Hur man bygger en touch-strömbrytare själv: beskrivning av enheten och monteringsschema

Elektronisk teknik omfattar ett brett spektrum av hushållsområden. Det finns praktiskt taget inga begränsningar. Till och med de enklaste funktionerna hos en lampströmbrytare för hushållsbelysning utförs nu allt oftare av touch-enheter istället för tekniskt föråldrade manuella.

Elektroniska enheter är vanligtvis komplexa konstruktioner. Men att bygga en egen touchströmbrytare är, som praktiken visar, inte alls svårt. Minimal erfarenhet av att konstruera elektroniska apparater är tillräckligt för detta.

Vi föreslår att du lär dig om enhetens uppbyggnad, funktioner och anslutningsregler för en sådan strömbrytare. För gör-det-själv-entusiaster har vi förberett tre fungerande kopplingsscheman för en smart enhet som du kan bygga hemma.

Konstruktion av en touchströmbrytare

Termen 'touch' har en ganska bred definition. I grund och botten bör man förstå en hel grupp av sensorer som kan reagera på olika signaler.

Men när det gäller strömbrytare – enheter utrustade med omkopplarens funktioner – betraktas toucheffekten oftast som en effekt som erhålls från energin i ett elektrostatiskt fält.

Ungefär så här bör konstruktionen av en ljusströmbrytare baserad på sensormekanismen betraktas. En lätt beröring med fingertoppen på frontpanelens yta tänder belysningen i hemmet.

För en vanlig användare räcker det att röra vid kontaktfältet med fingrarna, och resultatet blir samma omkopplingseffekt som en vanlig tryckknappsenhet ger.

Samtidigt skiljer sig den interna konstruktionen av touchutrustningen avsevärt från en enkel manuell strömbrytare.

Vanligtvis byggs en sådan konstruktion på fyra arbetsenheter:

• skyddspanel;
• kontaktsensor;
• elektroniskt kort;
• enhetens hölje.

Utbudet av sensorbaserade enheter är stort. Modeller med funktioner som vanliga strömbrytare tillverkas. Och det finns mer avancerade konstruktioner – med dimmerfunktion, temperaturövervakning, som styr persienner med mera.

Konstruktivt sett ser en sensoromkopplare ut så här: 1 – skyddspanel av härdat glas; 2 – kretskort för placering av sensorer; 3 – textolitpanel med utlagd krets för enhetens elektronik; 4 – omkopplarens hölje (chassi) (+)

Inte nog med att alla dessa typer av omkopplare styrs med en lätt beröring, det finns även fjärrstyrda strömbrytare. Det vill säga, du kan stänga av lampan eller justera ljusstyrkan utan att behöva göra onödiga rörelser som att gå från viloplatsen till strömbrytaren.

Alternativ och funktioner hos enheten

Tydligen förtjänar timeromkopplare en separat genomgång.

Här finns traditionella egenskaper som:

• tyst drift;
• intressant design;
• säker användning.

Förutom allt detta tillkommer en användbar funktion – en inbyggd timer. Med dess hjälp får du möjlighet att styra omkopplaren programmatiskt. Till exempel att ställa in tider för på- och avstängning inom ett visst tidsintervall.

En unik variant av omkopplare med inbyggd timerfunktion. Med sådana apparater öppnas möjligheter att styra belysningen vid exakt förinställda tider. Besparingen av el är uppenbar.

Som regel har sådana apparater inte bara en timer utan även ett annat slags tillbehör – till exempel en akustisk sensor.

I denna variant fungerar enheten som en rörelse- eller ljudcontroller. Du behöver bara höja rösten eller klappa händerna så tänds lamporna i lägenheten med starkt ljus.

Förresten, för det fall att ljusstyrkan är för hög finns ytterligare en funktion – dimmerreglering. Sensoromkopplare utrustade med dimmer gör det möjligt att styra ljusintensiteten.

En modifiering av sensorapparater – en akustisk omkopplare. Den fungerar enligt en något annorlunda metod, men är också en enhet där sensorteknik används. I detta fall är sensorelementet en känslig mikrofon.

Det finns dock en nyans för sådana konstruktioner. Dimrar stöder som regel inte användning av lysrörs- och LED-lampor i armaturer. Men att åtgärda denna brist är förmodligen en tidsfråga.

Läs mer om varianter av “smarta” strömbrytare i den här artikeln.

Anslutningsregler för enheten

Monteringstekniken för sådana enheter har, trots konstruktionernas fulländning, förblivit traditionell, såsom den är avsedd för standardströmbrytare.

Vanligtvis finns det två terminalkontakter på produktens baksida – ingång och belastning. På utländska enheter markeras de med «L-in» och «L-load».

Anslutningstekniken skiljer sig inte mycket från standarden. Huvudarbetskontakterna: L1 (Load) – anslutningslinje för fasspänning; L (In) – utmatningslinje för spänning till belastning; COM – terminal för enhetssammankoppling (+)

Dessa beteckningar bör vara begripliga även för en oerfaren användare. Men i alla fall rekommenderas det att konsultera enhetens manual före installation. Koppling i enhetens schema sker på fasledningen.

Det vill säga, på ingången «L-in» tillförs fasen – fasledaren ansluts. Och från «L-load»-linjen tas spänning ut för belastningen – i synnerhet för lampan.

Samtidigt kan konstruktionen av sensorströmbrytare tillåta anslutning av flera oberoende belastningar. På sådana enheter ökar antalet terminaler för anslutning.

Utöver ingångsspänningsterminalen «L-in» finns det redan två eller till och med tre hål för belastning «L-load». De markeras vanligtvis ungefär så här: «L1-load», «L2-load» etc.

Fullständig översikt av strömbrytaren: 1 – terminal för belastningsutgångar; 2 – skyddspanel; 3 – fjäderkoppling för ledningar; 4 – information om tillverkaren; 5 – brandsäker kapsling; 6 – dubbel kontrollgränssnitt; 7 – hål för skruv (+)

Installation av sensoromkopplare skiljer sig inte heller från standardvarianten. Strömbrytarkonstruktionen är utformad för montering i traditionella dosor. Chassit för enhetens arbetsmekanism fästs vanligtvis med skruvar.

Touchströmbrytare att bygga själv

Att köpa en sensorströmbrytare för hemmabruk är naturligtvis inget problem. Men priset på dessa, så att säga, intelligenta enheter börjar från 150-200 kr. Och det är priset för inte de mest avancerade konstruktionerna. Därför är det en logisk fråga – kan man göra en sensorstyrd belysningsomkopplare själv?

För personer som är någorlunda bekanta med elektroteknikteori är det fullt möjligt att bygga en strömbrytare med en sensor. Det finns många kretslösningar för detta.

Kopplingsschema för touchströmbrytare med trigger

Många kretsar för tillverkning av enheter av denna typ är enkla och begripliga. Låt oss titta på en av de många lösningar som kan implementeras själv för hemmabruk.

En sådan konstruktion av en strömbrytare med två sensorer värderas på marknaden från 160 kr per styck. Om man har färdigheter kan man alltid bygga något liknande själv. Samtidigt är kostnaden för komponentdelar ungefär fem gånger lägre.

Den allmänt förekommande mikrokretsen i radioamatörkretsar, serie K561TM2, är huvudkomponenten i en sensorströmbrytare som byggs själv.

Mikrokretsen K561TM är en vippa vars tillstånd kan ändras genom att applicera en styrsignal på dess ingång. Denna egenskap används framgångsrikt för att implementera en omkopplingsfunktion.

Ingångskretsen är konstruerad med tillägg av en fälteffekttransistor V11, som ger hög ingångskänslighet och dessutom isolerar ingången från utgången väl.

Sensorelementet E1 i kretsen tillverkas i form av en metallplatta och ansluts till ingången på fälteffekttransistorn via ett högohmigt motstånd. På så sätt garanteras enhetens säkerhet för användaren med avseende på eventuell elektrisk stöt.

Krets för en apparat att bygga själv. Endast en mikrokrets, ett par transistorer och en tyristor krävs för att bygga en fullfjädrad sensorströmbrytare. Enheten fungerar lika bra som en industriell (+)

Utgångsdelen av kretsen är uppbyggd med en kombination av en bipolär transistor VT2 och en tyristor VS1. Transistorn förstärker signalen från mikrokretsen, och tyristorn fungerar som en omkopplare. I tyristorkretsen ingår den belysningsenhet som ska styras.

Kretsen fungerar så här:

1. Användaren rör vid metallplattan (sensorn).
2. Statisk elektricitet når ingången VT.
3. Fälteffekttransistorn växlar vippan.
4. Vippans utsignal förstärks av VT2 och öppnar tyristorn.
5. Lampan i tyristorkretsen tänds.

Om användaren rör vid sensorn igen upprepas alla operationer, men med omvänd växling av lägen. Allt är enkelt och effektivt.

En sådan kretslösning kan användas för att styra lampor där den totala effekten av glödlampor är högst 60 W.

Om man behöver koppla om kraftigare ljusanordningar kan man komplettera tyristorn med en stor kylfläns. För sensorn rekommenderas att använda metall från material som leder ström bra. Det optimala alternativet är försilvrad koppar.

Kopplingsschema baserat på infraröd sensor

En krets för en ljusomkopplare där en IR-sensor används som sensor finns tillgänglig för självbyggnation. Även här används tillgängliga och billiga elektronikkomponenter.

När det gäller komplexitetsgrad är detta alternativ avsett för elektronikentusiaster som precis påbörjar sin karriär.

Ännu en kretslösning för en sensoromkopplare. Har också ett minimum av elektroniska komponenter, men kräver noggrann justering för att säkerställa kvaliteten. Här behövs erfarenhet som elektronikingenjör (+).

Basen för elektroniken i denna lösning utgörs av två kretsar och följande element:

• vanlig lysdiod — HL1;
• infraröd lysdiod — HL2;
• fotomottagare — U1;
• relä — K1.

En pulsgenerator är byggd på inverterkretsen DD1, och en systemräknare fungerar på kretsen DD2.

Under vissa omständigheter, till exempel när ett biologiskt objekt dyker upp i den infraröda lysdiodens verkningsområde, aktiveras paret IR-lysdiod och fotomottagare. På basis av transistorn VT1 uppstår en styrsignal som aktiverar relä K1. Lampan i K1-kretsen tänds.

Om ingen objektförflyttning registreras inom den infraröda sensorns räckvidd, kommer räknaren efter 20 minuters stillestånd att räkna tillräckligt många pulser från den blinkande lysdioden HL1 för att koppla från reläet. Lampan släcks. Väntetiden (i detta fall 20 minuter) bestäms genom val av kretselement.

Enklaste kopplingsschema med transistorer och relä

En maximalt förenklad lösning – en krets för egenmontering av en sensoranordning, som visas nedan.

En minimalt förenklad krets för att bygga en sensoromkopplare själv. Likväl, under förutsättning av noggrant val av radiokomponenter, säkerställs en ganska effektiv och pålitlig drift av enheten.

Här är det tillåtet att använda praktiskt taget alla typer av relä. Huvudkriteriet är driftspänningsområdet 6-12 volt och förmågan att växla en belastning i 220 volts nät.

Sensorlementet tillverkas genom att skära ut det från en foliebelagd getinaxplatta. Transistorer kan också användas av valfri serie, likvärdiga i parametrar med de angivna, till exempel de vanliga KT315.

I grund och botten representerar denna enkla krets en vanlig signalförstärkare. När sensorns yta berörs uppstår en potential på basen av transistorn VT1 som är tillräcklig för att öppna övergången mellan emitter och kollektor.

Därefter öppnas övergången VT2 och matningsspänningen ges till reläspolen K1. Denna enhet aktiveras, dess kontaktgrupp sluts, vilket leder till att ljuset tänds.

Om man inte vill experimentera och montera enheten själv, kan man köpa en färdig omkopplare och installera den själv. All nödvändig information om val och anslutning av sensoromkopplaren finns här.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Denna översikt låter dig bekanta dig närmare med ljusomkopplare som snabbt blir populära i samhället.

Sensoromkopplare märkta med varumärket Livolo – vad är dessa konstruktioner och hur attraktiva är de för slutanvändaren? En videoguide om nya typer av omkopplare hjälper till att få svar på frågor:

Avslutningsvis om sensoromkopplare kan man notera en aktiv utveckling inom området för tillverkning och utveckling av strömbrytare för hushålls- och industriellt bruk.

Ljusströmbrytare, till synes enkla konstruktioner, är redan så perfekta att man nu kan styra ljuset med en röstkodsfras och samtidigt få fullständig information om inomhusatmosfären.

Har du något att tillägga eller frågor om montering av en sensoromkopplare? Du kan lämna kommentarer till inlägget, delta i diskussioner och dela dina egna erfarenheter av att använda sådana enheter. Kontaktformuläret finns i det nedre blocket.