Thể loại: Tin tức điện tử thú vị, Thợ điện tại nhà
Số lượt xem: 226017
Bình luận về bài viết: 12
Sơ đồ điều khiển chiếu sáng
Bài viết này cung cấp các mạch điều khiển ánh sáng bằng cách sử dụng các công tắc đi bộ và chuyển đổi chéo, rơle có thể đóng lại, điều chỉnh độ sáng, điều chỉnh độ sáng, photorelay, bộ hẹn giờ và cảm biến chuyển động hồng ngoại.
Đề án kiểm soát ánh sáng đã được xem xét nhiều lần trong các tài liệu và trên các trang của các trang web khác nhau về định hướng điện. Do đó, ở đây chúng tôi sẽ cố gắng phác thảo các giải pháp khác nhau hiện có.
Mọi người đều biết các sơ đồ điều khiển đơn giản nhất cho một công tắc một hoặc hai phím và do đó, rất ít người quan tâm, vì vậy chúng tôi sẽ đi thẳng vào cuộc thảo luận mạch điều khiển chiếu sáng đa điểm.
Hãy bắt đầu với một tình huống đơn giản cụ thể - giả sử bạn có hai tầng trong một ngôi nhà nông thôn. Vào buổi tối bạn leo cầu thang lên tầng hai. Đương nhiên, bạn cần bật đèn ở cầu thang. Bật ở tầng trệt. Chúng tôi lên tầng hai. Bây giờ đèn trên cầu thang cần phải tắt.
Và làm thế nào để làm điều này nếu công tắc được cài đặt ở tầng trệt? Đương nhiên, câu trả lời rõ ràng là việc điều khiển đèn nên được thực hiện từ hai nơi - từ tầng một và tầng hai.
Thoạt nhìn, không có gì phức tạp - nó đủ để cài đặt một công tắc ở mỗi tầng, được kết nối song song và điều khiển chúng độc lập với nhau. Nhưng sơ đồ như vậy sẽ không hoạt động theo thuật toán mà chúng tôi cần - với sự trợ giúp của nó, bạn có thể bật đèn từ bất kỳ hai công tắc nào, nhưng tắt nó đi - chỉ từ một trong số đó được bật - bởi vì một công tắc ở trạng thái bật sẽ chặn hoạt động của công tắc khác. Do đó, đối với tình huống được xem xét với thang, sơ đồ này là hoàn toàn không thể chấp nhận được.
Để thực hiện điều khiển ánh sáng từ hai nơi là cần thiết công tắc đặc biệt gọi là chuyển qua. Nói chung, trong tình huống này, thuật ngữ chuyển đổi trực tiếp là không chính xác. Đây là một "công tắc" vì Nó có ba liên hệ - một di chuyển và hai bất động. Tùy thuộc vào vị trí của phím chuyển đổi, tiếp điểm di động sẽ đóng với một hoặc một tiếp điểm cố định khác. Nhưng để không bị lẫn lộn trong các điều khoản, chúng tôi sẽ gọi công tắc này là công tắc chuyển.
Bằng cách bật hai công tắc như vậy theo sơ đồ như trong Hình 1, chúng ta sẽ có thể điều khiển một đèn (hoặc nhiều đèn cùng lúc, nếu chúng được kết nối song song) từ hai điểm độc lập với nhau. Tiếp điểm di chuyển (chuyển mạch) trong sơ đồ này là các tiếp điểm được tô sáng màu xanh lam.
Hình 1. Điều khiển một đèn từ hai điểm.
Một tính năng đặc biệt của các công tắc thông hành là chúng không có vị trí quan trọng. Nếu trong một công tắc thông thường, theo quy tắc, vị trí bật được nhấn lên và tắt xuống, thì trong công tắc thông qua, vị trí bật tắt sẽ phụ thuộc vào vị trí của công tắc thứ hai. Nếu chúng tôi cho rằng bạn đã bật đèn từ công tắc đầu tiên, hãy bấm vào nút bật lên và tắt từ lần thứ hai, thì lần sau khi bạn bật đèn bằng công tắc đầu tiên, bạn cần phải nhấp vào nút nhấp xuống.
Ngoài đơn, còn có kép cầu dao. Chúng cho phép hai bộ đèn độc lập được điều khiển từ hai nơi. Đây thực sự là hai công tắc chuyển qua một lần trong một vỏ. Sơ đồ kết nối của các công tắc như vậy được hiển thị trong Hình 2.
Hình 2. Điều khiển hai đèn từ hai điểm.
Nhưng đôi khi một tình huống đòi hỏi quản lý không phải từ hai, mà từ ba nơi trở lên. Hiện tại không có công tắc đi bộ để làm. Mạch phải được bổ sung với các công tắc bốn tiếp xúc - cái gọi là thiết bị chuyển mạch chéo.
Công tắc chéo có bốn tiếp điểm và thiết kế phức tạp hơn so với công tắc chuyển. Nó được cài đặt thành phần cứng trong phần giữa của mạch - nghĩa là các công tắc đầu tiên và cuối cùng trong mạch chiếu sáng sẽ được thực hiện và các công tắc chéo phải được cài đặt tại tất cả các điểm trung gian của trực tuyến. Ví dụ, Hình 3 cho thấy một mạch điều khiển đèn ba điểm.
Hình 3. Điều khiển đèn ba điểm.
Mạch điều khiển với công tắc thông qua và chéo không phải là giải pháp tốt nhất khi bạn cần điều khiển ánh sáng từ ba nơi trở lên. Một sơ đồ điều khiển như vậy dễ tổ chức hơn nhiều với sự trợ giúp của các bộ ổn định hai chiều, hoặc như chúng được gọi khác nhau, rơ le.
Rơle này là một mạch điện tử của một bộ kích hoạt - một thiết bị có hai trạng thái ổn định và được điều khiển bởi một xung ngắn hạn được cung cấp cho đầu vào của nó. Điều này cho phép sử dụng các công tắc không chốt (nút) để điều khiển ánh sáng. Tất cả các nút được bật song song với nhau, điều này có thể đơn giản hóa rất nhiều mạch và, theo đó, việc cài đặt ánh sáng. Thông thường, rơle như vậy là mô-đun 17,5 mm tiêu chuẩn được gắn trên đường ray DIN và được gắn trong tủ điều khiển (Hình 4)
Hình 4. Sự xuất hiện của một rơle bistable.
Rơle ổn định hai chiều được hiển thị như một ví dụ, tùy thuộc vào sửa đổi, có thể có một tiếp điểm thường mở, hai tiếp điểm thường mở hoặc tiếp điểm thường mở và thường đóng. Rơle như vậy có thể hoạt động cả trong mạng 230V và ở điện áp 24 V. Các mạch chuyển tiếp rơle ổn định bi được hiển thị trong Hình 5.
Hình 5. Các sơ đồ bao gồm một rơle có thể hàn được.
Để thực hiện mạch điều khiển chiếu sáng trên rơle ổn định hai chiều, thuận tiện nhất là sử dụng tiếp điểm thường mở của nó. Trong cả hai mạch được hiển thị, một liên hệ như vậy là một liên hệ có đầu ra 1-2. Số lượng nút điều khiển có thể là bất kỳ, và chúng đều được bao gồm song song.
Lần nhấn đầu tiên của bất kỳ nút nào sẽ đưa ra mức điện áp điều khiển cho đầu vào A1, điều này sẽ khiến rơle bật, đóng tiếp điểm và theo đó, bật đèn, lần nhấn thứ hai sẽ tắt và cứ thế trong một vòng tròn.
Ưu điểm của sơ đồ này từ sơ đồ trên trên các công tắc thông qua là không cần sử dụng các công tắc chéo và lắp đặt hệ thống chiếu sáng dễ dàng hơn nhiều. Nhược điểm là sử dụng rơle bi-ổn định đặc biệt. Nhưng với rơle như vậy, mạch này là tối ưu nhất cả về cài đặt và xử lý sự cố tiếp theo.
Một cách riêng biệt, cần phải sống trên các thiết bị như điều chỉnh độ sáng (điều chỉnh độ sáng). Chúng cho phép bạn kiểm soát độ sáng của đèn. Có bộ điều chỉnh cho các loại đèn khác nhau - với đèn sợi đốt, với đèn huỳnh quang, đèn halogen, v.v. Ví dụ: chúng tôi cung cấp cho sự xuất hiện và mạch của điều khiển từ xa từ các điểm khác nhau mờ cho đèn sợi đốt (hình 6).
Như có thể thấy từ sơ đồ, các nút điều khiển trong bộ điều chỉnh độ sáng này được bật tương tự như mạch điều khiển bằng rơle ổn định hai chiều - tất cả chúng đều được kết nối song song và có thể có bất kỳ số nào trong số chúng. Để đảm bảo bảo vệ, bộ điều chỉnh độ sáng được bật thông qua bộ ngắt mạch. Tổng công suất của đèn có thể là 600 watt. Mạch chuyển đổi cho đèn huỳnh quang là tương tự, sự khác biệt duy nhất là sử dụng một loại bộ điều chỉnh khác nhau.
Hình 6. Điều khiển từ xa mạch chuyển mạch mờ.
Loại điều chỉnh độ sáng này được gắn trong tủ điều khiển trên đường ray DIN. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, trong cuộc sống hàng ngày, họ sử dụng các bộ điều chỉnh độ sáng được cài đặt thay vì các công tắc hiện có. Họ có kích thước hạ cánh, giống như một công tắc tiêu chuẩn. Sự xuất hiện của bộ điều chỉnh độ sáng được thể hiện trong Hình 7.
Điều chỉnh được thực hiện bằng cách xoay núm của chiết áp - khi quay theo chiều kim đồng hồ, độ sáng của đèn tăng, ngược chiều kim đồng hồ - giảm. Đôi khi kiểm soát được thực hiện bằng cách sử dụng các nút. Phần tử điều chỉnh công suất trong mạch mờ là triac (triac).
Hình 7. Làm mờ
Khi thay thế các công tắc thông thường bằng các bộ điều chỉnh độ sáng, người ta không nên quên một sắc thái rất quan trọng - có những bộ điều chỉnh độ sáng được bao gồm trong nguồn điện của đèn và một số yêu cầu nguồn điện 230V không đổi.
Trong trường hợp đầu tiên, không có câu hỏi thay thế nào phát sinh - bộ điều chỉnh độ sáng chỉ bật thay vì công tắc. Trong trường hợp thứ hai, cần phải mang thêm một dây trung tính vào hộp hạ cánh - để đảm bảo cung cấp đủ điện 230V. Do đó, nếu hệ thống dây điện không được xây dựng lại, phương pháp đầu tiên rõ ràng là thích hợp hơn. Các sơ đồ nối dây của các loại điều chỉnh độ sáng được thể hiện trong Hình 8.
Hình 8. Sự bao gồm của các loại điều chỉnh độ sáng.
Các phương pháp điều khiển ánh sáng được thảo luận ở trên, với tất cả sự tiện lợi của chúng, có một điểm và có thể là một nhược điểm - để bật hoặc tắt ánh sáng, bạn cần phải đi đến công tắc. Không được gắn vào công tắc và đồng thời để điều chỉnh độ sáng cho phép công tắc điện từ xa. Chúng có cả điều khiển hồng ngoại (IR), trong đó điều khiển từ xa từ bất kỳ thiết bị gia dụng nào được sử dụng làm bảng điều khiển và điều khiển vô tuyến.
Như một ví dụ về công tắc điều khiển bằng IR, chúng ta có thể đặt tên cho công tắc Sapphire nổi tiếng (Hình 9). Nó cho phép bạn bật / tắt đèn và điều chỉnh độ sáng của đèn một cách trơn tru. Với tất cả các ưu điểm của nó, cần lưu ý một nhược điểm là công tắc này chỉ có thể được điều khiển trong tầm nhìn, "phạm vi" của bảng điều khiển sẽ kéo dài bao lâu - thường không quá tám mét.
Hình 9. Xuất hiện công tắc Sapphire.
Các công tắc hoạt động trên kênh radio không có nhược điểm như điều khiển chỉ trong tầm nhìn. Tín hiệu vô tuyến cũng có thể đi qua các chướng ngại vật khác nhau - tường, sàn, v.v. Ở một mức độ nhất định, tất nhiên. Trong các thiết bị chuyển mạch như vậy, theo quy định, tần số 433 hoặc 492 MHz được sử dụng, không cần phải xin phép cơ quan giám sát vô tuyến. Công suất đầu ra của các máy phát cho các thiết bị như vậy không quá 10mW.
Các công tắc được điều khiển từ xa (cả thông qua các kênh IR và radio) có thể là một kênh đơn (cho phép bạn chỉ điều khiển một tải) và đa kênh. Công tắc đa kênh thuận tiện ở chỗ chúng có thể được đặt, ví dụ, trong tủ điều khiển và để giảm các đối tượng điều khiển tại một điểm. Công tắc một kênh thường được đặt trong các hộp tiếp giáp của đường chiếu sáng.
Một ví dụ về việc triển khai một công tắc vô tuyến một kênh được gắn trong hộp nối được thể hiện trong Hình 10. Bắt buộc, cả hai công tắc một kênh và đa kênh đều cung cấp điều khiển cục bộ (thủ công) trong trường hợp bảng điều khiển bị hỏng.
Hình 10. Công tắc radio đơn kênh.
Tuy nhiên, các công tắc điều khiển bằng radio, mặc dù chúng có bán kính hoạt động lớn hơn đáng kể so với các công tắc được chế tạo trên các tia hồng ngoại, tuy nhiên, nó bị hạn chế - theo quy định, không quá 100 mét (mặc dù có các tùy chọn khác nhau).
Nhưng phải làm gì nếu bạn cần bật đèn hoặc bất kỳ tải nào khác, cách cơ sở được quản lý hàng chục hoặc hàng trăm km? Và đây không phải là một chức năng vô dụng - ví dụ, việc bao gồm ánh sáng từ xa trong một ngôi nhà nông thôn sẽ tạo ra hiệu ứng của sự hiện diện của chủ sở hữu, bật hệ thống sưởi ấm dưới sàn vào mùa đông, để nó ấm lên khi bạn đến, bật điều hòa vào mùa hè, v.v.
Đây là nơi các hệ thống được điều khiển từ xa thông qua các đường di động hoặc qua Internet để giải cứu.Các thiết bị như vậy hiện được đại diện khá rộng rãi trên thị trường. Tác giả của bài viết này cùng một lúc cũng đã phát triển độc lập một kênh chuyển đổi bốn kênh qua mạng GSM. Sự xuất hiện của nó được thể hiện trong Hình 11.
Hình 11. Thiết bị điều khiển và giám sát bốn kênh.
Thiết bị này, được gọi là thiết bị giám sát và điều khiển đa chức năng, có mô-đun GSM tích hợp. Để sử dụng, chỉ cần kết nối tải yêu cầu với các kênh đầu ra và lắp thẻ SIM đã kích hoạt.
Truy cập vào điều khiển như sau - quay số được thực hiện theo số thẻ SIM đã cài đặt, sau khi số cuộc gọi được lập trình, thiết bị sẽ kết nối với đường dây và bạn phải nhập mật khẩu được đặt từ bàn phím điện thoại. Nếu mật khẩu không chính xác, thiết bị sẽ ngắt kết nối khỏi đường dây, nếu đúng, có thể điều khiển (bật hoặc tắt) bất kỳ trong bốn lần tải.
Dự án này là phi lợi nhuận, tất cả các tài liệu về nó, bao gồm phần mềm vi điều khiển, được đặt ra trong phạm vi công cộng và bất kỳ ai có kiến thức nhất định trong lĩnh vực điện tử đều có thể tự làm được.
Tất cả các sơ đồ điều khiển ở trên có một thuộc tính chung - chúng được điều khiển bởi lệnh của con người, nói cách khác, bởi một toán tử. Nhưng có cả một nhóm thiết bị có thể hoạt động mà không cần sự tham gia trực tiếp của một người. Chúng bao gồm một rơle điều khiển theo lệnh từ cảm biến ánh sáng, cảm biến chuyển động và theo thuật toán thời gian được thiết lập trước đó.
Rơle với cảm biến ánh sáng (rơle ảnh) thường được sử dụng cho kiểm soát ánh sáng đường phố - khi trời tối, họ bật thiết bị chiếu sáng ngoài trời. Ngưỡng hoạt động của các rơle như vậy có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào mức độ chiếu sáng. Ngoại hình chuyển tiếp hình ảnh cùng với cảm biến được hiển thị trong Hình 12. Nó chứa một tiếp điểm điều khiển, cho phép bạn điều khiển đèn trực tiếp từ rơle, hoặc, dưới tải nặng, thông qua một bổ sung rơle điện (công tắc tơ).
Hình 12. Rơle ảnh với cảm biến.
Rơle kiểm soát tải theo thuật toán thời gian nhất định được gọi là bộ hẹn giờ lập trình. Họ quy định thời gian cần thiết để bật và tắt tải. Đôi khi bộ hẹn giờ tích hợp với một rơle ảnh.
Cái này để làm gì? Giả sử chúng ta cần bật đèn ngoài trời sau khi trời tối, sau đó tắt nó từ một buổi sáng, bật lại vào lúc bốn giờ sáng và tắt vào buổi sáng khi trời sáng. Đối với điều này, rơle ảnh và bộ đếm thời gian được lắp ráp trong một mạch nối tiếp. Khi trời tối, rơle ảnh sẽ bật đèn, nhưng vào một buổi sáng, bộ hẹn giờ sẽ ngắt mạch và đèn sẽ tắt. Sau đó, vào bốn giờ sáng, bộ hẹn giờ sẽ lắp ráp lại mạch - đèn sẽ bật. Và cuối cùng, khi nó trở thành ánh sáng, đèn sẽ tắt rơle ảnh.
Tùy thuộc vào việc sửa đổi bộ đếm thời gian, có thể lập trình các sự kiện từ một ngày đến một năm trong đó. Một loạt các bộ tính giờ như vậy là rơle thiên văn. Theo quy định, các rơle này cũng được sử dụng để điều khiển ánh sáng ngoài trời - tọa độ địa lý của khu vực được nhập vào dưới dạng giá trị đầu vào và trên cơ sở thông tin này, sẽ tự động tính toán khi cần bật hoặc tắt đèn. Sự xuất hiện của một số loại bộ định thời được hiển thị trong Hình 13.
Hình 13. Xuất hiện một số loại bộ hẹn giờ lập trình.
Cuối cùng, hãy để tập trung vào điều khiển ánh sáng với cảm biến chuyển động hồng ngoại. Các cảm biến tương tự được sử dụng trong các hệ thống an ninh để ghi lại sự hiện diện của một người trong khu vực được bảo vệ. Chỉ có các cảm biến được thiết kế để khi chúng được kích hoạt, hệ thống an ninh sẽ gửi tín hiệu báo động đến bộ phận an ninh từ xa.
Trong trường hợp của chúng tôi, hoạt động của cảm biến sẽ bật đèn trong một thời gian nhất định. Nếu sau thời gian này không có hoạt động (chuyển động) nào được quan sát trong khu vực được kiểm soát, ánh sáng sẽ tắt.Mặt khác, ánh sáng vẫn duy trì trong cùng khoảng thời gian.
Việc sử dụng đèn được điều khiển bởi cảm biến chuyển động rất thuận tiện ở các khu vực chung - trên cầu thang và hành lang của các tòa nhà chung cư. Đèn như vậy cũng là tuyệt vời cho ánh sáng ngoài trời, ví dụ, trong sân của một ngôi nhà. Chúng không chỉ cho phép điều khiển ánh sáng thuận tiện mà còn tiết kiệm năng lượng, điều này khá phù hợp trong thời đại chúng ta. Sự xuất hiện của bộ đèn với cảm biến hồng ngoại tích hợp được thể hiện trong Hình 14.
Hình 14. Xuất hiện của đèn với một cảm biến hồng ngoại.
Tất nhiên, trong một bài viết nhỏ, không thể đề cập đến tất cả phương pháp điều khiển ánh sáng hiện đại. Trong đó, tôi đã cố gắng xem xét truyền thống nhất và thường được sử dụng.
Xem thêm:Sơ đồ và hệ thống dây điện chiếu sáng trong căn hộ và nhà ở
Mikhail Tikhonchuk
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: