Самодельные сенсорные выключатели света — схема и принцип действия

Правила и схемы подключения

Установка сенсорных выключателей не сложнее, чем установка обычных клавишных. Приступая к монтажу, помните о технике безопасности, а если не уверены в своих силах, воспользуйтесь помощью специалиста.

Схема подключения к сети

Подключение сенсорного выключателя аналогично подключению обычного. Его можно установить на тоже место. Для этого необходимо выполнить последовательно эти шесть пунктов:

1. обесточить сеть;
2. демонтировать старый выключатель;
3. снять с нового выключателя верхнюю панель;
4. соединить провода с предназначенными для них клеммами;
5. поставить механизм в монтажную коробку и закрепить;
6. зафиксировать панель.

Схема подключения проходных сенсорных выключателей

Схема подключения похожа на подключение любого сенсорного выключателя. Разница в том, что для корректной работы нескольких проходных выключателей нужна их синхронизация между собой.

Для синхронизации выключателей надо поочередно прикоснуться к сенсору каждого выключателя (первого, второго, третьего и т.д.), задержаться на 4-5 секунд.

  Как подключить проходной выключатель — схема подключения

Для сброса синхронизации, необходимо задержаться на сенсоре последнего выключателя до появления звукового сигнала (примерно 10 секунд).

Схема подключения импульсных сенсорных выключателей

Импульсный выключатель находится в состоянии «включен» только в момент нажатия и удержания кнопки. Чаще всего, это дверной звонок, или кнопка для поднятия жалюзи. Монтаж происходит по стандартной схеме. Обычно имеет две клеммы и рассчитан на одну линию нагрузки.

Схема подключения сенсорных выключателей со стабилизатором тока 12В

Между прибором и выключателем должен располагаться стабилизатор пускового тока и LED-адаптер. Такую схему применяют в том случае, если приборы при включении потребляют ток в десятки раз превышающий номинальный. Например, мотор вытяжки.

Достоинства емкостных коммутаторов

Говоря о преимуществах данного вида включателей, следует отметить их следующие качества:

• Длительный срок эксплуатации. Этому немало способствует отсутствие движущихся частей и контактных групп.
• Совместимость со всеми типами осветительных приборов. Выпускаются модели с диммиром для светодиодных лент и энергосберегающих ламп, если у таковых предусмотрена такая возможность. Помимо этого допускается коммутация любых цепей, отвечающих условиям эксплуатации выключателей
• Наличие дополнительных функций.
• Возможность интеграции в систему «Умный дом».
• Большой выбор цветовых и дизайнерских решений.
• Отсутствие механических контактов.
• Сенсорный датчик можно установить в стандартный «стакан» для выключателя скрытой проводки.

Теперь кратко о недостатках. В первую очередь необходимо отметить, разницу в стоимости с обычными механическими выключателями, но она стала значительно меньше, чем 10-20 лет назад. Цена недорогих китайских сенсорных моделей сегодня значительно дешевле, чем на механические выключатели известных брендов, например GTS или Electronics.

Иногда наблюдается мерцание светодиодных ламп, подключенных к сенсорным включателям. Это может быть связано как с низким качеством самих источников освещения, так и бюджетными моделями коммутаторов. Проблему можно устранить двумя способами:

1. Использовать продукцию известных брендов (Jazzway, Panasonic, Сапфир, Funry, LightaLight, Tronic , Sesso и т.д.).
2. Подключить параллельно светодиодной лампе конденсатор на 0,1 мкф 630 В.

Умный диммер Fulogy

Например, нечто подобное и даже лучше, есть у компании Fulogy. Называется это устройство Smart Dimmer.

Собран данный светорегулятор на основе инфракрасного сенсора. Напряжение питания – 12-24 вольта.

Максимальный ток нагрузки – до 10А! Мощность подключаемой ленты:

на 12В – 96Вт

на 24В – 192Вт!

Не слабо так, правда. Особенно после хиленьких китайских экземпляров.

Высота его всего 2,7мм. Он спокойно поместится в любой самый тонкий профиль.

Пружинок в нем никаких нет. Отверстия под инфракрасные датчики в крышке профиля вырезать не нужно.

Чувствительность – от 0 до 10см. Причем расстояние настраивается вручную. Отсюда и отсутствие необходимости дырявить крышку рассеивателей.

По умолчанию настройка идет на максимальное расстояние.

Работает выключатель даже на морозе при температуре до -20С. Так что с его помощью можно легко управлять уличным освещением или фонарем на входе в дом.

Имеется встроенная защита от переполюсовки. Перепутали плюс с минусом при подключении? Не беда. У вас ничего не сгорит, просто освещение не включится.

Поменяйте провода местами и все заработает.

Кстати, функция диммирования в отличие от большинства подобных устройств, у этого выключателя не сопровождается пульсацией.

Объясняется это частотой работы девайса. Здесь пульсации происходят на частоте 10 000Гц. А как известно, все что больше 300Гц – безопасно для человека и никак на него не влияет.

Минусом можно назвать ступенчатое изменение яркости. Она падает или увеличивается не плавно, а процентно в соотношении 25-50-100% Но это предустановленные настройки.

Если они вас не устраивают, можете их изменить. Вместо 25% оставить 5% и использовать подсветку в этом режиме как ночник.

На сайте компании есть подробная инструкция как это перепрограммируется.

Помимо регулировки яркости, в девайсе заложено несколько иных интересных режимов работы. Например, “вежливая подсветка”.

Это когда вы в спальне при входе просто взмахнули рукой, удобно устроились в кровати, и только спустя заданное время, свет сам собой погас.

Еще на плате есть дополнительные контактные площадки, куда можно подключать внешние датчики. К примеру, выносной датчик движения, или физическую кнопку включения-отключения.

Можно запараллелить несколько таких кнопок и синхронизировать их работу.

Не любите паять? Выбирайте модели с быстрозажимными клеммниками.

Стоимость сенсора конечно дороже, чем у китайцев, но качество и заложенный функционал не идут ни в какое сравнение. Плюс присутствует 3-х годичная гарантия.

Модели с плавной регулировкой интенсивности освещения

Если требуется устройство, позволяющее изменять уровень яркости постепенно, стоит обратить внимание на сенсорные выключатели с диммерами. Некоторые такие приспособления могут регулироваться с помощью пульта ДУ

Не вставая с кресла можно настраивать яркость бра или светодиодной подсветки.
Сенсорный выключатель с этим устройством продлевает срок эксплуатации ламп накаливания, устраняя эффект резкой подачи напряжения.
Схемы подключения некоторых приборов требуют обязательного наличия блока питания или диммера. Такое устройство выключателя как нельзя лучше подходит для управления контуром светодиодной ленты

Некоторые такие приспособления могут регулироваться с помощью пульта ДУ. Не вставая с кресла можно настраивать яркость бра или светодиодной подсветки.
Сенсорный выключатель с этим устройством продлевает срок эксплуатации ламп накаливания, устраняя эффект резкой подачи напряжения.
Схемы подключения некоторых приборов требуют обязательного наличия блока питания или диммера. Такое устройство выключателя как нельзя лучше подходит для управления контуром светодиодной ленты.

Конструкция сенсорного выключателя

Термин «сенсорный» несет в себе довольно широкое определение. По сути, под ним следует рассматривать целую группу датчиков, способных реагировать на самые разные сигналы.

Однако применительно к выключателям – приборам, наделенным функционалом коммутаторов, сенсорный эффект чаще всего рассматривают как эффект, получаемый от энергетики электростатического поля.

Такой, примерно, нужно рассматривать конструкцию выключателя света, созданную на основе механизма сенсора. Лёгкое прикосновение подушечкой пальца к поверхности фронтальной панели включает освещение в доме

Обычному пользователю достаточно прикоснуться пальцами руки к такому контактному полю и в ответ будет получен тот же самый результат коммутации, какой дает стандартный привычный клавишный прибор.

Между тем внутреннее устройство сенсорного оборудования существенно отличается от простого ручного выключателя.

Обычно такая конструкция выстраивается на основе четырех рабочих узлов:

• панель защитная;
• контактный датчик-сенсор;
• электронная плата;
• корпус устройства.

Разновидность приборов на базе сенсоров обширна. Выпускаются модели с функциями обычных выключателей. И есть более совершенные разработки – с регуляторами яркости, отслеживающие температуру окружения, поднимающие жалюзи на окнах и прочие.

Конструктивно сенсорный коммутатор выглядит так: 1 – защитная панель из закалённого стекла; 2 – плата размещения сенсорных элементов; 3 – текстолитовая панель с разведённой схемой электроники прибора; 4 – корпус (шасси) выключателя (+)

Мало того, что все эти виды коммутаторов управляются легким прикосновением, так существуют еще выключатели с дистанционным управлением. То есть, выключить светильник или убрать яркость свечения ламп прибора пользователь может, не совершая лишних движений в виде перехода от места отдыха к выключателю.

Советы для радиолюбителей

Поскольку цены на такие устройства для большинства людей еще слишком заоблачные, можно вооружиться паяльником и соорудить простейший сенсорный выключатель своими руками. Для этого понадобится терпение и следующие элементы:

• Паяльник, канифоль, припой,
• Транзисторы VT2, VT1 (типа КТ315 с любым индексом),
• Реле К1 (типа РЭС55А), на напряжение 6 вольт и током срабатывания 15-20 mA,
• Диод VD1 (типа КД509, КД503, КД522),
• Конденсаторы С1, С2, С3,
• Резистор R.

Теперь, согласно схеме, из этих элементов собирается цепь. После чего нужно проверить ее работоспособность, подсоединив к питанию. Если реле срабатывает от прикосновения, то все в порядке и можно пользоваться, если нет, то нужно правильно подобрать резистор. Для этого на место R1 ставится переменный резистор и подстраивается под используемое реле. Как только реле сработает, замеряем мультиметром его сопротивление и ставим в нашу схему соответствующий обычный резистор.

Схема простейшего сенсорного выключателя

Дотрагиваясь до сенсора – Е1, электрический сигнал от человека поступает на усилитель напряжения, выполненный из двух транзисторов – VT1 и VT2(он же является выпрямителем), проходя при этом через конденсатор – С1. Реле К1 служит для подачи нагрузки на усилитель, которое срабатывает при каждом касании. Конденсатор С2 в этой схеме является фильтром для сглаживания пульсации между выпрямителем и нагрузкой. Чтобы защитить транзистор VT2 от возможных перепадов напряжения устанавливается диод VD1. Также между усилителем и реле располагается резистор – R1. В качестве источника питания может выступить обычный блок питания на 9 вольт (обязательно при подключении приборов на 220 в)или батарейка с таким же напряжением.

Если вы не любите или не хотите паять, то можно просто купить готовую плату и собрать на ее основе управление любым осветительным прибором, будь то светодиодная лента или лампа накаливания. На обратной стороне устройства имеется схема подключения проводов.

Ошибки при подключении

Основной проблемой при монтаже всегда остается не учет мощности потребителей. У большинства сенсорных выключателей света максимальная проходная нагрузка ограничена до 1 кВт. Превышать ее ни в коем случае не следует. В своем большинстве устройства такого типа не содержат предохранительные элементы, блокирующие излишнюю нагрузку. Отсюда и их относительная пожароопасность при превышении максимума.

Еще одной, относительно частой ошибкой при монтаже сенсорных выключателей света или энергии на 220В служит неверное подключение контактных групп. К примеру, не раз было замечено, что ноль сети электропитания пытаются разделять управляющим устройством, вместо фазы. Конечно, это создает существенные проблемы в его функционировании, оно становится попросту невозможным.

Практикуемое соединение фазы и COM порта для конечных устройств смысла особого не имеет. Все же предназначение у него иное — осуществлять связь с другими коммутаторами или проходными выключателями.

Проходной одно сенсорный выключатель Livolo

• Выключатели используется для управления одной линией нагрузки с двух и более мест.
• Имеет одну сенсорную кнопку на каждом выключателе, каждая из которых работает в режиме вкл/выкл.
• В схеме используется Главный и Второстипенные выключатели.
• Для подключения Главного выключателя используются три клеммы: 1) вход фазы, 2) выход одной линии нагрузки, 3) информационный COM-провод.
• Для подключения Второстепенного выключателя используются две клеммы: 1) вход фазы, 2) информационный COM-провод.
• Возможно подключить до 8 сенсорных выключателей в одну цепь. В цепи может быть не более 8 сенсоров.

Схема подключения проходных выключателей Livolo:

Схема подключения проходных выключателей Livolo на разводку выполненную для клавишных выключателей

Шаг 1: Прикоснитесь к сенсору Главного выключателя и удерживайте палец до звукового сигнала (примерно 4-5 секунд). Уберите палец из зоны сенсора. Шаг 2: Прикоснитесь к сенсору Второстипенного переключателя для синхронизации на пол секунды. Если замигает подсветка, это значит синхронизация выполнена.

Видео руководство по синхронизации двух проходных выключателей Livolo:

Видео руководство по синхронизации трех проходных выключателей Livolo:

Конструкция и детали емкостных сенсорных датчиков

Когда я начал разрабатывать сенсорную систему подачи воды в биде, то наиболее трудной задачей мне казалась разработка емкостного датчика присутствия. Обусловлено это было рядом ограничений по установке и эксплуатации. Не хотелось, чтобы датчик был механически связан с крышкой унитаза, так как ее периодически надо снимать для мойки, и не мешал при санитарной обработке самого унитаза. Поэтому и выбрал в качестве реагирующего элемента емкость.

Конструкция сенсорного датчика присутствия

По выше опубликованной схеме сделал опытный образец. Детали емкостного датчика собраны на печатной плате, плата размещена в пластмассовой коробке и закрывается крышкой. Для подключения антенны в корпусе установлен одноштырьковый разъем, для подачи питающего напряжения и сигнала установлен четырех контактный разъем РШ2Н. Соединена печатная плата с разъемами пайкой медными проводниками в фторопластовой изоляции.

Сенсорный емкостной датчик собран на двух микросхемах КР561 серии, ЛЕ5 и ТМ2. Вместо микросхемы КР561ЛЕ5 можно применить КР561ЛА7. Подойдут и микросхемы 176 серии, импортные аналоги. Резисторы, конденсаторы и светодиоды подойдут любого типа. Конденсатор С2, для стабильной работы емкостного датчика при эксплуатации в условиях больших колебаниях температуры окружающей среды нужно брать с малым ТКЕ.

Установлен датчик под площадкой унитаза, на которой установлен сливной бачок в месте, куда в случае протечки из бачка вода попасть не сможет. К унитазу корпус датчика приклеен с помощью двустороннего скотча.

Антенный датчик емкостного сенсора представляет собой отрезок медного многожильного провода длинной 35 см в изоляции из фторопласта, приклеенного с помощью прозрачного скотча к внешней стенке чаши унитаза на сантиметр ниже плоскости очка. На фотографии сенсор хорошо виден.

Для настройки чувствительности сенсорного датчика необходимо после его установки на унитаз, изменяя сопротивление подстроечного резистора R3 добиться, чтобы светодиод HL2 погас. Далее положить руку на крышку унитаза над местом нахождения сенсора, светодиод HL2 должен загораться, если руку убрать, потухнуть. Так как бедро человека по массе больше руки, то при эксплуатации сенсорный датчик, после такой настройки, будет работать гарантировано.

Конструкция и детали емкостного сенсорного включателя

Схема емкостного сенсорного включателя имеет больше деталей и для их размещения понадобился корпус большего размера, да и по эстетическим соображениям, внешний вид корпуса, в котором был размещен сенсорный датчик присутствия не очень подходил для установки на видном месте

Внимание на себя обратила для подключения телефона. По размерам она подходила и имела хороший внешний вид

Удалив из розетки все лишнее, разместил в ней печатную плату емкостного сенсорного выключателя.

Для закрепления печатной платы в основании корпуса была установлена короткая стойка и к ней с помощью винта прикручена печатная плата с деталями сенсорного выключателя.

Датчик емкостного сенсора сделал, приклеив ко дну крышки розетки клеем «Момент» лист латуни, предварительно вырезав в них окошко для светодиодов. При закрывании крышки, пружина (взята от кремниевой зажигалки) соприкасается с латунным листом и таким образом обеспечивается электрический контакт между схемой и сенсором.

Крепится емкостной сенсорный включатель на стену с помощью одного самореза. Для этого в корпусе предусмотрено отверстие. Далее устанавливается плата, разъем и закрепляется защелками крышка.

Настройка емкостного выключателя практически не отличается от настройки сенсорного датчика присутствия, описанного выше. Для настройки нужно подать питающее напряжение и резистором отрегулировать, чтобы светодиод HL2 загорался, когда к датчику подносится рука, и гас, при ее удалении. Далее нужно активировать сенсорный датчик и поднести и удалить руку к сенсору выключателя. Должен мигнуть светодиод HL2 и загореться красный светодиод HL3. При удалении руки красный светодиод должен продолжать светиться. При повторном поднесении руки или удалении тела от датчика, светодиод HL3 должен погаснуть, то есть выключить подачу воды в биде.

Опции и возможности устройства

Отдельного рассмотрения явно заслуживают выключатели с таймером.

Здесь присутствуют традиционные характеристики, такие как:

• бесшумность действия;
• интересный дизайн;
• безопасное использование.

Помимо всего этого, добавляется еще одна полезная функция – встроенный таймер. С его помощью пользователь получает возможность управлять коммутатором программно. К примеру, задавать время включения и отключения в определённом временном диапазоне.

Уникальный вариант разработки коммутатора с внедрённым функционалом таймера. При помощи таких приборов открываются возможности управления освещением в строго заданное время. Экономия электричества очевидна

Как правило, подобные приборы имеют не только таймер, но также аксессуар иного рода – например, акустический датчик.

В этом варианте устройство работает как контроллер движения или шума. Достаточно подать голос либо хлопнуть ладонями и лампы светильника в квартире загорятся ярким светом.

Кстати, на случай слишком высокой яркости существует очередной функционал – диммерная регулировка. Оснащенные диммером коммутаторы сенсорного типа позволяют управлять интенсивностью света.

Модификация сенсорных устройств – акустический коммутатор. Действует по методике несколько иной, но тоже является прибором, где поддерживаются технологии использования сенсоров. В данном случае, сенсорным элементов выступает чувствительный микрофон

Правда, есть один нюанс для подобных разработок. Диммеры, как правило, не поддерживают использование в светильниках люминесцентных и светодиодных ламп. Но устранение этого недостатка, скорее всего, вопрос времени.

Двухклавишный сенсорный проходной выключатель

• Обесточьте место подключения
• В схеме используется Главный и Второстепенные выключатели.
• Фазный провод подсоедините к входам L(in) Главного и Второстепенных выключателей.
• Нагрузки (лампу 1 и лампу 2) подключите к входам L1(Load) и L2(Load) Главного выключателя.
• Информационный COM-порт Главного соедините с COM-портом Второстепенных выключателей.
• Привинтите выключатели к подрозетнику
• Защёлкните рамки
• Подайте питание к выключателям

Проходные клавишные выключатели

VL-C7-K1S / VL-C7-K2S

Механические выключатели используются для управления нагрузкой (лампой) с двух(не более) мест.

Сенсорный выключатель – что это такое и где применяется

Сенсорный выключатель — это электронное устройство, обеспечивающее включение или отключения прибора с помощью сенсорного сигнала – легкого прикосновения, звука, движения, сигнала от пульта – в зоне чувствительности датчика. Механического нажатия клавиши, как на обычном выключателе, не требуется. В этом главное отличие сенсорного выключателя от обычного клавишного.

Такие выключатели применяются в квартире или доме, чаще всего для системы освещения, а также для поднятия жалюзи, штор, открытия гаражных ворот, включения или выключения бытовой техники, регулировки систем отопления.

Стильный внешний вид украсит интерьер, а удобство использования подарит дополнительный комфорт. Такой выключатель встраивается в поверхность электроприбора, например, в настольную лампу. Чтобы включить прибор, достаточно к нему прикоснуться. Также датчик выключателя может управляться пультом, голосом, реагировать на движение, оснащаться таймером, диммером. Таймер поможет сэкономить на электроэнергии, а диммер – создать ту интенсивность освещения, которая вам необходима. Например, создать уютный приглушенный свет для романтического ужина или спокойного вечернего отдыха.

Сенсорный выключатель используется для экономии электроэнергии в местах с большой проходимостью людей. Например, в подъезде. Датчик реагирует на движение, когда жилец попадает в подъезд и через определенное время отключается.

Такой выключатель можно поставить во дворе частного дома, чтобы освещать двор при необходимости. Это позволит сократить расход электричества.

Сенсорными выключателями можно оборудовать офис, для удобства выключения и выключения освещения, закрытия и поднятия жалюзи.

Таким образом, сенсорный выключатель подойдет для:

• квартиры;
• частного дома;
• офиса;
• общественных мест;
• придомовых территорий.

Схемы ИК датчиков

Для примера используем китайский датчик LX-01 и подключим его к обычной лампе накаливания.

Схема подключения датчика включения света (алгоритм действий):

• Выберите модель датчика, которая вам нравится.
• Определите помещение для установки.
• Учитывайте планировку помещения (окна, двери, схемы передвижения людей, высокая мебель).

Важно! Если в помещении нет окон, то это преимущество, ведь датчик не придется дополнительно настраивать на степени освещенности — в комнате всегда темно. Если в комнате есть двери на каждой стене — датчик выбранного типа придется закрепить в углу, так как он имеет угол обзора 120 градусов

• Изучите схему подключения к сети, которая всегда прилагается к инструкции.
• Не подключайте датчик иначе, не путайте провода, иначе при включении вы услышите хлопок, и устройство навсегда будет испорчено.
• По необходимости добавьте в схему контрольный выключатель, чтобы была возможность регулировать освещение вручную.
• Прозвоните все провода, прежде чем подключить устройство к сети с помощью тестера.
• Провод, выходящий от выключателя к лампе, соедините с красным контактом датчика.
• Провод по другую сторону от выключателя — к коричневому контакту.
• К голубому контакту — провод, подходящий к осветительному прибору не со стороны лампочки.

Готово!