсатор не «пропускает» постоянный ток.

Как видим, не нужно быть большим специалистом и профессионально заниматься электротехникой, чтобы зажечь свет в различной конфигурации, имея в распоряжении всего двухпроводную линию. Упростит задачу ещё больше, примерное соотношение мощности подключаемых лампочек и ёмкости «управляющих» конденсаторов:

Конечно, цифры эти приблизительны, можно ставить конденсаторы с ёмкостью ±1,2 мкФ, важно чтобы рабочее напряжение этих приборов было НЕ МЕНЕЕ 250В, а лучше, пусть будет 400В. Это, к примеру, керамические конденсаторы К73-11, диоды же следует подобрать исходя из соотношения – 500 Вт? 2,5 А, то есть прямой номинальный ток диодов должен быть не менее 2,5 А для 5-ти рожковой люстры со 100 ваттными лампочками, и максимальное обратное напряжение диодов должно быть не менее 250 В. Практически можно использовать диоды КД202 с буквенным

индексом Ж, К, М, Р, или любые диоды КД203, КД206.

Для люстры меньшей мощности (скажем 3 лампочки по 75 Ватт) можно использовать диод КД226 В, Г, Д, Е с прямым током пропускания 1,7-2 А.

Диоды для представленных схем монтируются непосредственно в корпус выключателя, или в установочной коробке, следующим образом: Из рисунка 4 видно, что диоды подключены «навстречу» друг другу к общей клемме двойного выключателя, куда обычно подводится напряжение, а «вход» и «выход» схемы находятся на противоположных разъёмах. Ничего сложного. А вот конденсаторы придётся «прятать» в кожухе или корпусе самой люстры, где подключаются провода электропитания.

Хочется надеяться, что благодаря этому материалу, одной «безвыходной» ситуацией во время ремонта станет меньше!

Мощность одной лампочки, Вт Ёмкость конденсатора в цепи, мкФ 100 10 75 7,5 60 6,5 40 4,5

Так очень часто происходит со светом. Точнее – с. Например: забыли прокинуть дополнительный провод на освещение гостиной, или: поменяли в спальне обои, но стены штробить не стали, чтобы «грязь не разводить», зато «вечернее» освещение комнаты отсутствует напрочь! Подобных ситуаций немало, а современное представление о комфорте уже неразрывно связано с широкими возможностями светового оформления, с различными вариантами освещения. Так что давайте подумаем, ведь безвыходных ситуаций не бывает!

От подобных по назначению (например, [Л] это устройство отличается возможностью одновременной передачи нескольких команд в любой комбинации и удобством контроля за передаваемой информацией (по положению ручек или кнопок переключателей на пульте передатчика). Кроме того, передатчик не требует собственного источника питания - он питается по той же линии связи. Система сохраняет работоспособность при изменении напряжения питания от 9 до 5 В, а при использовании микросхем серии К561- от 12 до 5 В.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Требуемые команды передают, устанавливая переключатели пульта управления в соответствующее положение. В передатчике происходит циклический опрос состояния контактуры пульта с тактовой частотой. Последовательность командных импульсов (замкнутым контактам соответствует короткий импульс, разомкнутым - удлиненный) передается по линии связи в приемник. Приемное устройство обрабатывает поступившую информацию и вырабатывает сигнал на включение соответствующих нагрузок.

Каждое новое нажатие на выключатель активизирует новую пару или группу ламп. Чтобы сбросить со счетчика импульсы, достаточно выдержать паузу в треть минуты.

Сдвиговый регистр в системе управления

Принцип уже содержится в самом названии. Импульс, попадая на начальную точку С, передается далее по цепочке на D и 1.

Цепь ламп накаливания подключена и работает по принципу, как на примере со счетчиком.

Для поиска обрывов неисправной электросети используют специальные. Как альтернативный метод - это можно сделать с помощью радиоприемника или смартфона.

Система управления с тиристором

Выпрямитель VD6-VD9 питает всю схему управления. Когда выключатель переходит в положение «Вкл», загорается первая лампа в цепи EL3.

Далее заряжаются конденсаторы и накапливают высокий и низкий сигнал таким образом, чтобы DD1 держал транзистор и тиристор закрытыми.Когда выключатель переключают в положение «Выкл», конденсатор перезаряжается.

Микроконтролирование люстры

Микропроцессор оснащен программным обеспечением . Благодаря этому принцип работы может быть уникален. Ведь такая схема может обладать дополнительными заложенными функциональными возможностями помимо обычного освещения. Тем не менее за основу взята та же схема, что и в предыдущих случаях.

Схемы подключения и управления люстрой имеют не такие уж и весомые отличия.

Даже электронная система остается верна первозданному принципу.

Но что действительно не сходится – качество и длительность эксплуатации.

Описанное ниже устройство предназначено для дистанционного управления десятью нагрузками по двупроводной линии связи длиной до 10 м. Его можно использовать для управления бытовой радиоаппаратурой, игрушками, для передачи информации о состоянии датчиков различных устройств.

Принципиальная схема передающего устройства изображена на рис. 1, приемника- на рис. 2. Рис. 3 иллюстрирует работу всей системы.

После включения приемника тумблером SA1 напряжение питания по линии связи через диод VD15 (рис. 1) поступает к передатчику. После зарядки конденсатора СЗ до напряжения питания начинает работать генератор коротких импульсов со скважностью 5 и частотой повторения около 200 Гц, собранный на элементах DD1.1, DD1.2. Из этих импульсов (диагр. 1, рис. 3) триггер D02.1 формирует тактовые сигналы (диагр. 2), поступающие на счетчик DD3. Импульсы, последовательно появляющиеся на выходах счетчика, в зависимости от состояния (диагр. 3) командных переключателей SA1 - SA10 проходят или не проходят на верхний по схеме вход элемента DD1.3 (диагр. 4). Если контакты какого-то переключателя разомкнуты, то в соответствующий момент на этот же вход через диод VD2 поступают импульсы с выхода генератора.

На второй вход элемента DD1.3 с триггера DD2.2 приходит длинный импульс (диагр. 5) после каждого цикла опроса контактуры. На этот же вход с триггера DD2.1 поступает импульс, запрещающий прохождение информации через элемент DD1.3 в каждую первую половину времени опроса состояния соответствующего переключателя. Сформированные элементом совпадения DD1.3 пачки импульсов после инвертирования элементом DD1.4 (диагр. 6) поступают на электронный ключ на транзисторе VT1 и далее в линию (диагр. 7).

Для обеспечения селекции пачек импульсов в приемнике передатчик после каждого цикла опроса формирует паузу, в течение которой обнуляется счетчик приемника.

Узел приемника (рис. 2), собранный на элементах DD1.1, DD1.2, представляет собой ждущий мультивибратор. Его запускают спады информационных импульсов, которые приходят с передатчика на вывод 2 элемента DD1.1. Цепь R1C1 определяет длительность выходных импульсов, по окончании которых элементы DD1.3, DD1.4 и транзистор VT3 формируют импульсы записи (ди-агр. 8). Информационные импульсы (диагр. 7), инвертированные транзистором VT1 (получается последовательность, аналогичная диагр. 6), поступают на вход D триггеров DD3 - OD7 (выводы 5 и 9) и на вход С счетчика DD2, который, переключаясь, разрешает прохождение импульса записи на вход С соответствующего триггера.

Короткий информационный импульс заканчивается раньше, чем формируется записывающий, и на инверсном выходе этого триггера появляется сигнал 1, если же импульс длинный, то сигнал 0. К коллектору каждого транзистора VT4 - VT13 можно подключать нагрузку с потребляемым током не более 50...100 мА.

Для установки счетчика DD2 в исходное состояние служит генератор одиночных импульсов,выполненный на однопереходном транзисторе VT2. Цепь C3R5 задает время для формирования импульса установки, которое должно быть меньше паузы между пачками (диагр. 10). После каждой информационной посылки конденсатор СЗ разряжается через диод VD) и транзистор VT1 передатчика (диагр. 9).

Используемые в устройстве микросхемы серии К176 можно заменить на соответствующие из серий К561, К564. Вместо транзисторов КТ361 Г можно применить КТ361, КТ347, КТ3107 с любым буквенным индексом. Конденсатор СЗ передатчика и С2, СЗ приемника - К53-1А, остальные - КМ, резисторы - МЛТ.

Устройство, собранное из исправных деталей, начинает работать сразу и в налаживании не нуждается.

А. КУСКОВ, г. Пермь ЛИТЕРАТУРА

Иноземцев В. Шифратор и дешифратор команд телеуправления.- Радио, 1985, № 7, с. 40, 41.

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.

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 . 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.

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:

EL1 & EL
EL1 & EL3 & EL
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

Для успешного подключения любого осветительного прибора требуется не менее двух проводов – нулевой и фазный. Если будет использоваться светильник на несколько лампочек, то нередко возникает желание настроить разные режимы работы (со свечением одного, двух или всех источников света).

В этих целях пригодятся парные выключатели или несколько отдельных устройств, подключенных к разным группам ламп. В таком случае требуется дополнительная проводка и коммутация отдельной фазы к каждому выключателю. Все это актуально на этапе проектирования, но если в квартире уже сделан ремонт и появилась необходимость заменить обычный светильник на многофункциональный, то придется действовать одним из двух методов.

Первый вариант – купить «умную» люстру с пультом дистанционного управления. В ее блок-схеме уже заложена поддержка разных режимов. Второй вариант – воспользоваться определенными схемами, обеспечивающими управление люстрой по двум проводам.

Схемы подключения

Существует сразу несколько вариантов подключения люстры для управления по двум проводам. Во всех случаях нет необходимости штробить стены или портить потолок для прокладки нового кабеля.

Релейная система подключения

Такой вариант прост в реализации, но его существенным недостатком является быстрый износ деталей. После тысячекратных включений и выключений света схема выйдет из строя. Элементы спрятаны под декоративным колпачком, расположенным у потолка. Приблизительно раз в год придется «потрошить» содержимое и заменять перегоревшие детали.

На картинке ниже вы можете увидеть схему релейного подключения и управления осветительным прибором:

Главные элементы здесь - два терморезистора, один конденсатор, реле К1 и диодный мост.

Когда включается лампа, то холодный терморезистор R2 увеличивает свое сопротивление. Напряжение поступает на реле K1, что приводит к размыканию контактов и включению трех ламп в цепи. Спустя пару секунд происходит нагрев терморезистора, благодаря чему сопротивление в цепи понижается и стабилизируется.

При выключении питания на полсекунды терморезистор не успевает остыть, контакты остаются замкнутыми. Загораются все шесть имеющихся ламп. Чтобы заставить светильник работать в первом режиме (три лампы), потребуется отключить напряжение на несколько секунд. Как видите, данный вариант недоработанный, но все же может быть реализован в домашних условиях.

Способы использования полупроводников в управлении освещением люстры

Наиболее распространенным методом является применение транзисторов в схемах подключения люстры по двум проводам. Электротехнические элементы долговечны, допускаются частые переключения. На выбор дается несколько видов управления.

Управление на базе счетчика

Для управления люстрой используются счетные импульсы. Первый сбрасывает счетчик, второй – приводит к последовательному включению лампочек. При каждом следующем щелчке выключателя вступает в действие или выключается новая группа источников света. Чтобы выполнить сброс импульсов, потребуется пауза на 15-20 секунд.

Сдвиговый регистр

В самом названии заложен принцип действия схемы. Попадающий на ее начало импульс передается по цепи на нужные выходы. В дальнейшем принцип работы идентичен варианту, описанному выше.

Тиристор

Для питания схемы управления используется диодный мост, выполняющий функции выпрямителя тока. При активации выключателя загорается первая лампочка в цепи. Происходит постепенная зарядка конденсаторов, при этом дополнительный мост удерживает транзистор и тиристор в закрытом положении. При смене положения выключателя конденсатор перезаряжается.

Микроконтролирование люстры

Для реализации схемы на микроконтроллере требуется небольшой процессор с программным обеспечением. С его помощью можно выбрать любой принцип работы с различными вариациями дополнительных функций. В качестве основы берется аналогичная схема.

Задействуем диоды

Другая идея управления люстрой по двум кабелям связана с применением диодной схемы. Выполняется подключение нескольких выключателей, соединенных параллельно друг другу. Для включения лампочек они используют диоды, которые размещаются и перед выключателями, и перед лампами. Полупроводник способен пропускать всего лишь одну полуволну синусоидального напряжения в промышленной сети. Поэтому происходит включение того источника света, который расположен непосредственно перед диодом.

Недостатком такого варианта является то, что для каждой группы светильников выполняется подача половины напряжения от сети питания. Это уместно для обычных ламп накаливания, но не подходит для светодиодных и люминесцентных источников света. Даже если они включатся, то в дальнейшем намного быстрее выйдут из строя.

Что касается ламп накаливания, они будут мерцать с частотой 50 Гц (аналогичная частота в бытовой электросети). Это негативно сказывается на самочувствии находящегося в помещении человека, поэтому в жилых домах такой свет использовать не рекомендуется.

При помощи диода можно обеспечить включение всех лампочек с разной мощностью. При щелчке по первому выключателю подается первая полуволна, по второму – все напряжение. Вариант уместен для ламп накаливания и светодиодных источников с диммерами. Дополнительно схема должна включать конденсаторы, обеспечивающие включение первой группы источников. Достаточно емкости на 1 мкФ и напряжения свыше 300 В. В качестве диодов можно взять отечественные КД202, КД203, КД206 или зарубежные 1n4007.

Схема на терморезисторе и реле

Другой вариант подключения и управления светильником подразумевает наличие в схеме реле и терморезистора. Когда происходит включение, то напряжение подается на первую часть схемы, и подключенные к ней лампы зажигаются. Еще одна группа ламп питается обычным замкнутым реле. При подаче питания контакты размыкаются.

Параллельно реле подключаются резистор и терморезистор. Когда ток проходит через второй элемент, то он постепенно нагревается. Повышение температуры приводит к снижению сопротивления.

Ток включения всегда больше тока удержания. Поэтому при уменьшенном сопротивлении терморезистора ток пройдет дальше, а на реле питания будет достаточно для того, чтобы удерживать его во включенном состоянии. Для включения всех ламп нужно выключить и включить схему повторно и без паузы. В таком случае терморезистор останется нагретым, ток продолжит следовать через него, а тока на катушке будет недостаточно для ее размыкания. Чтобы вновь включить первую группу лампочек, придется отключить свет, подождать 20-30 секунд и нажать на выключатель повторно.

Используем счетчик

Для реализации данной схемы нужно задействовать несколько логических элементов. При подаче импульсов на выходе возникают логические единицы и нули. Они необходимы для активации полупроводниковых транзисторов (или других подобных элементов).

Ниже можно ознакомиться с функциональной схемой:

Чтобы отключить первую группу и включить другую, следует быстро щелкнуть выключателем.

Алгоритм действия следующий:

EL1 EL.
EL1 EL3 EL.
EL1 EL2 EL3.

Когда питающий сигнал попадает на вход R, то выполняется сброс счетчика. Чтобы это произошло, следует отключить SA1 на 15-20 секунд. Для формирования счетных импульсов используется элемент DD3.

Как видно, существует огромное количество различных схем для коммутации люстры, работающей от нулевого и фазного проводов. Выбирать тот или иной вариант следует в зависимости от знаний электротехники, опыта работы и наличия комплектующих. Чем дешевле схема подключения, тем ниже ее долговечность и функциональность.