Умный держатель лампы переменного тока 230 В | Полный проект электроники

Представленный здесь интеллектуальный патрон для лампы переменного тока на 230 В представляет собой ультра-простое устройство с автоматический контроллер электрической лампочки switch и стандартный патрон электрической лампочки, реализованный с помощью нескольких недорогих и легко доступных компонентов.

Электрическая лампочка, подключенная к встроенному патрону этого универсального устройства, просыпается с наступлением темноты и тикает сразу после первого дневного света. Устройство может использоваться для питания обычной лампы накаливания, светового балласта (для люминесцентных и газоразрядных ламп) или твердотельного осветительного прибора (КЛЛ и лампочки LED), работающих на токе не более 5А при напряжении 230В, 50Гц. Авторский прототип показан на рис. 1.

Схема интеллектуального патрона лампы показана на рис. 2. Он построен на основе мостового выпрямителя (BR1), таймера NE555 (IC2), оптопары PC817(1), стабилитрона 12 В (ZD1), выпрямительного диода 1N4007(D1), однопереключающего реле 12 В (RL1) и нескольких других компонентов.

Как видно на принципиальной схеме, датчик дня/ночи представляет собой светозависимый резистор GL5528 (LDR), который образует простой делитель потенциала с обычным резистором сопротивлением 100 кОм (R2). Переменное выходное напряжение этого делителя потенциала используется для управления одним электромагнитным реле серии G5L (12 В/400 Ом) (RL1) через таймер NE555 (IC2).

Обратите внимание, что когда входное напряжение (контакты 2 и 6) микросхемы IC2 превышает 8 В, выходной сигнал (контакт 3) становится низким, а когда входное напряжение ниже 4 В, выходной уровень становится высоким.

Для управления лампочкой общий полюс (P) и нормально разомкнутый (НО) контакты RL1 используются в качестве однополюсного переключателя включения/выключения switch для направления входного напряжения переменного тока на встроенный патрон лампы. В нормальных условиях на RL1 подается питание через IC1, когда окружающее освещение составляет менее десяти люкс. Когда освещенность превышает сорок люкс, реле обесточивается. Вы можете изменить пороговый уровень LDR1, изменив номинал резистора (R2).

В качестве источника питания здесь используется емкостный источник питания. Он настроен на типичный выходной ток 24 мА. IC2 работает от напряжения постоянного тока около 12 В, доступного через буферный конденсатор (C2) емкостью 220 мкФ, while RL1 будет получать питание постоянного тока около 14,4 В. Эти «повышенные» 14,4 В гарантируют, что RL1 будет работать бесперебойно даже при текущем уровне, который сравнительно намного ниже того, который фактически требуется.

Как вы могли заметить на схеме, в устройстве также имеется гальванически изолированный вход switch/сенсор, построенный на основе общей фотопары PC817 (IC1). Эта опция позволяет вам удалить LDR1 и управлять интеллектуальным патроном лампы с внешнего IoT-устройства (или аналогичного) if, которое вам нужно для простого проекта домашней автоматизации. Здесь следует отметить, что if фотопара находится в активном состоянии, лампочка switch погаснет. Излишне говорить, что фотопаре требуется резистор, ограничивающий ток, на входе, чтобы установить типичный прямой ток, близкий к 20 мА при типичном прямом напряжении 1,2 В.

Создание и тестирование

Вся схема может быть собрана на прямоугольном куске перфорированного или универсального PCB (см. авторский прототип). Однако схема PCB для интеллектуального патрона лампы показана на рис. 3, а схема его компонентов — на рис. 4. После сборки схемы на PCB подключите сеть переменного тока 230 В к разъему CON1.

Загрузите PCB и PDF-файлы со схемами компонентов: нажмите здесь

Для этого проекта необходим небольшой (водонепроницаемый) полупрозрачный корпус. Корпуса-прототипы бывают разных форм и размеров. Было бы лучше сделать корпус самостоятельно if, если у вас есть доступ к 3D-принтеру, так как это придаст вашей модели безупречный вид. Для справки на рисунке 5 также показан пример компоновки корпуса.

Примечание автора

Сначала для оценки эффективности использовался закрытый прототип лампы дневного света с регулируемой яркостью LED. Позже его установили на фонарном столбе в саду, и реальные результаты (до сих пор) весьма многообещающие. Этот умный патрон не только работает как энергосберегающая уличная лампочка, но также служит охранной лампочкой или индикатором занятости дома, чтобы отпугивать злоумышленников, даже когда вы в отпуске.

Внимание

Эта схема предполагает прямое использование сетевого напряжения 230 В переменного тока, что опасно и высока вероятность поражения электрическим током. if при неправильном обращении. Если вы не привыкли работать с таким напряжением, обратитесь за помощью к квалифицированному специалисту.

Т.К. Харендран — разработчик электроники, бета-тестер аппаратного обеспечения, технический автор и обозреватель продуктов. Он является основателем и промоутером TechNode.