Как подключить сенсорный выключатель к светодиодной ленте

Дополнительный функционал сенсора: 5 важных пунктов

В таком приборе есть разнообразные активации. Ещё в нём могут быть дополнительные возможности. При определённых навыках, хорошим спектром функций можно наделить и самодельный сенсор. На сегодняшний день подобные выключатели выпускаются с такими версиями добавленных функций:

1. Пульт дистанционного управления. Он существенно облегчает контроль над световым спектром многоцветной ленты. В этом случае обязательно применение контроллера. Иначе пульт не заработает. Также отмечается хорошая эффективность пульта при контроле над бра. А при подключении к ленте, пульт необходимо подбирать в тандеме с контроллером.
2. Таймер. Благодаря такому устройству можно устроить существенную экономию электричества. В таймере можно задать то время выключения света, когда ни в помещении, ни в доме не будет людей.
3. Объёмный отклик. Это изделие отвечает реакцией даже на лёгкий контакт. Часто данное устройство изготавливается самостоятельно и дополняет таймер.
4. Вид без контакта. Реакция этих приборов происходит, когда в помещении как-нибудь меняется обстановка. Это могут быть разные движения, меняться температура и освещённость.
5. Диммер. Любые обозначенные устройства для сенсорной ленты можно оснащать диммером. Это дополнение позволяет контролировать яркость света в помещении.

Оптимально для жилой квартиры – это 1 светодиодный светильник netxt с сенсорным выключателем. Но не запрещается работать над современной электрикой своими руками. Об этом ниже.

Схема включения светодиода в выключатель в квартире

Схема и внешний вид выключателя

Как видите, устройство состоит лишь из двух элементов – токоограничивающего резистора и источника света.

Многих людей, не имеющих отношения к радиоэлектронике, эта схема может поставить в тупик. Ведь ставим мы светодиод в выключатель 220В переменного напряжения, хотя сам светодиод рассчитан на напряжение 2-12В постоянного. И основная лампа, по идее, тоже должна светиться при таком подключении.

Как и почему это работает?

Вспомним школьный курс физики:

• Напряжение – разность потенциалов с двух концов проводника. Чем выше напряжение, там быстрее электроны бегут по проводам.
• Сила тока – плотность электронов в проводнике. Когда в электрической цепи на пути электронов встречается участок с большим сопротивлением, часть из них отдает свою энергию этому участку.

Когда сила тока (плотность потока электронов) значительно больше, чем этот участок способен пропустить, излишки энергии преобразуются в тепло. Если бы перед диодом не было резистора, сила тока, проходящая через него, во много раз превысила бы его номинальные параметры, превратив кристалл диода в облачко. В этой схеме резистор исполняет роль вентиля, отсекая большую часть тока. Через саму лампу накаливания также будет протекать ток, но сила его настолько мала, что спираль раскаляться не будет.

Миниатюрный датчик движения

Существуют подобного рода и датчики движения. То есть, не те здоровые коробки, которые вешаются на стенах или под потолком, а такие же самые миниатюрные выключатели, собранные на узкой плате.

Их также встраивают в профиль или непосредственно в мебель. Главное их отличие – радиус действия. Здесь уже речь идет не о нескольких сантиметрах, а о расстоянии в 2-3 метра.

Такие датчики можно подключать для организации подсветки на потолке или на полу в коридоре. Очень удобно их вставлять в плинтуса.

При наличии такого датчика движения, достаточно войти в помещение и свет загорится автоматически. При бездействии порядка 30 секунд, свет отключается.

Угол охвата девайса около 100 градусов. Исходя из этого и рассчитывайте его размещение.

Реагирующий на движение элемент, также необходимо выводить из корпуса. Просверливаете в профиле или в светильнике отверстие нужного диаметра и выставляете колпачок наружу.

Все остальное вместе с проводами остается спрятанным внутри.

Выбор ленты

Определив место установки, производят выбор самой световой ленты. В своей основе она — множество светодиодов, соединенных между собой и расположенных на длинной пластичной поверхности. Потребление всей полоски и ее элементов рассчитано под определенную мощность, которая указывается на ее упаковке. Обычные параметры питания составляют 12 или 220 В. Вторые, в своей основе, вариация первых, только они оснащаются идущим в комплекте преобразующим блоком. Соответственно, если его нет, придется дополнительно решить вопрос с энергопитанием. В таком случае можно кроме трансформатора воспользоваться аккумуляторной сборкой с подзарядкой, присоединив ее к питанию светодиодной полосы. Кроме перечисленных, изредка встречается лента на 24 В. Для нее также придется приобретать отдельный блок питания.

Основной характеристикой всегда считается яркость световой полосы. Она непосредственно зависит от количества диодов на метр и их типа. Наибольшее распространение получили полупроводниковые элементы с маркировкой SMD 2825, 3528, 5050, 5730 и 5060. Разница между ними только в яркости, а значит, их требуется меньше на 1 м светодиодной полосы. Среднее количество элементов такого отрезка находится в пределах от 30 до 60 штук. Соответственно, потребление каждого метра может достигать 14.4 W, что необходимо учесть при выборе характеристик блока питания.

Средняя длина светодиодных полос на торговых площадках составляет от 0.5 м до 100 м. Ленту можно делить, подключая контакты каждой части к блоку питания. Единственным ограничением служат места, где можно производить разъем линии. Они обозначены на ленте полосками, пунктиром или специальными рисками. Связанно это с устройством светодиодной ленты. Обычно внутренняя схема полосы состоит из множества звеньев, каждое из которых — несколько последовательно соединенных светодиодов (обычно три) с ограничивающим ток резистором. Каждый такой блок присоединен параллельно к следующему в ленте. Разрез можно выполнять только в месте перехода одного звена цепи в другой.

Цвет, выдаваемый диодами, может быть любым, включая варианты с изменяемым спектром при помощи ручного регулятора. Основные цвета, получившие наибольшее распространение — красный, желтый, белый, синий и зеленый. При использовании в помещениях, с датчиком движения для светодиодной ленты, наиболее подойдет белый или желтый спектр излучения.

Выбор питающей системы зависит от доступности подключения общей сети. Если место слишком неудобное для протяжки проводов питания, то может использоваться светодиодная лента на батарейках с датчиком движения. Сенсор зачастую, в таких случаях, уже идет в комплекте и находится на корпусе блока, в котором размещены аккумуляторы.

Выключатели проходного действия

Удобство и практичность этого вида приборов очевидны. Электрические сети, оснащенные подобными коммуникаторами, эксплуатируются более эффективно, так как в конечном итоге реально отмечается экономия энергии.

К примеру, для перехода через длинный коридор на входе освещение включается, а на выходе отключается. Эта функция реализуется всего лишь двумя приборами, смонтированными в разных концах коридора.

Если сравнивать конструкцию с обычным прибором включения/отключения, разница отмечается в количестве рабочих контактов приборов. Конструкция простого выключателя обеспечивает только замыкание/размыкание двух контактов.

Разводка подключения проходного выключателя предполагает создание трёх рабочих линий, из которых одна является общей, а две других – перекидными. Так появляется возможность управления участком электрической цепи из различных точек.

Принцип работы одноклавишной модели

Собственно, принцип функции выглядит простым и понятным. Существующие в составе конструкции перекидные контакты в первом положении замыкают один сегмент цепи и размыкают другой, а во втором положении перекидных контактов схема инвертируется.

На корпусе каждого фирменного выключателя всегда имеется принципиальная схема его подключения. К примеру, в распоряжении пользователя есть одноклавишный прибор. Необходимо включить его в простую схему управления одним светильником.

Если обратиться к схеме установки одноклавишного проходного выключателя, что содержится на его корпусе, действия пользователя сводятся к следующему:

1. На первый (C) контакт подключается общая линия.
2. На второй (P) и третий (P) контакты подводят перекидные сегменты.
3. Устанавливают два прибора в ранее намеченных точках.

Одинаковые по нумерации перекидные контакты (P) двух выключателей соединяются один с другим проводниками. Первые (общие — Common) контакты двух приборов соединяются – один с фазным проводом, второй с «нулевым» через лампу светильника.

Работа схемы тестируется следующим образом:

1. Смонтированный участок цепи обеспечивают напряжением.
2. Переводят клавишу первого выключателя в режим «Вкл».
3. Осветительная лампа загорается.
4. Следуют к точке размещения второго прибора.
5. Меняют текущее положение клавиши второго устройства.
6. Осветительная лампа отключается.

Теперь, если проделать все операции в обратном порядке, эффект действия системы освещения получится аналогичный. Так констатируется нормальная работа схемы.

Как выполнить реальный монтаж

Прежде чем начинать установку квартирного (или иного) проходного выключателя, рекомендуется вычертить монтажную схему, примерно такую:

Подвод тока на участок схемы с проходными выключателями, как правило, осуществляется через стандартную распределительную коробку. Таким образом, первый шаг инсталляции – подбор оптимального места под распределительную коробку, установка ее и подвод электрической проводки. Кабель в коробку выводят трёхжильный (фаза-ноль-земля).

Помимо установки распределительной коробки естественной остаётся необходимость подготовки ниш под монтаж шасси проходных выключателей. Для них также выбирают наиболее удобные места. Обычно монтируют приборы рядом с коробками проходных дверей.

Завершив подготовительные инсталляционные процедуры, переходят к подключению разведённых линий проводников. Первой подсоединяется к любому из выключателей, к его 1 выводу (фазный проводник).

Далее проводят соединение проводников между перекидными контактами. Последней соединяется линия нуля на оставшийся свободным первый контакт второго выключателя. Останется подвести напряжение к собранной цепи (включить защитный автомат) и протестировать сборку на корректную работу.

Конструкции перекрёстного исполнения

Существует модификация приборов – перекрёстные выключатели. Конструктивно представляют собой приборы с коммутацией на четыре контакта. Их главное предназначение – помощь в устройстве схем коммутации светильников и других приборов из трёх и более точек управления.

Между тем, для реализации подобных схем с участием в структуре перекрёстных моделей требуется использовать обычные проходные выключатели. Схемная реализация предполагает включение перекрёстных модификаций последовательно между парой обычных проходных коммутаторов. У перекрёстной модели имеется пара входных и пара выходных клемм.

Выпускаются изделия для внешнего (накладного) монтажа и устройства для использования в сетях скрытой проводки. Существует обширный выбор по нагрузочным способностям, а разнообразие по цветовой гамме и дизайну также не ограничивает пользовательских потребностей.

Конструкционные особенности прибора

Перед тем как создать новомодный гаджет самостоятельно, следует тщательно изучить его устройство и принцип действия.

Для любой модификации характерно наличие четырех основных элементов:

• Внешней (лицевой) части, за которой довольно часто устанавливается подсветка.
• Сенсорного датчика, который будет активировать сам прибор в зависимости от внешних воздействий.
• Коммутационной схемы, преобразующей сигнал в электрический ток, который активирует прибор освещения. В нашем случае это светодиодная лента.
• Корпуса, который может быть накладным либо встроенным. Соответственно, технология монтажа в каждом конкретном случае будет различной.

Срок службы прибора напрямую зависит от качества используемых в конструкции элементов. Если Вы рассчитываете на надежную и долгую эксплуатацию, не стоит экономить на комплектующих.

Монтаж RBG контроллеров и самостоятельная сборка сенсорного коммуникатора

RBG ленты отличаются от одноцветных наличием 4 контактов. Они промаркированы R, B, G, V+ — красный, голубой, зелёный и общий плюс. Провода соответствующего цвета соединяют выходы ленты с одноимёнными клеммами на контроллере. Пятый контакт W (белый) присутствует у некоторых моделей лент. Это стоит учитывать при подборе управления к светильникам.

Питание заходит в контроллер через V+ и V- (COM). Без проблем параллельно сцепляются 1–2 ленты максимальной длины 5 м. Если необходимая протяжённость светодиодного освещения больше, используется усилитель.

• кнопки или сенсорная панель непосредственно на приборе;
• пульт управления через инфракрасный порт (необходима полная проходимость сигнала);
• ПУ радиоуправления;
• беспроводной сенсор или приложение мобильного устройства по сети Wi-Fi.

При достаточных знаниях и умениях в области электротехники можно попробовать собрать сенсорный выключатель самостоятельно. В самой простой схеме приёмником выступает медный или алюминиевый элемент, спаянный с конденсатором ёмкостью 0,22 мкФ. К нему последовательно соединяют два транзистора КТ315, а потом резистор на 30 Ом и система параллельно соединенных электрического конденсатора 100 мкФ (16 V), реле сопротивлением 400 Ом и полупроводника Д226. Параллельно цепи может стоять третий конденсатор.

Прикупил я как-то по случаю светодиодную ленту и сделал из нее подсветку рабочей зоны на кухне. Очень удобно, но возникла проблема с ее включением. К выключателю тянуть провода – ремонт сделан. Пульт – не удобно, да и его же на месте никогда не будет. Временно прикрепил снизу шкафчика за планку на двусторонний скотч проходной выключатель, который на провода крепится. Долго пользовались, но не совсем удобно. Надо рукой за планкой его нащупать. Решил сделать сенсорный выключатель. Радиодеталей старых полно, компьютерные блоки питания есть. План был таков. Сенсор питается от дежурных +5В, и запускает блок питания. Светодиодная лента подключается к +12В.

Собрал ее на макетке и испытал. Фото не мог сделать, т.к. делал на работе.

В AutoCAD’е разработал плату под поверхностный монтаж:

Блок питания для RGB

Для того чтобы подключить светодиодную подсветку к сети, обязательно нужно приобрести блок питания. Подключать RGB напрямую к сети 220 В категорически воспрещается, так как это приведет к моментальному перегоранию подсветки. Этот агрегат необходимо приобретать с напряжением, соответствующим этому показателю у светодиодов, то есть 12 В или 24 В.

Одноцветную ленту подключить проще, так как она подсоединяется непосредственно к самому блоку. С RGB дело обстоит иначе, поскольку здесь понадобится контроллер. Он будет выступать в качестве регулятора цветов. Если его не использовать, то функция смены цветов будет утрачена. Контроллер, как и сам блок, должен иметь соответствующее выходное напряжение.

Мощность блока питания должна совпадать с мощностью светодиодов. Производитель обычно указывает этот показатель на 1 метр ленты, например, 14 В. Нетрудно посчитать, что на 8 метров будет приходиться 112 В, значит, и блок должен быть мощностью 112 В. Необходимо, чтобы в нем был запас по току примерно на 20—30%.

Качественный блок питания должен обладать высокой стабильностью выходного напряжения, иметь встроенный фильтр электромагнитных помех и защиту от перепадов напряжения, перегрузок или коротких замыканий. Корпус его должен быть выполнен из перфорированного металла, что способствует хорошей вентиляции и отсутствию перегрева. Если же его температура во время работы достигла 70 градусов, тогда следует снизить нагрузку.

Источник



Питание от батареек

Данный вариант подключения позволяет не использовать электричество, что удобно при некоторых обстоятельствах. Питание LED-устройства от батареек возможно в случае, если планируется подключение короткого отрезка с небольшой мощностью для кратковременного использования. Этим способом можно подключить дюралайт, например, для подсветки полок, картин или рабочей поверхности на кухне.

Батарейки подойдут любые, их суммарное напряжение должно быть от 8 до 12 В.

Порядок работ выглядит следующим образом.

1. Зачистите контакты на батарейках, залудите концы проводов и припаяйте их к плюсу и минусу элемента питания соответственно.
2. При подключении тумблера к его входу подводится плюс от батарейки, выход – к минусу дюралайта.
3. Припаяйте свободные концы контактов к ленте, не забывая о полярности.

Светодиодная лента, подключенная к батарейке.

Какой выбрать

Большой выбор сенсорных выключателей доставляет определенные трудности при подборе оптимального варианта. Подобные изделия представляют собой платы со средними размерами 40×10×2 мм, позволяющими поместиться в LED профиль, внешние модули, помещенные в пластиковый корпус либо контроллер, оснащенный пультом.

Чтобы выбрать подходящий вариант, следует сначала определиться с разновидностью светодиодного выключателя. После этого стоит учесть технические характеристики

Внимание заслуживает значение:

• Напряжения, которое подается на вход устройства и создается на его выходе;
• Сила тока, протекающего через устройство в режиме ожидания, и образующего в момент подключения нагрузки;
• Мощность.

Если решено установить монохромную LED полосу, стоит определиться с принципом работы размыкателя. Производители предлагают устройства:

• Емкостные, внутри которых находится пружина, плотно прилегающая к пластине. При прикосновении руки к выключателю она создает вибрацию. В результате замыкается контакт, и включается освещение. Однако, решив сделать выбор в пользу подобного устройства, стоит учесть, что при толщине рассеивателя из оргстекла более 1 мм можно столкнуться с отсутствием срабатывания. Это доставит серьезные неудобства в процессе эксплуатации;
• Инфракрасные, срабатывающие каждый раз, когда на расстоянии 10 см от поверхности окажется предмет, от которого сигнал отразиться и вернется на приемный элемент. Если зазор между защитным экраном и чувствительным элементом превышает 5 мм, придется использовать профиль меньшей глубины либо позаботиться о наличии в светорассеивающей линзе отверстия.

Если выбор сделан в пользу модели с диммером, стоит также определиться с принципом работы. Такие сенсорные выключатели чаще всего включаются/выключаются от кратковременного касания. Для изменения яркости надо дольше задержать руку на панели управления.

У некоторых моделей принцип работы несколько отличается. Они могут иметь несколько заранее запрограммированных режимов работы. Подобный устройства подходят для RBG лент. Они комплектуются пультом управления, оснащенным сенсорным кольцом. Для изменения оттенка свечения надо плавно двигать пальцем по спектральному кругу. В результате в работу будут включаться диоды выбранного цвета либо их комбинация.

Самостоятельный сборочный процесс по 1 схеме

Здесь необходимы навыки работы с паяльником, хорошие знания электроники. Также должны быть все составляющие конструкции. Только при таких условиях вы сможете самостоятельно сделать качественный выключатель. Затем подключить его к нужной ленте.

Он должен быть рассчитан на работу от бытовой системы – в 220 В. Самый сложный и ответственный аспект здесь – правильная спайка необходимой схемы.

Ниже предложен самый простой вариант схемы. Её может осилить даже начинающий пайщик.

Примечание: во второй схеме можно отказаться от применения конденсатора.

Схемы:

Схемы

Детали, необходимые для работы, таковы:

1. Пара транзисторов. Тип — КТ315.
2. Сопротивление. Параметр -30 Ом.
3. Полупроводник. Нужный вид — Д226.
4. Обычный конденсатор. Параметр – 0,22 мкф.
5. Адаптер или батарейка нужной мощности. Е напряжение на выходе – 9 В.
6. Конденсатор. Вид – электролитический. Параметр – 100 мкф, 16 В.

Все эти компоненты спаиваются по предложенной схеме и помещаются в нужный корпус.

Виды переключателей с чувствительным элементом

Сенсорный выключатель для led-ламп в профиле

LED подсветка отличается от остальных ламп низкой потребляемой мощностью (до 24 V), поэтому ряды диодов соединены с сетью через блок питания. Выбор последнего должен осуществляться с запасом мощности 15–20%. Переключатель находится между ними.

Ленты с одинарными одноцветными кристаллами обходятся обычной кнопкой. В комплекте с цветными LED рядами используются RBG контроллеры. Сенсорный выключатель для светодиодной ленты не предполагает механического усилия для замыкания цепи и имеет ряд преимуществ:

• бесконтактное срабатывание позволяет избежать загрязнения жиром на кухне, машинным маслом в гараже, красками и прочим в мастерской;
• препятствует попаданию влаги в механизм;
• в медицинских учреждениях сокращает контакт врача с потенциально загрязнёнными поверхностями;
• оснащён дополнительным функционалом;
• внешний вид лаконичен, помещаются в алюминиевый профиль вместе с массивом диодов.

Сенсорные выключатели для светодиодных лент представляют собой платы, которые вмещаются в LED профиль (усреднённые габариты 40*10*2 мм), внешние модули в пластиковом корпусе или контроллеры с пультом. В зависимости от длины и мощности ленты выбирают модели соответствующих характеристик:

• входящим и исходящим напряжением;
• ток в режиме ожидания и при нагрузке;
• мощность.

Диммер-выключатель

Для монохромных LED полос используют 2 вида размыкателей различных по принципу работы. В ёмкостных устройствах пружина плотно прилегает к пластине и провоцирует вибрацию от прикосновения, создаёт контакт и включает свет. Если рассеиватель выполнен из оргстекла толщиной больше 1 мм, механизм не сработает. Инфракрасный приёмник реагирует на отражение сигнала от предмета в диапазоне действия оптического датчика (до 100 мм). Если расстояние между чувствительным элементом и защитным экраном больше 5 мм, понадобится отверстие в светорассеивающей линзе или профиль меньшей глубины.

Сенсорные диммеры регулируют яркость освещения от 10% до 100%. Короткое касание (приближение руки) включает и отключает освещение, а длительное — меняет яркость. Принцип работы может быть иным: каждое взаимодействие переключает заранее запрограммированный сценарий освещения. Пульт управления RBG лентами (светодиоды из 3 кристаллов разного цвета) дополнен сенсорным кольцом. Устройство простое и понятное. По мере движения пальца по спектральному кругу меняется оттенок свечения. В этом случае механизм приспособления задействует диоды определённого цвета отдельно или в сочетаниях. Одновременная работа всех кристаллов даёт холодное белое освещение.

Дополнительные функции:

• адаптивный индикатор реагирует на уровень освещённости в помещении, автоматизирует работу светильника в зависимости от времени суток, проникновения солнечных лучей и наличия других источников;
• защита от коротких замыканий и переполюсовки;
• датчик движения (дальность действия 3-5 м, угол обхвата ~100%);
• таймер;
• «провожающий свет» — постепенное угасание, чтобы не выбираться из помещения в потёмках.

Подсветка кухни

На кухне пользоваться переключателями света особенно неудобно, так как руки могут быть вымазаны маслом и другими пищевыми компонентами. Световые датчики становятся особенно актуальными.

Подключение rgb светодиодной ленты через контроллер

Для самостоятельной реализации схемы освещения понадобятся следующие компоненты:

• датчик движения;
• розетка с классом защиты от IP44 (датчик будет подводить к ней напряжение);
• розетка-тройник на 220 В;
• адаптер на 12 В и 1 – 1,5 тыс. мА (включается в розетку и применяется для электропитания ленты);
• материнский разъем (используется для подключения адаптера к источнику света);
• диодная лента на 12 В нужной длины;
• акустический прозрачный плоский кабель (с его помощью питается осветительный прибор);
• силовой кабель (две жилы по 0,75) для стыковки вилки с датчиком и розеткой.

Типовая схема подключения на кухне отображена рисунке внизу.

Суть схемы состоит в подключении к кухонной розетке датчика. Коммутируемая прибором линия направляется в розетку. Прямо к розетке присоединяется адаптер, питающий осветительное устройство.

В ходе пайки акустического кабеля к ленте и материнскому разъему следует особое внимание уделить полярности. В случае неправильного определения плюса и минуса источник света не будет работать

Сборка своими силами, или дело мастера боится

При наличии минимальных знаний в электронике, можно смело закупать детали, брать в руки паяльник и приступать к созданию чудо-прибора, рассчитанного на питание от сети в 220 вольт. Секрет успеха кроется в грамотно спаянной схеме с соблюдением полярности проводов. Наглядные фото и видео, представленные в Интернете, помогут выполнить работу максимально правильно.

В предложенной ниже схеме можно обойтись и без конденсатора С3. Для того чтобы собрать прибор, вам следует запастись:

• двумя транзисторами КТ315;
• полупроводником Д226;
• простым конденсатором (на 0,22мкф);
• сопротивлением (на 30 Ом);
• мощной батарейкой на 9 В или блоком питания;
• электролитическим конденсатором (на 16 В и 100 мкф).

Пайка перечисленных выше элементов выполняется по указанной выше схеме, которая затем помещается в корпус.