Один з варіантів акустичного реле промислового виготовлення

Вартість електроенергії постійно зростає, тому є необхідність її економити. Один із способів - автоматизувати управління освітленням. Один з варіантів - встановити акустичні датчики для освітлення.

Розповімо про них докладніше, опишемо способи застосування, принцип роботи. Також розглянемо кілька схем цих пристроїв для самостійної збірки.

Як працюють акустичні датчики управління освітленням

Основна мета акустичного реле - економія електроенергії

Тримати включеним освітлення потрібно тільки в тому випадку, якщо в приміщенні або на майданчику, де воно змонтоване, присутні люди. Виняток становлять тільки чергові світильники, призначені для того, щоб можна було помітити несанкціоноване проникнення на територію.

Будинки воно не застосовується. Для того щоб зафіксувати появу людей, і щоб лампи працювали тільки в їх присутності, і призначені датчики акустичні для освітлення.

Умовно датчики можна розділити на два типи:

1. спрацьовують на будь-який шум, це переважна більшість акустичних реле промислового виготовлення;
2. реагують на звукові команди, таких реле менше і частіше вони саморобні.

Розглянемо кожен тип окремо.

Реагують на шум

Найчастіше для освітлення акустичний датчик монтують на сходових майданчиках і коридорах. У будинку їх встановлювати марно, крім комбінації з реле затримки відключення в санвузлах та ванних (цей варіант ми розглянемо теж).

Якщо людина пересувається, то він обов'язково видає звуки, нехай навіть і неголосні, звичайно, якщо немає завдання пройти безшумно. Це стукіт відкривається або закривається двері, шум кроків розмови (і навіть спрацював замку). Їх і фіксує датчик.

Спільна робота з освітленням його заснована на такому принципі. Наприклад, датчик шумовий для освітлення змонтовано на сходовому майданчику (про те, де їх краще встановлювати, а де небажано розповімо нижче), можливі два варіанти.

Перший варіант

1. Чоловік зайшов у двері.
2. Акустичний датчик почув шум і дав наказ на включення освітлення.
3. Поки ми йдемо (якщо тільки намагаємося не приховувати свої кроки як ніндзя), він чує шум і залишаєте світло включеним.
4. Останній звук - закриті двері, освітлення відключено.

Другий варіант

1. Реле чує звук (кроки, замок, скрип дверей, розмова), подається команда на реле затримки часу і одночасно вмикається освітлення.
2. Після того як пройшло закладене в реле затримки час (одне повинно бути достатнім для того, щоб пройти коридор або сходовий майданчик) освітлення вимикається.

Функція затримки може бути вбудована як в саме акустичне реле (більшість моделей), так і виконуватися за допомогою додаткових вузлів.

Треба відзначити, що і в перший варіант роботи реле може включатися реле затримки, але тільки не виключення, а включення. Це робиться для того щоб захиститися від помилкових спрацьовувань. Тобто освітлення не включається від короткочасного шуму (наприклад, удару грому на вулиці або сигналу автомашини), необхідно щоб звук тривав протягом деякого часу.

Реле, що реагує на шум, має як переваги, так і недоліки.

переваги

1. Реле, як правило, нескладна, а значить ціна на нього невелика.
2. На відміну від датчиків руху воно не спрацьовує при пересуванні домашніх тварин і гризунів і на електромагнітні наводки.

мінуси

• Щоб уникнути включення в світлий час доби освітлення його потрібно включати або вручну, або за допомогою таймера. Можливий варіант установки датчика освітленості на вулиці.

Порада. Краще спільно з акустичним реле монтувати не простий таймер, який включає і вимикає його, наприклад, о шостій вечора і восьмій ранку, а астрономічне реле. Це пристрій при введених географічних координатах враховує рух сонця. Наприклад, дозволяє включати реле звуку за півгодини до заходу сонця і вимикає через чверть години після світанку, незалежно від пори року.

• Акустичне реле можна встановити в житлових кімнатах, так як освітлення буде вимикатися, наприклад, після того, як ви влаштуєтесь з книгою на дивані і не будете видавати ніяких звуків.
• Реле погано працює, точніше, постійно включається, якщо великий рівень фонового шуму. Наприклад, не можна його встановити в під'їзді, який виходить на галасливу вулицю.

Реле, що реагує на команди

У найпростішому випадку це може бути звук набагато голосніше, ніж ті, які можуть бути чутні при звичайному присутності людей в кімнаті. Наприклад, бавовна в долоні.

Автор цієї статті збирав подібну конструкцію в дитинстві, відвідуючи будинок піонерів. Таке реле фактично являє собою звичайне реле шуму, тільки поріг його спрацьовування вище і воно розрізняє мінімум дві команди.

Наприклад, грюкнули один раз, світло запалилося, два рази погас. Його цілком можна встановлювати в житлових приміщеннях, правда, все-таки напевно зручніше користуватися звичайним вимикачем, ніж постійно плескати.

У більш складному варіанті можна зібрати пристрій, який буде розрізняти голосові команди. Тобто реле буде розрізняти мова, так як браузер розрізняє «Про 'Кей Гугл». Правда, промислових варіантів цього реле поки немає в продажу.

промислові реле

Розглянемо кілька моделей акустичних реле, які можна придбати.

Сходовий автомат ASO-208

Зовнішній вигляд акустичного реле ASO-208

Одне з недорогих реле від білоруських виробників - його можна придбати за 300-400 рублів (близько 7-8 доларів). Пристрій цілком достатньо для стандартної сходової площадки. Як видно на фото воно, підтримує лампочки до 150 ват, чого вистачає для освітлення будь сходового майданчика навіть лампами розжарювання (хоча якщо економити, то краще застосовувати світлодіодні, енергозберігаючі).

Реле монтується прямо на стінку і має вбудований мікрофон. Чутливість мікрофона регульована.

Наприклад, якщо пристрій встановлено далеко від вхідних дверей, то її можна збільшити, якщо ж є фоновий шум, то зменшити. Регулювання здійснюється ручкою, яку можна провертати викруткою або будь-яким іншим подібним інструментом.

При максимальному рівні гарантується спрацьовування навіть на дзвін зв'язки ключів.

В реле вбудована затримка вимкнення на 1 хвилину, після того як був розпізнаний останній звук. Затримку, на жаль, змінити не можна.

Підключення просто:

1. До клем L і N підводимо харчування після вимикача або реле, яке виключить роботу пристрою в світлий час. Бажано щоб на контакті L була фаза, а на N нуль. Хоча якщо переплутати реле все одно буде працювати.
2. На решту дві клеми підключаємо світильники.

Реле ЕВ-01

Зовнішній вигляд акустичного реле ЕВ-01 Л

Це датчик шуму для освітлення вже російського виробництва (ТОВ «Реле і автоматика»), ціна його теж близько 300-400 рублів. Від попереднього пристрою відрізняється меншою потужністю підключається навантаження, всього лише 60 Вт. Однак і цього вистачить для більшості сходових під'їздів і майданчиків.

Як і в попередньому випадку, воно монтується прямо на стіну і має вбудований мікрофон. Його чутливість, на жаль не регулюється. Виробник гарантує спрацьовування на будь-який звук в радіусі 5 метрів. Присутній також затримка вимкнення, вона правда найменше 50 секунд.

Плюсом даного реле є наявність фотоелемента, який дозволяє роботу тільки в темний час доби. Його чутливість теж не регулюється, тому потрібно вибирати місце установки пристрою так, щоб не було помилкового спрацьовування, наприклад, від засвічення через вікно вуличними ліхтарями.

Підключається пристрій точно так само як і попереднє, правда клеми приховані під кришкою корпуса.

Реле з Алі Експрес

Більш дешевий пристрій можна замовити на всім відомої майданчику Ali Express. Наприклад, там пропонується акустичне реле Joying Liang (на сайті назва: РАДІЮЧИ Лян Звук Світло Управління Затримки Перемикач Поверхневого типу Енергозберігаючі Акустична Світло-активується Реле, це наслідки автоматичного перекладу) всього за 266 рублів.

Це пристрій за своїми характеристиками схоже на реле російського виробника.

1. Керована навантаження - 60 Вт.
2. Час затримки - 40-50 сек.
3. Відсутня можливість регулювання чутливості мікрофона і датчика світла.

Підключається реле за допомогою клем випущеними з корпусу проводами (їх можна затиснути в зовнішній клеммник).

Саморобні акустичні реле

Тепер перейдемо до схем для збірки своїми руками. Наведемо кілька варіантів різної складності.

Найпростіша схема на одному транзисторі

Почнемо з найпростішої схеми з двох блоків власне акустичного реле і тригера для управління навантаженням.

акустичне реле

Реле зібрано всього лише на одному транзисторі, ось його схема.

Найпростіша схема акустичного реле на одному транзисторі

Використовується старий германієвого транзистор МП 39, його легко знайти в старій техніці 60-90 років випуску, там же легко знайти і інші елементи, в тому числі і діоди Д2 Б.

Порада. Бажано не брати зі старої техніки електролітичні конденсатори (ті на яких вказана полярність, вони зазвичай великої місткості від 0,1 мікрофарад і більше). Якщо всі інші деталі не втрачають своїх властивостей з часом, конденсатори висихають.

Як датчик застосований вугільний мікрофон від старого телефону ТА 68 (аналоги ТАВ 43, ТАН 40). Ці мікрофони використовуються в найпростіших телефонах з дисковим номеронабирачем, в яких не вбудовані підсилювачі.

Гідність вугільного мікрофона - величезна чутливість, недолік - вузький частотний діапазон пропускання. Але в нашому випадку мінус є плюсом, тому що зменшується можливість спрацьовування від сторонніх шумів, тобто вибірковість пристрою.

Працює схема наступним чином:

1. При появі шуму зменшується опір вугільного мікрофона, і через конденсатор С1 на базу транзистора надходить змінний струм.
2. Транзистор за допомогою струму надходить через резистор R2 знаходиться у відкритому стані, тому відразу починає посилювати цей сигнал.
3. Через конденсатор С2 з колектора транзистора це напруга подається на подвоювач, зібраний на двох діодах і конденсаторі С3.
4. Подвійну напругу надходить знову на базу транзистора через резистор R 3.
5. Транзистор починає працювати вже як підсилювач постійного струму і повністю відкривається.
6. Струм через емітер (колектор) транзистора надходить на обмотку реле Р1.
7. Контакти реле КР1 замикаються.
8. При зникненні звуку змінний струм на базі транзистора зникає, і він знову переходить в напіввідкрите стан. Струм через обмотку реле відсутня і його контакти розімкнуті.

При надмірній чутливості реле можна влаштувати регулювання, встановивши змінний або построечний резистор опором близько 100 Ом послідовно з конденсатором С1.

В принципі можна включити послідовно з контактами КР1 звичайне потужне реле, розраховане на 220 В, яке і буде керувати освітленням, але такий підхід не дуже зручний. При зникненні шуму світло буде гаснути. Тому потрібно застосувати реле з затримкою вимикання.

Схему можна зібрати як навісом, так і на макетної або друкованій платі. Авторський варіант представлений на фото нижче.

Для живлення можна використовувати будь-який блок живлення з напругою 9-12 вольт. У разі дотримання всіх заходів безпеки, навіть безтрансформаторний.

Авторський варіант реле на друкованій платі

Тригер для управління освітленням

Тригер збирається на реле РП 4

Автор схеми пропонує дещо інший підхід, для управління освітленням - він змонтував тригер на поляризованому реле РП 4. В даному випадку після кожного звуку (бавовни в долоні) відбувається перемикання двох ламп. Якщо залишити тільки одну, то вона буде просто включатися вимикатися.

Управління освітленням в цьому випадку буде виглядати наступним чином:

1. Зайшли в приміщення грюкнули, світло запалилося.
2. Виходячи, знову грюкнули, світло згасло.

Схема тригера на поляризованому реле

У даній схем можна використовувати будь-які потужні діоди, розраховані на струм, що проходить через лами освітлення, і напруга 220 В, наприклад Д245.

діод Д245

Зверніть увагу. Конденсатор С1 теж повинен бути розрахований на напругу 220 В.

Працює тригер наступним чином:

1. При появі шуму замикається контакт КР1 акустичного реле.
2. Напруга через лампу Л1 і діод D1, контакти другий обмотки реле 7 і 8, що обмежує струм резистор R1 і контакти КР1 заряджають конденсатор С1.
3. Зарядний струм конденсатора перемикає якір в ліве положення і лампа Л1 запалюється.
4. Діод D1 блокується контактами реле.
5. Діод D2 залишається в готовому до роботи стані.
6. Якщо проблема повторюється, звуку і замиканні контактів КР, ток вже йде через діод D2 і контакти другий обмотки 6 і 5.
7. Якір реле замикає правий контакт, і система приходить в початковий стан.

Якщо нам необхідно щоб тригер керував тільки однією лампою, то замість другої включаємо послідовної конденсатор 0,25 мкФ х 300В і резистор 10-5 кОм потужністю не менше 2 Вт.

Схема на трьох транзисторах

Це більш складна схема на трьох транзисторах, зате вона вже сама працює як тригер, включаючи освітлення по першому звуку і вимикаючи по другому.

Схема акустичного реле на трьох транзисторах

У схемі застосовані теж поширені в радіотехніці транзистори КТ315 і КТ818 - їх можна випаять або придбати в будь-якому спеціалізованому магазині. Навіть якщо купувати весь комплект радіодеталей, то він обійдеться максимум в 70 рублів, що значно дешевше готового акустичного реле.

При напрузі живлення 9 вольт чутливість пристрою близько 2 метрів. Збільшивши напругу (реле може працювати в діапазоні 3,5-15 В), можна підняти її, зменшивши - знизити. Якщо застосувати транзистори КТ368 або їх аналоги, то можливо добитися розпізнавання звуків на дальності понад 5 метрів.

Замість вітчизняних транзисторів можна використовувати їх аналоги зарубіжного виробництва (у багатьох випадках під розбирання доступніше імпортна техніка). Наприклад, КТ315 замінити на 2N2712 або 2SC633, КТ818 на 2N6247 або 2SB558. Взагалі, схема не критична до використовуваних деталей.

Мікрофон використовується електродинамічний, його можна взяти теж з зламаного магнітофона або будь-якого іншого подібного пристрою - тип теж не критичний.

Електромагнітне реле має бути розраховане на напругу 220 вольт і відповідний струм. Якщо через його обмотку протікає значний струм, то бажано монтувати транзистор КТ818 на радіаторі, щоб виключити його перегрів і вихід з ладу.

Практично всі необхідні деталі для зборки акустичного реле (транзистори імпортні)

Працює схема наступним чином:

1. На транзисторах КТ315 зібраний генератор з позитивним зворотним зв'язком. Номінали пасивних елементів підібрані так, щоб він був в стані на порозі збудження.
2. Шум, що сприймається мікрофоном, збуджує в його обмотці сигнал.
3. Сигнал через розв'язують конденсатор надходить на базу першого транзистора і запускає генератор.
4. В режимі генерації на колекторі другого транзистора КТ315 з'являється напруга, яке відкриває ключ на потужному транзисторі КТ818.
5. Через колектор і емітер третього транзистора напруга подається на обмотку реле Rel1. Контакти реле замикаються, і включається навантаження (освітлення).
6. Генератор працює до тих пір, поки не відбудеться зрив генерації в результаті повторного надходження сигналу від мікрофона, викликаного шумом біля нього (повторним бавовною).
7. При зриві генерації, напруга на базі КТ818 знімається, і ключ закривається.
8. Обмотка реле виявляється без струму, отже, розмикаються контакти, і відключається освітлення.
9. Діод, включений паралельно обмотці реле, служить для гасіння зворотного стрибка струму.
10. Світлодіод паралельний звичайного служить для індикації моменту спрацьовування реле. Від нього можна відмовитися.

Для харчування акустичного реле теж може використовуватися невеликий блок живлення, готовий (наприклад, зарядний пристрій стільникового телефону) або самостійно зібраний. Як ми вже говорили пристрій працездатний в діапазоні 3,5-15 В. Головне, щоб напруга відповідало максимально допустимому для обмотки реле та його вистачало для надійного замикання контактів.

Зібрати акустичне реле можна на макетної платі, а можна і виготовити друковану. Варіант автора даної схеми показаний на знімку нижче.

Авторський варіант друкованої плати, в цьому варіанті застосовані резистори для поверхневого монтажу (SMD) але можна встановлювати і звичайні з висновками

Відео, як працює зібране реле, можна подивитися:

Чому від одного сигналу генерація встановлюється, а від іншого зривається

Маятник фізичний аналог генератора

Після прочитання опису роботи пристрою, у багатьох може виникнути питання - чому один сигнал підсилювача запускає генератор, а інший зупиняє? Адже вони можуть бути повністю ідентичні, і другий, здається, повинен підтримувати роботу генератора. Пояснимо на фізичному аналогу генератора - маятнику.

1. Зробіть маятник, підвісьте Вантаж на будь-який мотузці. Це аналог генератора на порозі збудження.
2. Штовхніть маятник, він почне розгойдуватися. Ваше вплив це сигнал запустив генератор, а коливання вантажу імітують коливання струму в процесі генерації.
3. Спробуйте ще раз штовхнути розгойдується вантаж. Якщо ви не потрапите в такт його коливань, то ви неминуче зупиніть маятник.

Такі ж процеси відбуваються і в нашому реле. Звичайно, можливо, що другий сигнал буде синхронним з коливаннями генератора, але ймовірність цього мала. До того ж грюкнути вдруге нескладно, якщо реле не відреагувало на перший звук.

Варіант реле з використанням мікросхем

Розглянемо ще один варіант реле, в якому використовується мікросхема. Він ще цікавий і тим, що не потрібно окремого блоку живлення, він включений в конструкцію самого пристрою.

Також схема відрізняється і тим, що замість електромагнітного реле використовується тиристор. Такий підхід дозволяє збільшити надійність, у реле є певний ресурс (кількість спрацьовувань), а у тиристора такого обмеження немає. До того ж управління навантаженням за допомогою напівпровідникового елемента дозволяє знизити габарити реле без зменшення потужність керованої навантаження.

Пристрій розрахований на роботу з лампами розжарювання потужністю 60-70 Вт і має чутливість до 6 метрів. Конструкція нескладна в збірці і непогано захищена від перешкод. Принципова схема представлена ​​нижче.

Схема акустичного реле з використанням мікросхеми

Реле теж не критично до деталей, можливі заміни аналогами:

1. Електретний мікрофон можна зняти зі старого магнітофона.
2. замість транзистора КТ940 можна встановити КТ630 або навіть КТ315 (правда є ймовірність, що він буде сильно грітися).
3. Мікросхему К561ТМ2 можна замінити на КР561ТМ2.
4. Діоди КД226 замінюються на Д112 - Д116 або КД258, зверніть увагу, вони повинні бути розраховані на 300 В.
5. Стабілітрон Д814 замінюється на Д808 або КС175 напруга стабілізації повинно бути в межах 9-12 В.
6. Тиристори можуть бути і КУ 201 або КУ 202. Якщо є можливість вибору, то підбираємо екземпляр з мінімальним струмом керуючого електрода. Можна також встановити симистор (про цю модернізації схеми розповімо трохи нижче).

Тепер розглянемо роботу пристрою. Щоб не відволікатися потім, відразу опишемо принцип дії мікросхеми. До її складу входять два тригера (в перекладі з англійської - засувки) це видно по букві «Т» на умовному позначенні елемента. На схемі вони позначені DD1.1 і DD1.2.

Тригер - це цифровий пристрій. Його входи сприймають тільки два типи сигналу.

1. Логічний нуль - напруги немає, точніше його потенціал близький до потенціалу мінуса харчування.
2. Логічна одиниця - напруга є (для мікросхем 561 серії воно близьке до потенціалу плюса харчування).

Ці ж сигнали формуються і на виходах харчування. Тригер працює наступним чином:

1. Відразу після його включення на виході логічний нуль.
2. На другому виході, який називається інверсним і позначений невеликий окружністю на контурі умовного позначення - в місці початку лінії, яка позначає його, буде нуль. Це вихід, як би навпаки (слово інверсія це латинське inversio - перевертання, перестановка), його стан відрізняється від прямого завжди, коли на прямому нуль, то на інверсному одиниця.
3. Якщо подати на вхід S логічну одиницю, то на виході з'явиться одиниця, причому тригер залишиться в такому стані, навіть якщо сигнал зі входу прибрати.
4. Щоб знову встановити нуль на виході потрібно подати одиницю на вхід R.
5. У тригера є ще два входи. D (інформаційний) - стан виходу змінюється при кожному новому сигналі (імпульсі) на ньому. Причому відбувається це тільки в тому випадку, коли на вхід С (синхронізація) подана логічна одиниця. В іншому випадку сигнал на вході R не сприйматиметься.

Тепер докладніше про те, як працює схема:

1. Сигнал з електретного мікрофона надходить на підсилювач, зібраний на двох транзисторах VT1 і VT2. Один з них наш знайомий нам за попередньою схемою КТ315, другий КТ361. Це близнюк першого, але тільки з іншим типом провідності. Використання такої пари транзисторів дозволяє зменшити їх взаємний вплив один на одного і поліпшити чутливість пристрою.

Відмінності маркування КТ315 від КТ361

Конденсатори С1 і С2 служать для розв'язки мікрофона з підсилювачем і обох транзисторів між собою. Конденсатор С3 захищає підсилювач від наведень по мережі живлення.

1. Сигнал від підсилювача надходить на вхід З першоготригера. Так як на його вході D логічна одиниця присутня постійно (він підключений на плюс), то тригер перемикається, і на його прямому виході з'являється напруга.
2. На виході встановлено ще ланцюжок з резистора R6 і конденсатора C4. Конденсатор починає заряджатися, при повному заряді на вході R з'явиться напруга (логічна одиниця). Тригер скидається (на виході нуль). Вхід S підключений на масу, і на ньому постійно нуль - він не впливає на роботу пристрою.
3. Конденсатор C4 розряджається через діод VD 1 на вихід тригера (на ньому нуль, тобто мінус харчування). В такому стані логічний елемент DD1.1 залишиться до того моменту поки на його вхід З знову вступить напруга від підсилювача (реле знову зреагує на звук.

Таким чином, на DD1.1 зібраний одновібратор - пристрій, який на кожен вхідний імпульс, незалежно від його форми і тривалості, на виході видає прямокутний імпульс, з амплітудою рівній напрузі логічного одиниці. Його тривалість визначається номіналами конденсатора С4 і резистора R6 в прямій залежності (осцилограма сигналів в реле показана нижче). При даних величинах ємності і опору, тривалість імпульсу 0,5 сек.

Якщо система спрацьовує нечітко, то можна продовжити період імпульсу, збільшивши опір R6 (він, до речі, і відзначений на схемі зірочкою - «*», що означає підбирається)

1. Імпульс з одновібратора надходить на вхід З другого тригера (DD1.2). На цей момент на його вході D логічна одиниця, подана з інверсного виходу (входи R і S підключені на масу і на них постійно нуль, на роботу мікросхеми вони не впливають). На виході тригера з'явиться логічна одиниця.
2. Через резистор R7 напруга з виходу другого тригера надходить на базу транзистора VT3, він відкривається.
3. У точці з'єднання емітера VT3 резистора R8 з'являється напруга - воно надходить на керуючий електрод тиристора, і той відкривається.
4. Лампа освітлення, підключена до мережі через діодний міст VD2 -VD5 і наш тиристор VS1 загоряється. Діодний міст потрібен, так як тиристор не працює зі змінним напругою.
5. Після того як пролунав другий бавовна одновибратор формує ще один імпульс який перемикає тригер DD1.2 в початковий стан. На його виході нуль.
6. Транзистор VT3 закривається, і, отже, прибирається напругу на керуючому електроді тиристора - він закривається теж.
7. Лампа гасне, і реле повертається в початковий стан до наступного сигналу.

Щоб були більш зрозумілі процеси, що відбуваються в реле, можете вивчити осциллограмму сигналів формуються в його вузлах.

Осцилограма сигналів формуються у вузлах реле

Для живлення реле в схемі передбачено безтрансформаторний блок живлення, він складається з наступних елементів.

• Діодний міст VD2-VD5 - перетворює змінну напругу в мережі в постійне, пульсуюче. Одночасно від нього харчується і ланцюжок освітлювальна лампа-тиристор.
• Для гасіння зайвої напруги служить резистор R9. Спільно з опором харчування елементів пристрою він утворює дільник напруги.

Зверніть увагу. Якщо всі інші резистори можуть бути невеликої потужності 0,125 Вт, то потужність цього не менш 2 Вт, інакше він неминуче згорить. Також при можливих модернізаціях схеми його номінал доведеться підбирати заново, щоб напруга живлення не було більше 12 В.

• Для перетворення пульсуючого напруги в постійне служить конденсатора С5. На схемі його ємність 1000 мкФ, але чим більше, тим краще.
• Виключає скачки напруги стабілітрон VD1. Напруга між його катодом і анодом завжди постійне.

Зібрати схему можна і на макетної платі, але все ж краще виготовити друковану так надійніше. При складанні зверніть увагу на нумерацію висновків мікросхеми К561ТМ2, її цоколевка приведена нижче.

Цокольовка мікросхеми К561ТМ2

Розмістити пристрій можна в будь-якому зручному корпусі - як самостійно зібраному, так і від інших пристроїв.

Увага. Всі елементи пристрою знаходяться під напругою 220 В, будьте гранично уважні при випробуванні і налагодження пристрою. Корпус теж повинен забезпечувати захист від ураження електричним струмом. Бажано, щоб реле підключався на лінії електропроводки з встановленим УЗО (пристроєм захисного відключення).

Тепер наведемо кілька варіантів модернізації даної схеми.

Збільшення потужності навантаження

Реле розраховано на навантаження в 60 - 70 Вт, цього цілком достатньо для сходового освітлення. Однак при необхідності її можна збільшити. Для цього діоди моста VD2 - VD5 і тиристор VS1 потрібно встановити на радіатори, які зменшать їх нагрівання.

Правда доведеться використовувати вже діоди Д112 - Д116 вони мають різьблення під гайку для кріплення на радіатор.

Діоди, змонтовані на радіаторі, також монтується і тиристор

Чим більше площа радіатора, тим краще. При установці елементів на радіатор врахуйте наступні нюанси.

• Місця контакту радіодеталей і радіаторів повинні бути ретельно відшліфовані, щоб забезпечити надійний контакт.
• Для кращої тепловіддачі використовуйте теплопровідних пасту, таку ж, як і для установки процесора в системних блоках комп'ютера.
• Радіатори повинні бути електрично ізольовані як один від одного, так і від корпусу пристрою.

Робота в режимі реле шуму

У вихідному варіанті реле реагує на команди, що подаються за допомогою ударів. Однак можна переробити її так, що вона буде реагувати на шум, як промислові реле, представлені в нашій статті.

Тобто при виникненні звуку реле вмикає освітлення, при зникненні відключає через певний проміжок часу. Для цього навіть не доведеться ускладнювати пристрій, навпаки воно спрощується. У схему вносимо зміни - інструкція така.

1. До бази транзистора VT3 підключаємо не вихід другого тригера DD1.2 на вихід першого (висновок 13 мікросхеми підключаємо до резистору R7). Друга частина мікросхеми нам виходить не потрібна. Таким чином включатися освітлення буде від сигналу одновібратора запущеного підсилювачем звуку.
2. Однак, як ми бачили на осциллограмме сигналів, в реле тривалість імпульсу формованого одновібратором всього 0,5 сек. Тобто після того як з'явився шум, освітлення буде запалюватися тільки на цей час. Значить треба його продовжити. Як ви пам'ятаєте, тривалість імпульсу безпосередньо залежить від ємності конденсатора С4 і резистора R6. Значить, збільшуємо ємність конденсатора і опір резистора - підбираємо їх так, щоб затримка нас влаштовувала.

Порада. Можна звичайно підбирати ємність і опір методом проб і помилок, але простіше розрахувати. Формула наступна T = CxR.

Приклад, вибираємо ємність конденсатора 300 мкФ, а час затримки вимкнення 60 сек. Перетворимо формулу, щоб вирахувати опір резистора: R = T / C, в нашому випадку 60/300 × 10-6 = 200000 Ом, тобто 200 кОм. Також можна скористатися онлайн калькулятором, наприклад за посиланням: http://hostciti.net/calc/physics/condenser.html.

Скріншот онлайн калькулятора часу зарядки конденсатора

Можна також замість звичайного резистора R6 встановити змінний або построечний, потім в процесі експлуатації реле буде легко змінювати час затримки.

Все, інших змін в схему вносити не потрібно.

Робота навантаження не від випрямленого струму, а від змінного

Харчування навантаження на нашій схемі відбувається постійним пульсуючим струмом, так як перед тиристорним ключем встановлено діодний міст. Це не зовсім правильне рішення для пристрою призначеного економити електроенергію. Вся справа в тому, що від постійного струму 220 В можуть харчуватися тільки лампи розжарювання. Енергозберігаючі лампи розраховані на змінний струм.

• Люмінесцентні, в тому числі і давно знайомі лампи «денного світла» використовують змінний струм для пристрою запуску.
• У світлодіодних лампах встановлена ​​схема знижує напруга (для світлодіодів потрібно 3 - 5 В), вона теж працездатна тільки при харчуванні від мережі змінного струму.

Тому, природно, краще перейти на подачу для навантаження змінного струму. Зробити це можна трьома способами.

• Встановити реле замість тиристора, при цьому втрачаються всі вигоди, які приносить управління за допомогою напівпровідникового пристрою.
• Встановити замість тиристора симистор, цей елемент аналогічно працює, але пропускає струм в обидва боки. Це найкращий варіант.

За зовнішнім виглядом симистор не відрізняється від тиристора, але працює зі змінним струмом

• Як варіант, замість сімістора можна встановити два паралельно-зустрічно (катод одного з'єднується з анодом іншого) включених тиристора. Електроди з'єднують разом. Цей варіант можна використовувати, якщо виникають проблеми з придбанням симистора. Другий тиристор, той же самий.

Аналог симистора на двох тиристорах

Встановлюється симистор з навантаженням до діодного моста. При цьому останній буде використовуватися тільки для живлення електронних компонентів пристрою, тому можна використовувати менш потужні діоди, наприклад Д102 або взагалі використовувати готовий міст, наприклад КЦ405. Симистор можна вибрати, наприклад КУ208Г або ТС112.

Ось і все, що ми хотіли розповісти про датчик звуку для освітлення. Сподіваємося, наша стаття допомогла вам зрозуміти принципи роботи цього пристрою, і розповіла про можливості його застосування. Відмінно якщо ви змогли самостійно реалізувати одну із запропонованих схем або хоча б придбали промислове реле для управління освітленням. Нехай ваше житло буде зручним і економним.