Сенсор для управления освещением лестничной площадки

Устройство питается от сети переменного тока 220 В по бестрансформаторной схеме. Питание на схему управления подается через диод VD4 и резистор R10, а ограничение напряжения порядка 12 вольт обеспечивается стабилитроном VD1.

Устройство включит лампу накаливания EL1 от любого прикосновения к контакту Е1 и оставит ее во включенном состоянии в течение установленного времени задержки. Это время настраивается переменным резистором R3 и может изменяться от долей секунды до 22 мин (при указанной емкости оксидного конденсатора СЗ). Максимальное время задержки выключения устанавливается при верхнем (по схеме) положении движка переменного резистора RЗ.

Узел задержки собран по классической схеме на многофункциональной микросхеме DA1 КР1006ВИ1. С выхода DA1 управляющий сигнал поступает на усилитель тока на транзисторе VT2.

Если на сенсор нет воздействия, на выводе 3 микросхемы DA1 присутствует высокий уровень напряжения, транзистор VT2 заперт, потенциал на управляющем электроде тринистора (тиристора) VS1 недостаточен для его открывания, и он закрыт, лампа EL1 не светится.

Наведенное на сенсоре электрическое поле наводок переменного напряжения через проводник поступает на затвор полевого транзистора VT1, приводит к его открыванию. Транзисторный переход сток - исток шунтирует резистор R2, поэтому при открывании транзистора в точке «А» присутствует напряжение близкое к напряжению стабилизации стабилитрона VD1. Неполярный конденсатор С4 не пропускает постоянную составляющую напряжения, поэтому на вход Z DA1 попадает только запускающий схему задержки импульс. Вследствие этого потенциал на выходе микросхемы DA1 (вывод 3) меняется на низкий уровень, открывается транзистор VT2, зажигается индикаторный светодиод HL1, на управляющем электроде тринистора присутствует достаточный для его открывания потенциал и лампа EL1 загорается. В таком состоянии находится устройство, пока не истечет время задержки таймера, реализованного на микросхеме DA1.

В тот момент, когда на выводе 3 микросхемы DA1 присутствует низкий уровень напряжения, транзистор VT2 открыт только в период времени, когда на диоде VD3 падение напряжения меньше, чем на стабилитроне VD1. В остальное время транзистор VT1 оказывается заперт. Процесс открывания транзистора происходит сообразно синусоидальному характеру изменения переменного напряжения освети-тельной сети 220 В с частотой 50 Гц, поэтому открывающие транзистор и соответственно тиристор импульсы поступают на лампу накаливания с этой же частотой, и формирование этих импульсов происходит в начале каждого периода синусоиды. Основным элементом, обеспечивающим такой характер работы узла, является диод VD3. Если данная ресурсосберегающая функция лампы накаливания для конкретного случая применения устройству не нужна, диод VD3 из схемы исключают.

Спектр применения устройства разнообразен и ограничивается только фантазией радиолюбителя. Данный электронный узел может включать и автоматически выключать различные электронные приборы с мощностью до 60 Вт. Устройство может выполнять функции сигнального устройства: при касании дверной ручки входной двери. Сенсор Е1 подключается к дверной ручке неэкранированным проводом типа МГТФ-1 длиной до 30 см - во избежании наводок и ложных срабатываний, сработает пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором НА1 (показано на схеме пунктиром) и на определенное время включится лампа накаливания, сигнализирующая о попытке открывания двери. Могут быть и другие варианты применения устройства. Хорошие результаты дает применение устройства в качестве квартирного звонка. В этом случае к контакту «А» и общему проводу (как показано на схеме пунктиром) подключается звуковой капсюль со встроенным генератором НА1, а микросхема DA1, элементы обвески и силовой узел, кроме источника бестрансформаторного питания на элементах VD3R4, из схемы исключаются.

Пока нет воздействия на сенсор Е1, устройство практически не потребляет тока — эта величина ничтожно мала и находится в пределах 2 мА.

В налаживании устройство не нуждается и при исправных элементах начинает работать сразу после включения. Чувствительность узла можно подкорректировать изменением сопротивления резистора R6. Увеличение сопротивления R4 приведет к увеличению чувствительности устройства и наоборот. При необходимости применения провода к сенсору Е1 длиной более 30 см узел может реагировать на изменение фона без воздействия человека на сенсор Е1, то есть работать с помехами. Чтобы исключить эти помехи, в схему вводят шунтирующий резистор R22 между точкой "А" и общим проводом (показан внизу схемы).

Сенсор Е1 представляет собой латунную, или из тонкой жести пластину, диаметром 2 – 3 см, закрепленную на диэлектрическом основании. При касании сенсора должна быть исключена возможность одновременного касания сенсора и металлических предметов (металлическая входная дверь, распределительный щиток на площадке и т. п.)

Транзистор VT1 заменяют на КП501 с любым буквенным индексом, КП7131А9 или на микросборки КР1014КТ1, 2VN2120, ZN2120, содержащие аналогичные транзисторы.

Лампа накаливания EL1 рассчитана на напряжение 220...235 В и мощность 7...60 Вт. Предохранитель FU1 введен в схему как дополнительный элемент безопасности. Звуковой капсюль со встроенным генератором НА 1 можно заменить на любой подходящий, рассчитанный на постоянное напряжение 5... 15 В (от этого может изменяться только громкость и тон звука), например, HSB23-A8, KPI-1410, 1205FXP. Если применить капсюль типа KPI-4332-12, то звук будет прерывистым.

Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5, MF-50, Р1-4, С1-4, С2-26, С2-33 или аналогичные. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Его тип К50-24, К50-29 или аналогичный. Стабилитрон VD1 можно заменить на КС175А, Д808, Д814А или на аналогичный, с напряжением стабилизации 6...12 В. Выпрямительный диод VD4 заменяют на КД226В, КД258Б, или аналогичные, с обратным напряжение не менее 300 В. Вместо транзистора VT2 можно применить КТ3107 с индексами Б, Г, Д, Ж, И, Л, КТ361Г, КТ361Д, КТ814Б-КТ814Г. Неполярный конденсатор С4 типа КМ6 или аналогичный.

Тиристор, кроме указанного на схеме, может быть Т112-16-х или другой, с худшими характеристиками, например, типа КУ201К-КУ201М, КУ202К-КУ202М. Выпрямительный мост, состоящий из диодов VD5-VD8 типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А или из дискретных диодов типа КД105Б-КД105В, КД243Г, 1N4004 - 1N4007. Эти же рекомендации касаются возможной замены диодов VD3 и VD4. Светодиод типа АЛ307БМ или аналогичный.