Двойной проходной выключатель по 3-м проводам из зарядок от телефонов

Автор: mattheus, mattheus2010@mail.ru
Опубликовано 27.11.2014
Создано при помощи КотоРед.

После создания предыдущей версии двойного проходного выключателя по двум проводам, я так и не успел его смонтировать, как на глаза мне попалась еще одна статья на любимом радиокоте - Управление двумя светильниками по одному проводу. И природная рациональность и стремление к простоте взяли свое. Захотелось сделать такое устройство, которое было бы лишено основных недостатков предыдущей версии, а именно:

• Не потреблять энергии в режиме ожидания
• Не требовать разрезов в проводах идущих между двумя выключателями (в мое случае это было легко сделать, т.к. все провода проходят мимо распределительной коробки, но не у всех есть такая возможность)
• Минимальное количество элементов и лаконичность схемы

Если просто подавать полуволну после прохождения напряжения сети через два диода на нагрузку, то лампочки накаливания будут заметно мигать, да и яркость и эффективность их заметно падает. Поэтому решено было собрать схему которая будет совмещать в себе достоинства обоих вариантов, а именно - питать лампы полной синусоидой сетевого напряжения реализуя управления двумя двойными прохордными переключателями через коммутацию встречно включенных диодов.

Схема состоит из двух частей: схемы включения проходных переключателей в стенах и схемы самого устройства управления.

Схема включения проходных переключателей:

На вход приходит три провода: L - фаза, SW1 - полуволна управления первой лампой, SW2 - полуволна управления второй лампой. Каждый из переключателей переключает один из двух встречно включенных диодов. Два проходных переключателя включены последовательно, поэтому если полярность обоих коммутируемых диодов совпадает, то на выходе (SW1 или SW2) появляется полуволна соответствующей полярности. Полуволна на выходах SW1 и SW2 подается не прямо на нагрузку, а на вход схемы управления:

Смысл схемы управления в том, чтобы использовать полуволну на входах SW1 или SW2 для коммутации нагрузки. Для преобразования полупериодного напряжения сети используются две зарядки от старых телефонов (чуть разные, но очень похожие), вытянутые из родных корпусов и размещенные на общем основании. Формально зарядка рассчитана на 5V DC, но реально напряжение на выходе не стабилизировано, поэтому добавлен резистор, который согласует выход зарядки с используемым для коммутации нагрузки. Номинал резистора в моем случае составил 39 Ом, но на самом деле нужно посмотреть какое напряжение будет выдавать зарядка при токе потребляемом катушкой реле и подобрать соответствующее сопротивление для вашей зарядки и реле индивидуально (я использовал реле TAINBAO HJR-3FF-S-Z с сопротивлением обмотки 68 Ом, рассчитанное на номинальный ток в обмотке 73мА, при таком токе зарядка выдавала напряжение 7.8 Вольт, соответственно для его компенсации понадобился резистор 39 Ом).

Изначально зарядки были рассчитаны на полупериодное питание (стояли диодные полумосты на входе). Но поскольку схема включения переключателей сама по себе уже подает только одну полуволну, но неизвестно какую, в полумост на входе зарядок были добавлены диоды, дополняющие его до полного моста, чтобы зарядки могли работать от любой из полуволн пропускаемых выключателями. В остальном схема и логика их работы не изменилась:

В схеме можно использовать диоды (или диодный мост) минимальной мощности, т.к. ток в схеме управления не превышает 20мА.

В результате получилось такое устройство (да, много проводов, поскольку использовались готовые платы от зарядок общая плата не делалась а все компоненты крепились на основу из тонкого текстолита и соединялись проводами, но в стене это не так важно, да и с "прямыми" руками всегда можно сделать лучше чем на картинке):

Перед монтажом для каждого выключателя было заготовлено четыре комплекта диодных полумостов (упакованный в термоусадку на фотографиях). Смонтированные переключатели с диодными полумостами:

Сам блок управления смонтирован в стене (пока еще не закрыт в распределительной коробке, т.к. ремонт еще в процессе):

Работоспособность схемы проверена. Во включенном состоянии потребление схемы управления составляет 7.8 мА на канал (~1.7 Ватта). В прилагаемом архиве схемы в формате Proteus 7.7 и PDF.

Успехов всем котам и да будет свет!

Файлы:
Схемы в формате Proteus 7.7 и PDF

Все вопросы в Форум.