Сенсорные выключатели света, как и розетки с защитой от влаги, не очень популярны в нашей стране — и среди покупателей, и среди производителей. Редко их можно увидеть, заглянув к знакомым в гости. Чудо техники, результат изобретательства, креативного подхода к стандартности вещей, сенсорный выключатель кажется чем-то диковинным, дорогим.
Так ли это на самом деле или давно пора немного отвлечься от ценностей ХХ века? На дворе XXI век и ностальгия не должна мешать смотреть в будущее, видеть перспективы, приближать новый виток эволюции цивилизации и сознания.
На работе и дома
Сенсорные выключатели давно пора покупать и подключать. Нет в них ничего лишнего. Это источник комфорта, простая по сути своей вещь, которую легко заменить, отремонтировать. Они надёжные и прочные, хотя и хрупкость им не чужда.
Нужны они для того, чтобы можно было зажечь свет при помощи щелчка пальцев, хлопка, произнесённого слова. Они могут реагировать на тепло и движение. Фото сенсорных выключателей убеждают в том, что они уместны в помещении с любым декором – универсальность их характеристика.
Их можно поставить не только дома, но и в офисе, внутри здания и на улице. Когда клиенты или сотрудники будут подходить к входной двери, например, свет будет включаться автоматически. Это поможет произвести хорошее впечатление на окружающих, проходящих мимо людей.
Сенсорный выключатель смотрится со стороны как фокус. А фокусы нравятся и взрослым, и детям. Даже собака заметит эту странность. Главное – чтобы никто не баловался с ним.
Хотя и при условии, что появятся смельчаки, готовые периодически смеха ради включать и выключать свет, всё равно потребление электроэнергии, статья расходов за коммунальные услуги сократится. Это, конечно, плюс.
Для эффективного освещения территории у подъезда можно поставить сенсорный выключатель. Конечно, лучше чтобы всю ночь у подъезда горел свет. Но если у дома четыре подъезда и у каждой двери горит лампа, можно жителям одного из них договориться, установить такой выключатель, внести разнообразие.
Он пригодится и в том случае, если прожектор хорошо освещает двор и плохо освещает крыльцо. Дополнительное освещение поможет набрать код домофона правильно, достать ключи, поставив сумку на лавочку и так далее.
Сенсорный выключатель для светодиодной ленты тоже подходит, не только для классических светильников. Он в полной мере соответствует всем новинкам на рынке светотехники. Актуальна данная технология, если в доме проживают люди с ограниченными физическими возможностями.
Оптимальный вариант – инфракрасный датчик
Решившись приобрести себе сенсорный выключатель, следует в первую очередь ответить на вопрос: каким датчиком он должен быть дополнен, какой сигнал должен интерпретироваться как команда «включить свет»? От этого зависит сложность выключателя, его стоимость.
Сенсорный выключатель с инфракрасным датчиком – это сложная электронная система. Улавливает он либо сильное тепловое излучение на большом расстоянии, либо не сильное, на близком расстоянии.
Радиус действия у сенсоров всегда ограниченный. Важно правильно расположить даже самые мощные. Они должны размещаться в таком месте и под таким углом, чтобы ребёнок мог свет включать, любой человек мог его выключить, уходя из комнаты.
Сенсорные выключатели, реагирующие на тепло руки, более просты и стоят не так дорого. Как подключить сенсорный выключатель с инфракрасными датчиками с максимальным радиусом действия?
Конечно, придётся повозиться с установкой. Те же сенсорные выключатели, которые реагируют на тепло руки, установить не проблема. Они могут занять то место, где всегда был расположен выключатель.
Реагирующие на прикосновение
Выключатели, которые реагируют на прикосновение, появились сравнительно недавно. Они являются компромиссным, наименее фантастическим, наиболее реалистичным вариантом, чем-то напоминают обычный мобильный телефон.
Их главное преимущество – беззвучность, отсутствие даже минимальных усилий при включении и выключении света. С ними легко и детям и взрослым. Это красивые, стильные выключатели, которые могут стать первым шагом на пути дальнейшей модернизации жилья. Такие технологии легко полюбить, захотеть ими обладать, пользоваться.
Датчик звука
Реакция на хлопок, слово – это удобно или нет? Установить такой сенсорный выключатель, конечно, можно, но есть риск того, что вскоре он надоест, разонравится. Постоянно нужно прилагать усилия, оттачивать мастерство создания нужного сигнала, привыкнуть к этому.
Преимущества у такого выключателя, конечно, есть. Находясь в любой части комнаты, не подходя к нему, можно включить свет.
Дистанционное управление
Часто ли пульт от телевизора теряется? Если да, значит, пора создать специальное место для хранения пультов. Пульт для выключателя света тоже можно будет хранить в этом ящике стола, в этой шкатулке, возможно, на выбранной для их размещения полке.
Такой выключатель более консервативен, в сравнении с остальными, ведь и пульт от телевизора не всегда нужен. Телевизор иногда дополнен креативной технологией реагирования на слова, звук, тепло. Рассчитана эта разновидность на любителя. И всё же проще, легче жить, более комфортным становится помещение с нею. Стандартный выключатель стоит заменить.
Фото сенсорных выключателей
Простейшее сенсорное устройство можно собрать на нескольких доступных деталях. Всего три транзистора, три резистора и один светодиод, вот и всё. Собирать схему можно даже навесным монтажом, всё работать будет.
Транзисторы любые NPN структуры: КТ315, КТ3102 или BC547 или любой другой. Резисторы 0,125-0,25 Ватт. Светодиод любого цвета, но лучше красный, так как падение напряжение падение у него минимальное. Питание 5 вольт, больше меньше можно и меньше тоже.
Все компоненты были компактно соединены между собой на миниатюрной печатной плате, которую можно сделать просто вырезав лишнюю медь резаком оставив таким способом остроугольные многоугольники. Детали, использованные для поверхностного монтажа, транзисторы в sot-26 npn, резисторы 0805, перемычки – кусочки провода, вместо них, если есть берите крупный 2512 резисторы с нулевым (условно) сопротивлением. Сенсорное устройство работает сразу, без настройки.
Объяснение работы схемы
Дотрагиваясь до базы транзистора Q3 вы наводками открываете его, вследствие чего через его КЭ и резистор 1 Мом течет ток, который открывает следующий полупроводник Q2, тот открываясь открывает Q3, который уже управляет светодиодом, открываясь через его КЭ течет ток, от минуса идет к катоду светодиода, а к аноду он уже подключен. Резистор 220 Ом здесь “токоограничительный”, на нём падает лишнее напряжение, что защищает диод от деградирования кристалла и полного выхода из строя LED1
Применение
Ну вот горит светодиод по касанию пальца – и что? А вот то, что вместо этого светодиода ставим реле и теперь мы можем управлять почти любой нагрузкой, в зависимости от характеристик применяемого реле. Ставим мощную лампу накаливания, подключенную к сети, а в разрыв этой цепи контакты реле. Теперь при нажатии, а точнее касании сенсора лампа светит.
Также организовать включение/отключение нагрузки можно с помощью оптопары, если отсутствует реле, тогда также будет гальваническая развязка. Эта прекрасная вещь состоит из светодиода и фототранзистора, когда первый светит, то это открывает транзистор и через его КЭ может течь ток. Включаем нужные выводы оптрона в схему сенсора вместо светодиода LED1, а остальные два в разрыв источника питания и любой нагрузки. Эту деталь можно изъять из зарядок от телефона. Возьмите, к примеру, PC-17L1.
Чуть ниже вы видите дополнение к основной схеме, где показано как нужно подключать оптопару к схеме сенсора, также добавлен один транзистор, это нужно для того чтобы вы могли подключать весомую нагрузку, а не просто светодиоды на 20 mA.
Еще вместо реле и оптопары возможно применение двух npn транзисторов. Я так и сделал, схему вы видите. Работает это так: Q5 всегда должен быть открыт, через резистор 10 кОм, но через КЭ открытого Q4 на базу Q5 поступает “минус” и из-за этого он закрыт. Когда же вы касаетесь сенсора – то минус поступает через открытый Q1 на базу Q4 и закрывает его, теперь уж ничто не мешает Q5 оставаться открытым – нагрузка работает, а в моем случае мощный 1 Ватт светодиод ярко светит.
Так это выглядит в собранном состоянии.
Сенсор не имеет фиксации, дотронулись – светит, отпустили – не светит. Коль желаете сделать фиксацию – просто добавьте в схему триггер, например, на микросхеме КМ555ТМ2 или любой другой (можно даже на таймере 555 реализовать это). С добавление триггерной системы при касании к сенсору нагрузка будет включена до тех пор, пока не произойдет следующее касание или исчезнет питание схемы.
На практике это можно применить для быстрого включения и отключения освещения в комнате. Очень удобно, коснулся небольшого чувствительного участка, и комната освещена, второе касание отключит свет. Небольшое количество энергии будет теряться, но этим можно пренебречь.
Коментарии
Схема работает, но из-за своей простоты далеко не идеально. Если сенсор большой, то схема может срабатывать даже тогда, когда вы еще не дотронулись до него, также если вы рукой расчешете волосы возле датчика светодиод также может загореться. Выход из этой ситуации простой – миниатюрный сенсорный датчик.
Как уже говорилось – открытие Q3 происходит за счет наводок, видеть это можно на видео, светодиод светит не постоянно, а подмигивает с большой частотой, но это хорошо заметно при съёмки.
Яркость работающего диода не велика, если вы дотрагиваетесь только до базы третьего транзистора, но стоит вам коснуться еще и плюса питания, то ваше тело выступит в роле резистора и транзистор Q3 перейдет в насыщение. Но при таком раскладе для некоторых потеряется смысл сенсора.
Эта схема очень проста и предназначена лишь для понимания принципа работы
Отступление про доставку и трек
Китаец дал мне странный трек UA******YP. Сперва подумал, что товар по ошибке отправили на Украину, о чем написал продавцу.
Продавец заверил, что с отправкой все нормально. Что у них для ускорения доставки используется новая логистика и что данные треки можно отслеживать по адресам
или
Но данные сайты ничего не сказали по моему треку:(
Перепайка симисторов - минутное дело
Пришлось немного по другому загнуть электролитические конденсаторы, так как один касался корпуса симистора. А он у BT137, увы, не изолированный.
Включаю - все работает как часы. В результате получаю сенсорный выключатель «1-WAY 5A» по китайской градации;)))
На самом деле симистором в корпусе ТО-220 без радиатора можно коммутировать 150-200Вт.
Но кто мешает поставить симистор на радиатор. Например, радиатор 25см2 позволяет коммутировать уже 800Вт, если полная нагрузка данного симистора - 8 стандартных (не китайских ампер)?
А для того чтобы на радиаторе не было высокого напряжения, его крепят к симистору на такие штучки - пластиковые изоляторы для винта и силиконовые прокладки:
которые продаются за копейки по 50-100 шт
- $1.42/100
- $0.99/100
Ну или можно по старинке на слюдяные пластинки.
Итак выключатели пришли, были успешно модернизированы и поставлены в работу.
В активе осталось 5 использованных маломощных симистора MAC97 и пара выключателей «3-WAY» на китайские 3А.
Долго изучал печатные платы выключателей.
К сожалению, никаких перемычек, задающих режим работы «1-WAY/3-WAY», не обнаружил. Видимо используются разные микросхемы «черные кляксы» или их прошивки, если это ПЛК.
Подведем итоги
Достоинства:
- Работает без нареканий (если сразу не сгорает по мощности)
- Низкая цена
- Маленькие габариты
- Простое подключение
- Подлежит модернизации для увеличения желаемой мощности
Недостатки:
- Максимальные ток коммутации значительно меньше заявленного
- Очень хлипкие проводочки
На кота сенсор не реагирует, но экспериментом он крайне недоволен
5 / 5 ( 2 votes )
Сенсорный выключатель предназначается для выключения и включения электроприборов легким касанием пальца. Сегодня этот прибор активно используется в современных технических устройствах.
Если поставить в основу реле, управляющее большой нагрузкой, приспособление может использоваться для регулировки освещения. Особенность сенсорного управления заключается в возможности плавного выключения и включения света, а также наличии там сенсорной панели и пульта ДУ. Иногда сенсорные выключатели выпускают совместно с розеткой электроприборы, которые управляются пультом дистанционного управления. Объединенный блок розетки и выключателя очень удобно устанавливать в кухне или санузле. За безопасность в таком случае можно не переживать: несмотря на совмещенное размещение, благодаря подсветке сенсора вы не перепутаете его с розеткой. К тому же возможность включения не от контакта с чувствительным элементом, а от приближения пальцев к нему точно предотвратит попадание пальцев в розетку.
Выключатель света сенсорный
Вне зависимости от того, сколько подключенных потребителей, сенсорный выключатель включает в себя:
- чувствительный элемент, размещенный за декоративной пластинкой. Он реагирует на прикосновение либо приближение пальцев;
- полупроводниковую управляющую схему. Она совершает преобразование идущего от чувствительного элемента сигнала в сигнал электрического типа, который воспринимается коммутационным элементом;
- коммутационный элемент, отвечающий за действия с электроцепью (размыкание, замыкание, регулирование нагрузки).
Когда человек касается панели или приближает к ней пальцы, звучит сигнал, преобразующийся в электрический. Затем посредством коммутационной части происходит срабатывание.
Чтобы инфракрасный датчик смог зафиксировать тепловую энергию от пальцев, в приборах нередко используются линзы фокусировки. Таким образом, ИФ-датчики могут реагировать не только на человеческие прикосновения, но и на тепло от других механизмов.
Сенсорный выключатель Kopou белый на 3 зоны
Мнение специалиста
Сенсорные выключатели чаще всего применяются в быту. Данное устройство для светодиодных ламп может быть оснащено диммером, который позволяет регулировать яркость света. Если удерживать палец на сенсоре, она будет меняться, при коротком касании световой поток включится. Место выключателя лучше всего выделить светодиодом.
Константин Котовский
Схема простого сенсорного выключателя
Подобно , сенсорный также можно сделать своими руками. Одна из схем сборки своими руками предусматривает наличие там реле, в котором напряжение составляет 6-12 В. В качестве сенсорного элемента можно взять фрагмент фольгированного текстолита. Имеющиеся в выключателе транзисторы легко заменяются на КТ3102 либо КТ315. Подойдет любой диод импульсного типа, имеющий напряжение от 100 В.
Схема сенсорного выключателя
Функционировать схема будет в качестве усилителя сигнала:
- когда человек каснется сенсора, откроются VT1 и VT2;
- далее сработает реле, замкнув цепь. К цепи можно присоединить разную нагрузку. Один из концов релейного контакта подключается к сети напряжением 220 В, а второй – к осветительному прибору.
Такой сделанный своими руками выключатель, в отличие от магазинного варианта, подойдет для любой нагрузки вне зависимости от мощности. Если вы планируете подключать маломощные приборы, реле можете исключить из схемы и сделать более мощным транзистор №2.
Схема инфракрасного выключателя
Отличие работы инфракрасного выключателя света от сенсорного, собранного своими руками, заключается в следующем. Когда человек находится в зоне работы сенсора, лампы включаются. А при отсутствии людей в комнате спустя определенное время свет отключится.
Когда напряжение в схеме включается, данные на счетчике конструкции сброшены, либо на выходе счетчика стоит ноль.
На выходе инверторной составляющей стоит единица. Транзистор находится в открытом состоянии, а контакты реле присоединяются к кнопке выключателя. Чтобы работал инфракрасный сенсор, применяют генератор импульсов. Для увеличения импульсного тока, поступающего на ИК-светодиод, применяют усилители. После прохода через элемент DD1.5 на выходе счетчика показывается логическая единица, запрещающая ему функционировать.
Схема инфракрасного выключателя
Составляющие сборки выключателя своими руками приведены таким образом, чтобы спустя 20 минут работы при отсутствии человека в рабочей зоне сенсора установить на выходе «1», а на выходе DD1.6 – «0». После этого происходит отключение реле К1, а вместе с ним и освещения. В блок к такому выключателю можно добавить розетку с ДУ.
Довольно часто приходится менять обычные выключатели электрических приборов на новые из-за их быстрого износа. На смену им появились более надежные сенсорные выключатели (СВ). Принцип их работы максимально простой. Устройства можно изготовить своими руками. На фото ниже изображен выключатель с сенсором, расположенным сверху и индикаторным светодиодом снизу.
Внешний вид сенсорного выключателя
Для включения света достаточно легкого прикосновения к чувствительному элементу. Сенсорные выключатели обычно используют для управления светом, электрическими карнизами и другими устройствами небольшой мощности.
Преимущества СВ
- Удобство по сравнению с клавишным выключателем, который еще не всегда сразу переключается. Устройства совершенно бесшумные и нет необходимости прилагать усилия для включения.
- Можно выбрать стильные модели, которые украсят помещения.
- Гальваническая развязка схемы делает устройство совершенно безопасным. К сенсору можно прикасаться мокрыми руками, выключатель герметичен.
- Отсутствие механизмов, которые могут сломаться. Вся схема состоит из электронных элементов.
- Возможность совмещения с дистанционным управлением светом , а также создания нескольких каналов включения в одном устройстве.
- Возможность изготовления своими руками.
Принцип действия
Любой сенсорный выключатель функционально разделен на три части:
- чувствительный элемент (сенсор), реагирующий на прикосновение или приближение пальцев;
- схема на полупроводниках, усиливающая слабый электрический сигнал от сенсора;
- коммутатор (реле или тиристор), обеспечивающий включение и отключение нагрузки.
На рисунке изображена схема сенсорного выключателя с напряжением питания до 16 В. Она представляет собой простой полупроводниковый каскадный усилитель. Применяется для включения небольших нагрузок. Статического электричества в человеческом теле достаточно, чтобы открыть первый транзистор каскада, если прикоснуться пальцем к оголенному проводнику, подключенному к базе.
Схема простого сенсорного выключателя из трехкаскадного усилителя
В качестве нагрузки на выходе третьего каскада подключен светодиод, служащий для демонстрации работы схемы. В выключателе вместо него устанавливается реле, для которого можно подобрать более мощный транзистор. Сенсором может служить медная фольга.
При прикосновении к сенсору открывается первый каскад, затем сигнал усиливается на следующих двух и на выходе становится равным 6 В. Его достаточно для срабатывания реле, которое своим контактом производит включение лампы (на схеме не показано).
Схемы
На рисунке изображена схема двухкаскадного сенсорного выключателя, который можно сделать своими руками.
Схема выключателя на двух транзисторах
При касании к сенсору Е1 напряжение от тела человека поступает на усилитель через конденсатор С1. В качестве нагрузки подключено реле К1, которое срабатывает при очередном прикосновении, включая или отключая свои силовые контакты питания лампы. Диод VD1 предназначен для защиты транзистора VT2 от перепадов напряжения, а конденсатор С2 сглаживает пульсации.
Реле подбирается на ток срабатывания 15-20 мА (тип РЭС55А или РЭС55Б). Возможно, величину сопротивления резистора R1 придется изменить, чтобы реле надежно работало. Сначала вместо него подключается переменный резистор на 50 Ом и подстраивается, пока не заработает реле от сенсора. Затем замеряется величина сопротивления и находится постоянный резистор с соответствующим номиналом.
В качестве сенсора применяется фольгированный текстолит, медная пластина или металл с антикоррозионным покрытием. Его несложно изготовить своими руками. Если сенсор устанавливают на расстоянии от платы, подводящий провод следует экранировать.
Источник напряжения – это батарейка на 9 В или блок питания от сети, изготовленный своими руками. Вполне может подойти зарядное устройство.
Схему выключателя лучше собрать на плате, но можно и спаять проводами, поскольку деталей немного. Для их соединения между собой применяются проводки длиной 2-3 см. Для подключения к контакту сенсора и реле длина проводников составит не более 10 см.
При пайке важно не перегреть транзисторы и конденсатор на 0,22 мкф.
Бестрансформаторное питание от переменной сети 220 В не требует отдельного источника. Устройство на симисторе достаточно чувствительно и надежно работает. На схеме рисунка ниже гальванической развязки от осветительной сети нет, но защитой сенсора от высокого напряжения являются резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 12 мОм, а также полевой транзистор VT1 c большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор. Чувствительность схемы подбирается изменением сопротивления R2.
В подобных схемах, когда они под напряжением, прикосновение допускается только к сенсору Е1.
Схема сенсорного электронного выключателя на симисторе
Триггер построен на интегральной микросхеме К561ТМ2 (DD1). С его выхода 1 сигнал поступает на базу транзисторного усилителя тока VT2, эмиттер которого соединен с управляющим выводом симистора VS1. Как только на нем появляется напряжение 3 В, симистор открывается и включает источник света. При следующем прикосновении к сенсору триггер меняет состояние и на выходе 1 появляется противоположный сигнал, выключающий лампу EL1.
Мощность нагрузки для данной схемы составляет не более 60 В. Если ее потребуется увеличить, симистор устанавливается на радиатор.
Существуют схемы с функцией светорегулирования. При кратковременных прикосновениях к сенсору лампа будет загораться и гаснуть. Если держать руку на чувствительном элементе, яркость будет расти, а затем уменьшаться. Подобное устройство удобно применять для настольной лампы за рабочим столом. Можно настроить определенную освещенность, убрав руку с выключателя. На рисунке изображена схема сенсорного регулятора.
Схема сенсорного светорегулятора
Сигнал подается от чувствительного элемента на микросхему К145АП2, а она управляет симистором VS1 через транзистор VT1. Питание подается от сети 220 В. Светодиод HL1 является индикатором напряжения и подсвечивает сенсор в темноте.