Если вы столкнетесь с проблемой добавления второго независимо управляемого источника света к существующему потолочному светильнику, включаемому настенным включателем, может оказаться, что прокладка второго провода невозможна. Прежде всего, надо заменить настенный выключатель схемой на Рисунке 1. Нажатие выключателя S1 или S2 в течение примерно 1 секунды подключает 12-вольтовые стабилитроны D1 или D2 последовательно с фазным проводом линии питания. Во время нажатия проводимость стабилитронов, зависящая от полярности, добавляет небольшую положительную (отрицательную для D2) составляющую постоянного напряжения и лишь незначительно уменьшает составляющую 120 В переменного тока в линии. Схема управления на стороне ламп избирательно реагирует на полярность этого импульса и управляет питанием двух ламп. Требуемая номинальная мощность двух стабилитронов зависит от тока нагрузки. Желательно, чтобы нажатие на выключатель было недолгим и нечастым. Стабилитроны 1N2976 на Рисунке 1 рассчитаны на непрерывное рассеяние мощности 10 Вт.
 |
|
| Рисунок 1. | Эта схема формирует импульсы постоянного тока, используемые схемой управления, расположенной на стороне нагрузки. |
На Рисунке 2 показана первая часть схемы управления, расположенная на стороне ламп, включающая два провода линии питания W1 и W2. Ток, проходящий через конденсатор C1 и резистор R1, создает на 6-вольтовом стабилитроне D3 прямоугольные импульсы частотой 60 Гц. Диод D1 и конденсатор фильтра C2 выпрямляют эти импульсы, вырабатывая постоянное напряжение питания VDD = 5 В для активных элементов схемы управления. Двухступенчатые RC-фильтры, подключенные к шине W2, формируют напряжения V1 и V2 относительно шины W1. Фильтры ослабляют переменное напряжение сети 120 В между шинами W1 и W2 до уровней менее вольта в точках V1 и V2. Дополнительный стабилитрон D4 добавляет положительное смещение 5 В в точке V2.Напряжения V1 и V2 подаются на инвертирующие триггеры Шмитта IC1A и IC1B. Включение в линию питания стабилитрона D1 нажатием выключателя S1 на Рисунке 1 изменяет напряжение V1 с 0 В на 5 В, а V2 – с 5 В на 10 В. Включение в линию питания стабилитрона D2 нажатием выключателя S2 на Рисунке 1 изменяет напряжение V1 с 0 В на –5 В, а V2 – с 5 В на 0 В. Обратите внимание, что размах напряжений V1 и V2 ограничивается входными защитными диодами микросхем IC1A и IC1B. Выход V3 микросхемы IC1C реагирует на нажатие выключателя S1 положительным перепадом и не реагирует на нажатие S2. Выход V4 микросхемы IC1B реагирует на нажатие выключателя S2 положительным перепадом и не реагирует на нажатие S1.
 |
|
| Рисунок 2. | Эта схема управления использует импульсы постоянного тока, поступающие от схемы на Рисунке 1, для управления симисторами в схеме на Рисунке 3. |
На Рисунке 3 показана вторая часть схемы управления, расположенная на стороне ламп. Сигналы V3 и V4 на Рисунке 2 подаются на тактовые входы счетных триггеров IC1A и IC1B, соответственно. Для наглядности на Рисунке 3 не показаны соединения выходов /Q триггеров с входами D и входов установки S с шиной VDD. При нажатии переключателя S1 на Рисунке 1 положительный перепад напряжения V3 переключает триггер IC2A. Точно так же, при нажатии переключателя S2 положительный перепад напряжения V4 переключает триггер IC2B. Таким образом, можно независимо управлять состояниями триггеров IC2A и IC2B, нажимая, соответственно, переключатели S1 и S2. Для управления двумя лампами выходы Q триггеров подключены к затворам симисторов TR1 и TR2 через резисторы связи R2 и R3. Выводы MT2 каждого симистора управляет лампами L1 и L2, соответственно. Нажатие S1 изменяет состояние лампы L1; нажатие S2 изменяет состояние лампы L2. Таким образом, имеется возможность независимого управления обеими лампами на одной линии питания. Подключение каждой лампы в этом приложении должно быть безопасным. Поэтому шину W1 нужно подключить к фазному проводу, а W2 – к нулевому.
 |
|
| Рисунок 3. | Симисторы, управляемые парой настенных выключателей, независимо коммутируют две нагрузки. |
Состояние триггеров в этой схеме управления становится неопределенным, если сетевое питание восстанавливается после прерывания. Такая ситуация неприемлема, поскольку лампы могут включаться и оставаться включенными в течение неконтролируемого периода времени. Поэтому в схему добавлена схема сброса по включению питания.(Рисунок 3) Чтобы гарантировать безопасный сброс даже при кратковременных перерывах, схема сброса должна быстро установить низкий уровень на выводах R триггеров независимо от медленно спадающего уровня напряжения VDD. Диод D2 (управляемый прямоугольными импульсами 60 Гц. формирующимися на стабилитроне D4), конденсатор C3 и резистор R4 образуют вспомогательный выпрямитель, вырабатывающий напряжение V5. Когда питание прерывается, напряжение V5 спадает до 0 В намного быстрее, чем VDD. Напряжение V5 управляет каскадом из инвертирующих триггеров Шмитта IC1D и IC1E, которые затем быстро подают низкий уровень на входы сброса R триггеров через диод D3. Когда питание возвращается, входы сброса медленно подтягиваются к напряжению питания через резистор R5. Постоянная времени R5C4 гарантирует, что сброс триггеров не прекратится до того, как VDD достигнет своего полного значения.
Обратите внимание, что описанное здесь решение можно использовать в других приложениях. Например, если исключить схему на Рисунке 3, переходы напряжений V3 и V4 могут управлять реверсивным счетчиком, выполняющим какую-либо вспомогательную функцию управления для устройства, питаемого от сети переменного тока. Если последовательно со схемой на Рисунке 1 вставить дополнительный обычный выключатель, он может включать и выключать питание устройства. Если для приложения требуются управляющие сигналы, близкие к уровню земли, провод W1 должен быть соединен с нейтралью линии питания, а провод W2 – с фазой. Однако следует убедиться, что питаемое устройство не является индуктивной нагрузкой, поскольку это может привести к короткому замыканию управляющих импульсов постоянного тока.
Купить CD74HC14 на РадиоЛоцман.Цены
