Hogyan építsen saját kezűleg érintőkapcsolót: a készülék leírása és összeszerelési rajz

Az elektronikus technológiák a háztartási szféra széles spektrumát fedik le. Gyakorlatilag nincsenek korlátozások. Még a háztartási lámpák legegyszerűbb kapcsoló funkcióit is egyre gyakrabban érintőérzékelős készülékek látják el, nem pedig technológiáilag elavult kézi kapcsolók.

Az elektronikus eszközök általában az összetett szerkezetek kategóriájába tartoznak. Eközben, ahogy a gyakorlat mutatja, nem nehéz saját kezűleg érintőkapcsolót építeni. Ehhez elegendő a minimális tapasztalat az elektronikus készülékek tervezésében.

Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg egy ilyen kapcsoló felépítésével, funkcionális lehetőségeivel és csatlakoztatási szabályaival. A barkácsolók számára három működő kapcsolási rajzot készítettünk egy intelligens készülék összeszereléséhez, amelyek otthon is megvalósíthatók.

Az érintőkapcsoló kialakítása

Az 'érintés' kifejezés meglehetősen tág meghatározást hordoz. Lényegében egy egész érzékelőcsoportot kell alatta érteni, amelyek képesek a legkülönfélébb jelekre reagálni.

Azonban a kapcsolók – a kommutátorok funkciójával felruházott eszközök – esetében az érintési hatást legtöbbször az elektrosztatikus mező energiájából származó hatásként értelmezik.

Nagyjából így kell elképzelni az érzékelős mechanizmus alapján készült világításkapcsoló kialakítását. Az ujjbegy könnyű érintése az előlap felületéhez bekapcsolja a világítást a házban.

Elég, ha egy átlagos felhasználó ujjaival hozzáér egy ilyen érintkező felülethez, és válaszul ugyanazt a kapcsolási eredményt kapja, mint amit egy szokásos billentyűs készülék nyújt.

Eközben az érintőérzékelős berendezések belső felépítése jelentősen eltér az egyszerű kézi kapcsolótól.

Általában az ilyen kialakítás négy munkaelemen alapul:

• védőpanel;
• kontakt érzékelő;
• elektronikus áramköri lap;
• készülékház.

Az érzékelőkön alapuló készülékek választéka széles. Készülnek modellek a szokásos kapcsolók funkcióival. És vannak fejlettebb fejlesztések – fényerő-szabályzóval, környezeti hőmérsékletet figyelővel, ablakredőnyöket emelővel és másokkal.

Szerkezetileg az érzékelő kapcsoló így néz ki: 1 – edzett üvegből készült védőpanel; 2 – érzékelőelemek elhelyezésére szolgáló panel; 3 – a készülék elektronikai áramkörével ellátott textolit panel; 4 – a kapcsoló ház (alváz) (+)

Nemcsak hogy ezeket a kapcsolótípusokat egy könnyű érintéssel lehet vezérelni, hanem léteznek távvezérlésű kapcsolók is. Vagyis a felhasználó anélkül kapcsolhatja le a lámpát, vagy csökkentheti a készülék fényerejét, hogy feleslegesen kellene a pihenőhelyről a kapcsolóhoz mennie.

A készülék opciói és képességei

Külön figyelmet érdemelnek a időzítős kapcsolók.

Itt hagyományos jellemzők találhatók, mint például:

• csendes működés;
• érdekes dizájn;
• biztonságyos használat.

Ezen felül még egy hasznos funkció is hozzáadódik – a beépített időzítő. Segítségével a felhasználó lehetőséget kap a kapcsoló programozott vezérlésére. Például beállíthatja a be- és kikapcsolás időpontját egy meghatározott időtartományban.

A kapcsoló egyedi fejlesztésű változata, beépített időzítő funkcióval. Az ilyen készülékek segítségével lehetőség nyílik a világítás szigorúan meghatározott időben történő vezérlésére. Az árammegtakarítás nyilvánvaló.

Általában az ilyen készülékek nemcsak időzítővel, hanem másfajta tartozékkal is rendelkeznek – például akusztikus érzékelővel.

Ebben a változatban a készülék mozgás- vagy zajérzékelőként működik. Elég hangot adni vagy tapsolni, és a lakásban lévő lámpák fényesen felgyulladnak.

Egyébként, túl nagy fényerő esetén egy másik funkció is létezik – a dimmeres szabályozás. A dimmerrel felszerelt érzékelős típusú kapcsolók lehetővé teszik a fény intenzitásának vezérlését.

Az érzékelős készülékek egy módosítása – az akusztikus kapcsoló. Más módszer szerint működik, de szintén olyan készülék, amely támogatja az érzékelők használatának technológiáját. Ebben az esetben az érzékelő elem egy érzékeny mikrofon.

Igaz, van egy apró részlet az ilyen fejlesztésekhez. A dimmerek általában nem támogatják a fénycsövek és LED-lámpák használatát. Ennek a hiánynak a kiküszöbölése azonban valószínűleg csak idö kérdése.

Az “intelligens” világításkapcsolók fajtáiról bővebben olvashat a ezen cikkben.

A készülék csatlakoztatásának szabályai

Az ilyen készülékek beépítésének technológiája a kivitel tökéletessége ellenére hagyományos maradt, ahogy az a szabványos világításkapcsolóknál is elő van írva.

Általában a termék házának hátsó részén két csatlakozó kapocs található – egy bemeneti és egy terhelési. A külföldi gyártmányú eszközökön „L-in” és „L-load” jelöléssel vannak ellátva.

A készülékek csatlakoztatásának technikája alig különbözik a szabványtól. Fő munkakapcsok: L1 (Load) – feszültség fázis bekötő vonal; L (In) – feszültség kivezető vonal terheléshez; COM – készülékek öszekapcsolási terminálja (+).

Ezek a jelölések még a tapasztalatlan felhasználó számára is érthetőek. Mindazonáltal minden esetben ajánlott a készülék adatlapját elolvasni a telepítés előtt. A készülék kapcsolási rajzában a kommutáció a fázisvonalon történik.

Azaz a „L-in” bemenetre kerül a fázis – a fázisvezető csatlakoztatásra kerül. A „L-load” vonalról pedig a terhelés számára kerül le a feszültség – például a lámpatest izzójához.

Eközben az érzékelős kapcsolók kivitelei több független terhelés csatlakoztatását is lehetővé teszik. Az ilyen készülékeken a csatlakoztatáshoz szükséges terminálok száma megnő.

A bemeneti feszültség terminálján („L-in”) kívül már két vagy akár három terhelési nyílás is van („L-load”). Általában így jelölik: „L1-load”, „L2-load” stb.

A kapcsoló teljes elrendezése: 1 – terheléskimenetek terminálja; 2 – védőpanel; 3 – rugós vezetékrögzítő mechanizmus; 4 – gyártói információk; 5 – tűzbiztos ház; 6 – dupla ellenőrző interfész; 7 – csavar számára kialakított lyuk (+).

Az érzékelős kapcsolók szerelése sem különbözik lényegében a szabványos változattól. A kapcsolók kialakítása a hagyományos szerelődobozokba való elhelyezéshez készült. A készülék munkamechanizmusának alvázát általában csavarokkal rögzítik.

Érintőkapcsoló saját kezűleg

Érzékelős típusú kapcsolót vásárolni otthoni használatra természetesen nem probléma. Azonban ezeknek az – úgymond – intelligens készülékeknek az ára 6000-8000 Ft-tól kezdődik. És ez még nem a legtökéletesebb kivitelek ára. Ezért logikusnak tűnik a kérdés – vajon elkészíthető-e saját kezűleg az érzékelős világításkapcsoló?

Azok számára, akik legalább elemi szinten ismerik az elektrotechnika elméletét, egy érzékelővel ellátott kapcsoló elkészítése teljesen kivitelezhető feladat. Rengeteg áramköri megoldás létezik erre.

Trigger alapú érintőkapcsoló kapcsolási rajza

Az ilyen jellegű készülékek készítésének számos áramköre egyszerű és érthető. Tekintsük át az egyik számos megoldást, amelyet saját kezűleg is megvalósíthatunk otthoni használatra.

Az ilyen, két érzékelővel rendelkező kapcsoló szerkezet piaci ára darabonként 6400 Ft-tól kezdődik. Ha vannak készségei, hasonlót mindig össze lehet rakni saját kezűleg. Eközben az alkatrészek költsége körülbelül ötször alacsonyabb.

A rádióamatőr gyakorlatban széles körben elterjedt K561TM2 sorozatú mikroáramkör az otthon összeszerelt érintéskapcsoló fő eleme.

A K561TM mikroáramkör egy flip-flop, amelynek állapota a bemenetére adott vezérlőjellel változtatható. Ezt a tulajdonságot sikeresen használják a kapcsoló funkció megvalósítására.

A bemeneti áramkör a V11 térvezérlésű tranzisztor hozzáadásával épül fel, amely nagy érzékenységet biztosít a bemeneten, és emellett jól elkülöníti a bemenetet a kimenettől.

Az áramkör E1 érzékelőeleme fémlemez formájában készül, és nagy ellenállású ellenálláson keresztül csatlakozik a térvezérlésű tranzisztor bemenetéhez. Ez garantálja a készülék biztonságát a felhasználó számára az esetleges áramütés ellen.

Az otthoni összeszereléshez készült készülék kapcsolási rajza. Mindössze egy mikroáramkör, egy pár tranzisztor és egy tirisztor szükséges egy teljes értékű érintéskapcsoló összeállításához. A készülék működése semmivel sem rosszabb, mint az ipari kivitelűé. (+)

Az áramkör kimeneti része a VT2 bipoláris tranzisztor – VS1 tirisztor párosra épül. A tranzisztor erősíti a mikroáramkörből érkező jelet, a tirisztor pedig kapcsolóként működik. A tirisztor körébe kapcsolódik a vezérelni kívánt világító berendezés.

Az áramkör a következőképpen működik:

1. A felhasználó megérinti a fémlemezt (érzékelőt).
2. A statikus elektromosság a VT bemenetére jut.
3. A térvezérlésű tranzisztor átkapcsolja a flip-flopot.
4. A flip-flop kimeneti jelét a VT2 erősíti, és kinyitja a tirisztort.
5. A tirisztor áramkörében lévő lámpa világítani kezd.

Ha a felhasználó újra megérinti az érzékelőt, minden művelet megismétlődik, de fordított módváltással. Minden egyszerű és hatékony.

Ez az áramköri megoldás olyan világítótestek vezérlésére használható, ahol az izzólámpák összteljesítménye nem haladja meg a 60 W-ot.

Ha nagyobb teljesítményű fényforrásokat kell kapcsolni, a tirisztor kiegészíthető egy térfogatos hűtőbordával. Az érzékelő fémjéhez jól vezető anyagok használata javasolt. Az optimális megoldás az ezüstözött réz.

Infravörös érzékelőn alapuló kapcsolási rajz

Önálló összeszerelésre alkalmas fénykapcsoló kapcsolási rajz, ahol az érzékelő egy infravörös detektor. Itt is olcsó és könnyen beszerezhető elektronikai alkatrészeket használnak.

A kivitelezés összetettsége alapján ez a változat a pályakezdő elektronikusok számára készült.

Még egy áramköri megoldás érzékelő típusú kapcsolóberendezéshez. Szintén minimális elektronikus alkatrészt tartalmaz, de a minőségi működés biztosításához alapos beállítást igényel. Itt tapasztalt elektronikai szakember munkájára van szükség (+).

Ebben a megoldásban az alapvető elektronikát két integrált áramkör és a következő elemek képezik:

• hagyományos LED — HL1;
• infravörös LED — HL2;
• fotóérzékelő — U1;
• relé — K1.

A DD1 inverter chipre épülő impulzusgenerátor, a DD2 chipre pedig egy rendszerszámláló működik.

Bizonyos körülmények között, például amikor az infravörös LED hatókörében egy biológiai objektum jelenik meg, az infravörös LED és a fotóérzékelő párja aktiválódik. A VT1 tranzisztoron vezérlőjel jelenik meg, amely bekapcsolja a K1 relét. A K1 áramkörében lévő lámpa kigyullad.

Ha az infravörös érzékelő hatókörében nem észlelhető tárgyak mozgása, 20 perc tétlen állás után a számláló elegendő számú impulzust számol a villogó HL1 LED-től a relé kikapcsolásához. A lámpa kikapcsol. A várakozási idő (ebben az esetben 20 perc) az áramköri elemek kiválasztásával határozható meg.

A legegyszerűbb kapcsolási rajz tranzisztorokkal és relével

A lehető legegyszerűbb megoldás – egy érzékelő típusú készülék saját kezű összeszereléséhez szükséges áramkör, amely alább látható.

Minimálisra egyszerűsített áramkör az érzékelőkapcsoló saját kezű megépítéséhez. Ennek ellenére a rádióalkatrészek pontos kiválasztása esetén a készülék teljesen hatékony és megbízható működése biztosított.

Itt gyakorlatilag bármilyen típusú relé alkalmazható. A fő kritérium a 6-12 voltos üzemi feszültségtartomány és a 220 voltos hálózati terhelés kapcsolási képessége.

Az érzékelőelem fóliázott getinax lapból való kivágással készül. A tranzisztorok bármely sorozatból használhatók, amelyek paraméterei hasonlóak a megadottakhoz, például a gyakori KT315.

Lényegében ez az egyszerű áramkör egy hagyományos jelerősítő. Az érzékelő felületének érintésekor a VT1 tranzisztoron olyan potenciál jelenik meg, amely elegendő az emitter-kollektor átmenet kinyitásához.

Ezt követően a VT2 átmenet kinyílik, és a tápfeszültség a K1 relé tekercsére kerül. Ez a készülék működésbe lép, érintkező csoportja záródik, ami a világítótest bekapcsolásához vezet.

Ha nincs kedve kísérletezni és saját kezűleg összeszerelni a készüléket, megvásárolhat egy kész kapcsolót és saját maga telepítheti. Minden szükséges információ az érzékelőkapcsoló kiválasztásáról és csatlakoztatásáról itt található.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Ez az áttekintés lehetővé teszi, hogy közelebbről megismerkedjen a társadalomban gyorsan népszerűvé váló világításkapcsolókkal.

A Livolo termékjellel ellátott érzékelőkapcsolók – milyen szerkezetek ezek, és mennyire vonzóak a végfelhasználó számára. Az új típusú kapcsolókról szóló videóútmutató segít választ kapni a kérdésekre:

Az érzékelő kapcsolók témáját lezárva, érdemes kiemelni a háztartási és ipari használatra szánt kapcsolók fejlesztésének és gyártásának aktív fejlődését.

A világításkapcsolók, amelyek látszólag a legegyszerűbb szerkezetek, mára annyira tökéletesek, hogy a fényt hangutasítással is lehet vezérelni, és közben teljes információt kaphat a helyiség belső levegőjének állapotáról.

Van hozzáfűznivalója, vagy kérdései merültek fel az érzékelő kapcsoló összeszerelésével kapcsolatban? Hozzászólásokat hagyhat a publikációhoz, részt vehet a vitákban, és megoszthatja saját tapasztalatait az ilyen készülékek használatáról. A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.