В электропроводке освещения длинных коридоров, лестничных маршев, подъездов, длинных ангаров и в других местах где необходимо включать и выключать свет из двух (вход и выход, начало и конец коридора) и более мест, обычно применяют так называемые коридорные переключатели. Устанавливают их в разных концах коридора. Схема известна любому электрику, а для изменения состояния освещения (включено, выключено) переключатель нужно переключать в противоположное бывшему положению. Такая схема требует прокладки к выключателям трех проводов вместо двух, и это только если управлять освещением нужно из двух мест. Если мест управления должно быть больше - три, четыре, то не только проводка усложняется в геометрической профессии, но и усложняется сам процесс управления, так как уже нужно выбирать не из двух, а из трех, четырех положений ручки переключателя.
В этом случае хорошим выходом из положения может быть электронный выключатель на основе D-триггера, состояние которого можно изменять кнопкой без фиксации. Причем число кнопок совершенно неограниченно. Кнопки подключаются параллельно к одной маломощной двухпроводной линии, в любом ее месте и в любом количестве. Нажатие любой из этих кнопок приводит к изменению состояния освещения (включено, выключено).
На рисунке 1 показана схема первого варианта коридорного выключателя - с одной лампой.
Рис. 1
Напряжение от сети поступает на схему. При включении питания (например, включении рубильника в щитке) на ИМС D1 поступает напряжение питания, равное 12 В. Это напряжение вырабатывается с помощью простейшего бестрансформаторного источника постоянного тока. Напряжение от сети выпрямляется диодом VD4 и одним из диодов выпрямительного моста VD5...VD8. Резистор R5 со стабилитроном VD1 образует параметрический стабилизатор, понижающий и стабилизирующий напряжение на уровне 12 В. Конденсатор С3 сглаживает пульсации. При поступлении питания зарядка С1 через R2 создает импульс, устанавливающий триггер в нулевое состояние. Напряжение, поступающее на затвор VT1, равно нулю, сам транзистор закрыт и лампа Н1 не горит.
Чтобы включить лампу нужно изменить состояние D-триггера на противоположное. Для этого нажимаем и отпускаем кнопку S1 (или любую из числа S1-SN). Так создаем на входе. С импульс, который устанавливает триггер в то состояние, которое есть на его входе D. Так как D соединен с инверсным выходом, на нем уровень противоположный тому, что подается на затвор полевого транзистора. В результате уровень на прям выходе D1 меняется с каждым нажатием кнопки. Когда на прямом выходе D1 единица транзистор VT1 открывается и включает лампу.
Триггер на микросхеме срабатывает очень быстро, а любая кнопка хоть сколько-то, но дребезжит. Поэтому, при нажатии кнопки триггер может установиться в любое случайное положение, так как одно нажатие дает не только один основной импульс, но и массу коротких импульсов от дребезга. Так вот чтобы подавить сбои от дребезга введена цепочка C2-R3. Она не позволяет состоянию на входе D триггера меняться слишком быстро. Поэтому, сколько бы паразитных импульсов не сгенерировала дребезжащая кнопка, но если они короче постоянной времени этой цепи, изменение состояния будет только одно. Резистор R4 разгружает выход триггера от влияния тока зарядки емкости затвора мощного полевого транзистора. Диоды VD2 и VD3 ускоряют разрядку емкости затвора и подавляют выбросы напряжения которые могут быть на емкости затвора.
Схема по рисунку 1 управляет только одной лампой (или одной цепью освещения, состоящей из нескольких ламп). Это не всегда удобно, в случаях с очень большой длиной помещения желательно сделать две группы ламп, которыми можно было бы управлять из любой точки помещения, соответственно установив кнопки в этих точках
На рисунке 2 показана схема коридорного выключателя, работающего с двумя лампами (или двумя цепями освещения, состоящими из нескольких ламп). Здесь используется второй триггер микросхемы К561ТМ2, который в первой схеме не задействован. Он включается последовательно первому триггеру образуя двухразрядный двоичный счетчик, отличающийся от "типового" только наличием цепи задержки R3-C2 в первом триггерном звене. Теперь состояние выходов триггеров будет меняться соответственно двоичному коду.
Рис. 2
При включении питания оба триггера устанавливаются в нулевое состояние, чтобы это происходило вход R второго триггера соединен с таким же входом первого. Теперь цепь C1-R2 действует на оба триггера, обнуляя их при подаче питания.
С первым нажатием кнопки в единичное состояние устанавливается триггер D1.1 -включается лампа Н1. Если еще раз нажать кнопку состояние триггера D1.1 изменится, и лампа H1 погаснет, но вместе с этим произойдет изменение состояния второго триггера D1.2 - на его прямом выходе установится логическая единица и откроется транзистор VT2, который включит лампу Н2.
С третьим нажатием кнопки двоичный счетчик перейдет в состояние "3", единицы будут на прямых выходах обоих триггеров и гореть будут обе лампы. А с четвертым нажатием обе лампы погаснут.
Больше отличий в схеме нет.
С использованием транзисторов IRF840 и диодов 1N4007 в выпрямительных мостах мощность каждой лампы или каждой цепи освещения, если она состоит из нескольких ламп, не должна превышать 200 Вт. Если нагрузки более мощные, это потребует замены диодов 1N4007 в мостах на диоды соответствующей нагрузке мощности. Плюс, полевые транзисторы нужно будет поставить на радиаторы. Вообще, IRF840 в этой схеме могут управлять нагрузками мощностью до 2000 Вт, но только с радиаторами, а при мощности нагрузки до 200W вследствие низкого сопротивления в открытом состоянии на самих транзисторах падает мощность весьма незначительная, поэтому и радиаторы при работе с нагрузками до 200 Вт им не требуются.
Диоды 1N4148 можно заменить практически любыми диодами, например, КД521, КД522 КД102, КД103.
Диоды 1N4007 можно заменить любыми выпрямительными диодами, на напряжение не ниже 400 В и по току соответственно мощности нагрузки. Например, при нагрузке не более 120 ватт можно использовать диоды КД209.
Стабилитрон Д814Д можно заменить любым стабилитроном на 11...13 В. Желательно использовать стабилитрон средней мощности или в металлическом корпусе. Вообще нужно учесть что при обрыве стабилитрона 220 В пойдет на всю схему (микросхему, затворы транзисторов), что ее практически полностью уничтожит, поэтому надежность стабилитрона имеет большое значение.
Автор: Саньков Е.М.