Сенсорный выключатель для светильника: Сенсорный выключатель — в каждый светильник / Хабр

Сенсорный выключатель — в каждый светильник / Хабр

Случилось так, что мы с женой купили светильники, чтоб поставить на тумбочках возле кровати. И всем были хороши светильники, кроме одного — выключатель у них был только на шнуре, и чтоб выключить или включить его — приходилось бы лезть за тумбочку в поисках этого выключателя. Поэтому решил я светильники модернизировать, но не тут то было — жена запретила мне их сверлить, мол испортишь внешний вид, они денег стоят! Ну я ее конечно понимаю, после моих экспериментов по переделке люстры… но тут история не об этом.
Тогда решил я, что надо ставить в светильники сенсорные выключатели — для них дырок сверлить не надо, да и просто — идея включать свет прикосновением очень понравилась.

Так как радиолюбитель из меня никакой, то сенсорный выключатель я решил купить готовый и спрятать его в основани лампы. Немного погуглив нашел фирму, торгующую различными сенсорными выключателями, которые устанавливаются в обычные монтажные коробки и управляют светом люстры.

Хотел сначала купить обычный сенсорный выключатель — вот такой, разобрать его и использовать от него только схему, но потом выяснилось, что у них в продаже есть отдельно и сами сенсорные модули, по очень даже неплохой цене — 80 грн за вкл/выкл и 85 грн за диммер (это около $10). Для теста я заказал два разных модуля, один просто вкл/выкл, второй — с функцией диммера — плавного регулирования яркости света.
Через два дня модули я забрал в офисе курьерской службы и приступил к работе.

В коробочке был сам модуль сенсорного выключателя, небольшая рекламка, и инструкция по подключению.
Подключение — очень простое, сенсорный выключатель надо подключить в разрыв цепи питания светильника, для этого на нем есть две клеммы, а к среднему штырьку подключить с помощью провода корпус лампы, который будет выступать в роли сенсора. К крайним двум штырькам можно подключить светодиод, насколько я понял он будет светиться при выключенной лампе, но я этой возможностью не воспользовался, так как мне негде было вставить этот светодиод.

После того, как я разобрал лампу, выяснилось, что практически все место в основании занято тяжелым пластиковым «блином», который нужен для того, чтоб лампа была тяжелая и устойчивая. Чтобы разместить в лампе сенсорный выключатель, я решил место для него вырезать в этом «блине». Как показало вскрытие, «блин» был заполнен чем-то похожим на цемент, чтобы резать его я воспользовался углошлифовальной машинкой (болгаркой) с режущим диском.

После того, как я успешно выпилил кусок «блина», я собрал лампу, подключил провода к клеммам выключателя, отдельный провод от сенсора подключил к корпусу лампы — просто зажал его под гайку, которая держит «блин». Все соединения, в том числе неиспользованные контакты для светодиода, изолировал с помощью термоусадки.

А потом подумал, и на всякий случай закатал весь модуль выключателя в термоусадку большого диаметра.
Вот видеоролик, который показывает, что же в итоге у меня получилось:

Коротким касанием корпуса лампы свет включается и выключается, а если коснуться рукой и подержать — то можно регулировать яркость света (работает только с лампами накаливания, «экономичные» лампочки использовать с диммером нельзя). Выключатель умеет запоминать яркость света, то есть выключив светильник на минимальной яркости включится он так же на минимальной яркости. В использовании такого «сенсорного» светильника есть несколько нюансов — во первых выключатель будет работать только при одном положении вилки в розетке. Если он не реагирует на прикосновения — нужно просто перевернуть вилку другой стороной. Во вторых — если поставить светильник на пол, или металлический столик — он может не работать, или наоборот будут ложные срабатывания. При использовании светильника на деревянном столе или тумбочке никаких проблем нет.

Сенсорный выключатель 220В с доработкой

Прочитав обзор про копеечный сенсорный выключатель решил попробовать и заказал таких парочку прямо по ссылке автора.
Использовал при изготовлении светодиодной подсветки самодельных полочек/зеркала, когда лампы включались/выключались прикосновением к металлической трубе — держателю полок.
Радости моей и окружающих не было границ, но в одном из выключателей маломощный симистор с треском сгорел, не проработав и 5-ти раз на 10-ваттной подсветке 🙁

Небольшое лирическое отступление про ВАУ-эффект

Многие гости прямо «зависают» на включении/отключении подсветки.
Называют это «магией», несмотря на высшее техническое образование и смартфоны с емкостными сенсорными экранами.

Да и сама идея, включать свет прикосновением к ближайшей металлической поверхности от светильника очень удачна для практически любого местного освещения.

В общем, решил продолжать эксперименты с этими устройствами

Изучение описаний товаров в китайшопах показало, что данный сенсорный выключатель изготавливается на разную коммутируемую мощность (ВНИМАНИЕ НА ЭКРАН):
220В * 1А = 60Вт
220В * 3А = 100Вт

Вот она разгадка китайских аккумуляторов, ламп и фонарей. В Китае свой закон расчета мощности!

Решил, что даже китайских 3А мне должно хватить для коммутации светодиодных светильников.

Отступление про «разнообразие путей» (англ. way — путь)

На БИКе были заказаны 2 устройства на 3А
К сожалению, я сразу не обратил внимание на надпись «3-Way».
После соответствующего подключения, устройство уверенно управляло настольной лампой с 20-ваттной COB-матрицей, но с очень странной логикой.
Оказывается, данный выключатель переключает последовательно 3 уровня мощности для обычных лампочек.
Светодиодному драйверу, нормально работающему от 127В, это снижение практически не заметно, но лампа отключается «тройным кликом» — прикосновением

Более подробный анализ рынка показал следующее, что данные выключатели бывают:
«1-WAY» — включающие и отключающие нагрузку
«3-WAY» — включающий на низкую, среднюю и высокую мощность и отключающий нагрузку. На таких пишут, что не работает с LED и энергосберегаемыми лампами

При всем разнообразии выбора, сенсорные выключатели «1-WAY 3А» встречаются только на ТАО.

Так как заказ с ТАО не планировал в ближайшее время, взял на АЛИ «1A»-ные за $0.87 лотом из 5 шт

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
http://www.91track.com/track или http://www.yw56.com.cn/english/DIY.asp
Но данные сайты ничего не сказали по моему треку 🙁

Погуглив обнаружил, что данные треки дает компания Yanwen на неотслеживаемые сообщения. На отслеживаемые трек должен быть UR******YR.

Чувствуя себя слегка обманутым (все таки АЛИ требует пересылки с отслеживаемым треком), написал продавцу, что если товар не придет за 40 дней, буду требовать полный возврат средств.

К его счастью, да и к моему тоже, на 35-й день после оплаты получил на почте посылку.

И вот товар из Китая получен.

В наличие имеются выключатели с БИК «3-WAY 3A» от старой партии, работающие на «три клика» с симистором BT134 600E

И только что полученные «1-WAY 1A» с маломощным симистором MAC97 коммутирующим ток не более 0.6А

Печатная плата имеет дырки для подключения как маломощного симистора, так и его мощного брата. Причем, судя по надписи на плате — BT136 в корпусе TO-220.
Опять «львам мяса недодали в зоопарке» — ох уж эти китайцы.

Данная надпись на плате навела меня на мысль поставить BT137, которые я купил на EBAY десятком для своих проектов.

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

Пластиковые шайбы — изоляторы — $1.42/100
Силиконовые изолирующие прокладки — $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

Литература:
Симистор MAC97. Корпус TO-92 (SO-T54). Даташит
Симистор BT134 600E. Корпус SOT-82. Даташит
Симистор BT137 600E.Корпус TO-220(SOT-78) Даташит

Микросхема для 3-WAY диммера TT6061A/TT8486A. Даташит
Микросхема для 1-WAY диммера TT6061B. Даташит

Большое спасибо odinokiianonim, который свои обзором натолкнул на такую полезную вещь

О моих поделках можно прочитать в блоге

Как превратить лампу в сенсорную лампу | Главная Руководства

Автор: SF Gate Contributor Обновлено 12 ноября 2021 г.

Стандартная двухсторонняя лампа включается и выключается вращением ручки переключателя сбоку от розетки. Ручка может быть неудобной, особенно когда лежишь в постели или сидишь в кресле возле торшера. Лампа с сенсорным управлением позволяет управлять светом, касаясь металла в любом месте лампы, и даже превращает обычную лампочку в трехходовую. Вы можете превратить любую лампу в сенсорную, подключив трехсторонний модуль сенсорного управления внутри основания лампы. По словам Гранд Брасс, эти сенсорные модули управления доступны по цене и с ними легко работать.

Как превратить лампу в сенсорную лампу

1. 1.

   Включите лампу, отключите ее от сети и переместите на прочную рабочую поверхность. Снимите навершие, чтобы снять абажур с арфы.

2. 2.

   Возьмитесь одной рукой за обе стороны арфы. Сожмите обе стороны арфы вместе, чтобы снять ее с седла арфы под гнездом.

3. 3.

   

   Положите лампу на бок, чтобы открыть нижнюю часть основания. В зависимости от производителя и конструкции либо снимите нижнюю часть с основания, либо открутите винты или гайки, которыми нижняя часть крепится к основанию, объясняет The Garage Engineer.

4. 4.

   Возьмитесь за шнур лампы внутри цоколя, ближайшего к концу шнура с вилкой. Протяните примерно от 6 до 8 дюймов шнура в основание, сокращая длину шнура между внешней частью основания и вилкой.

5. 5.

   Перережьте шнур лампы кусачками на полпути между местом, где он входит в основание, и местом, где он проходит через корпус лампы. Шнур лампы состоит из двух проводов, одного гладкого и одного ребристого, соединенных между собой тонкой оболочкой из резиновой или тканевой изоляции.

6. 6.

   Разрежьте 2/2 дюйма мембраны на обоих концах разреза с помощью универсального ножа. Возьмите один из проводов шнура в каждую руку. Потяните провода в стороны, пока не отделите 3 дюйма шнура. Используйте инструмент для зачистки проводов, чтобы удалить 3/4 дюйма прорезиненной изоляции с концов каждого провода шнура лампы.

7. 7.

   Оберните кусок ленты вокруг ребристых проводов шнура. Производители шнуров размещают ребра в изоляции вокруг нейтрального проводника внахлестку для облегчения идентификации. Обернув ребристые провода куском ленты, вы сможете отслеживать нейтральный провод.

8. 8.

   Найдите резьбовой патрубок внутри цоколя лампы. Шнур лампы проходит через ниппель и поднимается к патрону. Используйте плоскогубцы, чтобы снять стопорную гайку с ниппеля. Контргайка удерживает корпус лампы на цоколе, поэтому будьте осторожны при ее снятии.

9. 9.

   Осмотрите сенсорное управление лампой. На маленькой коробочке сенсорного управления есть белый провод и черный провод. Третий провод, обычно желтый, имеет на конце кольцевую клемму. Цвет четвертого провода серый или красный.

10. 10.

    Протяните провода лампы от резьбового штуцера через кольцевую клемму, прикрепленную к желтому проводу сенсорного управления. Замените контргайку и затяните ее плоскогубцами, чтобы зафиксировать кольцевую клемму и желтый провод.

11. 11.

    Совместите белый провод от блока управления с двумя ребристыми проводами шнура лампы, обмотанными лентой. Скрутите разъем желтого провода на концах трех проводов, чтобы соединить их вместе.

12. 12.

    Оставшийся провод шнура лампы, ведущий к вилке, соедините с черным проводом от блока управления. Накрутите на эти два провода оранжевую проволочную гайку.

13. 13.

    Совместите оставшийся провод шнура лампы с оставшимся проводом сенсорного управления. Соедините два провода вместе с другим разъемом оранжевого провода.

14. 14.

    Установите на лампу нижнюю часть, закрыв сенсорное управление внутри основания. Установите на место арфу лампы, лампочку и абажур.

15. 15.

    Снова подключите новую лампу с сенсорным управлением к сетевой розетке. Коснитесь любого металла на лампе, чтобы включить лампочку.

    Things You Will Need

    • Screwdriver

    • Wire cutters

    • Utility knife

    • Wire strippers

    • Tape

    • Pliers

    • Touch control module

    • Разъем желтого провода

    • Оранжево-проволочные разъемы

Ссылки

• Инженер гараж: поверните любую лампу в прикосновную лампу

. потому что они устраняют необходимость переворачивать или толкать. Также этот сенсорный механизм выгоден тем, что не допускает попадания внутрь влаги или грязи, как в обычном светильнике. Поскольку мы больше привыкли использовать сенсорные интерфейсы на мобильных устройствах, было бы интуитивно понятно использовать аналогичные механизмы переключения для ламп.

Если вы хотите включить сенсорный механизм в свою лампу, в этой статье рассказывается, как сделать схему сенсорной лампы.

Содержание

Как работает сенсорная лампа?

 

Сенсорные лампы чувствительны к человеческому прикосновению и могут использовать одно из следующих свойств человеческого тела для активации.

• Сопротивление : Поскольку тело содержит около 60% воды, оно является хорошим проводником электричества. Таким образом, ваш палец может соединить две контактные точки, расположенные близко друг к другу.
• Температура : Тело обычно теплее окружающего воздуха. Таким образом, можно создавать сенсорные кнопки, чувствительные к теплу.
• Радиоприем : Человеческие тела также являются хорошими антеннами, и некоторые сенсорные переключатели используют это свойство. Они ищут изменение приема радиоволн, которое происходит при прикосновении к датчику.
• Емкость : Большинство сенсорных переключателей используют это свойство. Емкость – это способность тела удерживать и накапливать электроны. Когда вы прикасаетесь к сенсору, ваше тело добавляет свою емкость к лампе, и сенсорная схема емкостного сенсорного сенсора обнаруживает эту разницу.

Эти лампы обычно имеют три уровня яркости, но без трехходовой лампы. Они достигают этих настроек, изменяя рабочий цикл тока, протекающего в лампу. Лампа на полной мощности получает непрерывный поток энергии. Однако включение и выключение источника питания в быстрой последовательности (со скоростью около 100 раз в секунду) уменьшит яркость лампы наполовину без заметного мерцания. Это быстрое переключение является идеей регулировки яркости в этих лампах.

 

Настольная лампа

 

Как сделать сенсорную лампу?

 

Сенсорный диммер управления лампой

 

Для создания этой схемы вам потребуются следующие детали.

• Датчик касания
• ТТ6061А ИС
• BT136 Симистор
• Четыре конденсатора (470 нФ и три по 820 пФ)
• Два поляризованных конденсатора на 25 В (1 мФ и 470 нФ)
• Стабилитрон
• Три диода (два 1N4148 и один 1N4007)
• Семь резисторов (два 1K, 620K, 40K, 1,5M, 6,8M и 10K)
• Лампа

 

Принципиальная схема диммера управления сенсорной лампой.

 

Цепь питания состоит из резисторов R1, R3, ZD, D3 и C4. R1 и R3 ограничивают ток, протекающий через микросхему, а D3 и ZD выпрямляют переменный ток. C4 действует как конденсатор фильтра. Таким образом, контакт 1 микросхемы является входным контактом системной частоты.

С другой стороны, линейная частота проходит через резистор R4 к контакту 2 ИС. ИС запускает импульс при пересечении нуля, чтобы запустить симистор, а ширина импульса запуска зависит от количества прикосновений к пластине. Следовательно, контакт 2 является входным контактом входной частоты, и каждое касание изменяет яркость лампы.

R7 является подтягивающим резистором для затвора симистора, а конденсаторы C1-C3 обеспечивают изоляцию. Вы можете использовать квадратную металлическую пластину размером 1 см в качестве терминала сенсорного управления.

Назначение контактов TT6061A

 

 

Цепь сенсорной лампы с использованием таймера NE555

 

• Сенсорный датчик
• NE555 ИС
• Два светодиода мощностью 1 Вт
• Один транзистор 2N6122
• Пять резисторов (1K, два 5,1M и два 27 Ом)
• Понижающий трансформатор (230 вольт (или 110 вольт) первичная обмотка на 9 вольт вторичной обмотки 1 ампер)
• Диодный мост

Вы можете питать схему от 12-вольтовой батареи, как показано на следующей принципиальной схеме.

Схема сенсорной лампы NE555 с питанием от постоянного тока

 

В качестве альтернативы можно использовать понижающий трансформатор и диодный мост для снижения напряжения и преобразования переменного тока в постоянный для питания лампы.

Схема сенсорной лампы NE555 с питанием от переменного тока

 

Сердцем этой схемы является NE555, а транзистор 2N6122 функционирует как переключатель. Мы подключили два светодиода параллельно, каждый со своим резистором на 27 Ом. Вы можете добавить еще три или четыре параллельно, каждый со своим резистором на 27 Ом. Однако для такой нагрузки требуется более высокая мощность трансформатора по току и напряжению, например 2-3 ампера. Также требуется диодный мост с более высоким током, например 5 ампер.

Схема сенсорной лампы с использованием одного полевого МОП-транзистора

 

Для изготовления этой лампы вам потребуются следующие детали.

• Датчик касания
• МОП-транзистор 2N7000
• Четыре резистора (22M, 10K и два 1K)
• NPN-транзистор BC237B
• Одно реле
• Диод 1N4148

Выполните электрические соединения, как показано на электрической схеме ниже.

Принципиальная схема сенсорной лампы с использованием одного МОП-транзистора

 

МОП-транзистор остается включенным, если к датчику не поступает прикосновение из-за положительного напряжения от R1. В этом состоянии базовое напряжение транзистора через R2 остается заземленным из-за стока MOSFET. Поэтому транзистор и реле остаются выключенными.

Однако, когда вы касаетесь датчика, вы заземляете напряжение R1, отключая MOSFET. В этом состоянии транзистор получает напряжение от R2 и включает его. Этот питаемый транзистор подает необходимое напряжение для включения реле и питания любой нагрузки, подключенной к контактам.

Важно отметить, что резистор 22 МОм делает сенсорный терминал чрезвычайно чувствительным. Вы можете заменить его на 10M, чтобы уменьшить его чувствительность.

Схема сенсорной лампы с использованием Arduino

 

Вам потребуются следующие компоненты.

• Arduino UNO и IDE
• Один резистор 1 МОм
• Проволочные перемычки
• Светодиод
• Монета или алюминиевая фольга

Принципиальная схема сенсорной лампы Arduino

 

Сенсорная лампа Arduino представляет собой простую схему резистор-конденсатор (датчик действует как конденсатор). После выполнения электрических подключений напишите следующий код и загрузите его на плату.

 

Обратите внимание, что перед загрузкой кода необходимо установить библиотеку емкостных датчиков.

После запуска кода светодиод должен вернуться в предыдущее состояние (включить или выключить). Больший резистор делает датчик более чувствительным. Таким образом, вы можете попробовать разные размеры в соответствии с вашей предпочтительной чувствительностью.

Преобразование лампы в сенсорную лампу

 

Вы можете включить одну из вышеперечисленных схем в обычную лампу, заменив нажимной или поворотный переключатель этим сенсорным переключателем.

Устранение неполадок Различные проблемы с сенсорными лампами

 

Сенсорные лампы обычно работают без сбоев, но время от времени могут возникать некоторые проблемы. К наиболее частым проблемам относятся следующие.

Сенсорная лампа не работает

 

Если лампа перестает работать, это может быть связано с:

• Поврежденный кабель или разряженные батареи : Домашние животные могут погрызть шнур. Если он беспроводной, батарейки могут разрядиться. Замените любой из них, чтобы решить эту проблему.
• Проблемы с розеткой : Проблемы с розеткой. Один из способов узнать это — подключить другое устройство и посмотреть, работает ли оно. Если он работает, лампа неисправна. В противном случае розетка неисправна. Вы также можете подключить лампу к другой розетке, чтобы устранить эту проблему.
• Повреждена лампочка : Проверьте нить накаливания лампочки и замените ее, если она сломана.
• Проблемы с сенсорным управлением, проводами или розеткой : Некоторые проблемы могут возникать внутри лампы. Нужно разобрать блок, проверить проводку и, возможно, заменить сенсорное управление.

 

Сенсорная лампа мерцает

 

Сенсорная лампа обычно мигает, когда энергопотребление другого устройства нарушает работу датчиков лампы. С технической точки зрения мерцание возникает, когда ваша лампа реагирует на электроны другого устройства.

Вы можете решить эту проблему, переместив лампу или прибор в другую электрическую цепь, чтобы устранить взаимодействие. Кроме того, вы можете переместить сенсорную лампу подальше от воздуха движения, которое вызывает ее мерцание.

Женщина Фиксирующая лампа

 

Сенсорная лампа не выключается

Сенсорные блоки управления не вечны, и неисправные блоки могут препятствовать выключению лампы даже после поворота переключателя вручную. Скачки напряжения также могут повредить сенсорное управление, оставляя лампочку постоянно включенной или выключенной. Вы можете решить эту проблему, заменив сенсорный блок управления.

Сенсорная лампа Ap

 

изделий

 

• Светодиодная настольная лампа

• Лампа для чтения
• Прикроватная лампа
• Портативный аварийный светильник

 

Резюме

 

В заключение отметим, что существуют различные схемы сенсорных ламп, но все они служат одной цели.