Доработка выключателей Livolo для работы с малой нагрузкой
Еще о выключателях Ливоло.
Сенсорные радиоуправляемые выключатели Ливоло замечательны всем (ими можно прямо заменить обычный выключатель, они не требуют третьего провода, малым собственным потреблением, наличием радиоуправления, широким ассортиментом), кроме одного – плохо или совсем не работают с малой нагрузкой типа экономичных светодиодных ламп (менее 15 ватт) и с устройствами плавного зажигания ламп накаливания.
Об этом прямо написано в спецификации выключателей. Ливоло предлагает дополнительный блочок для устранения проблемы (VL-PJ01).
Казалось бы все хорошо, но дополнительный блок стоит денег и будучи подключенным параллельно осветительному прибору очевидно кушает дополнительное электричество. Уменьшая этим экономию от применения светодиодного устройства и уменьшая надежность работы системы. По сути, дополнительная емкость создает дополнительную мощность потребления, хотя и реактивную.
Я этот дополнительный блочок в руках не держал, но полагаю, что внутри него установлен конденсатор типа Х2 емкостью 470 или 680 нанофарад. Почему типа Х2? Надо, чтобы система была защишена от случайного пробоя этой емкости, а конденсаторы типа Х2 как раз сделаны так, чтобы самовосстанавливаться после пробоя.
Минусом такого решения являются появление дополнительной реактивной составляющей в потреблении лампы, наличие дополнительного элемента в высоковольтной цепи и очевидные неудобства установки дополнительного элемента где-то в светильнике. У меня например в ванной и туалете стоят светодиодные лампы мощностью 8 ватт и патроны вмурованы в стену. Единственное неразрушающее решение – использование переходников с контактными гнездами. В качестве основы я использовал купленные в Лерое переходники по 22 р. К сожалению качество их было совершенно неудволетворительным, металл ввертной части напоминал фольгу и вел себя соответственно – при вворачивании деформировался. Я использовал ввертную часть от обычной еще советской лампы накаливания. Разбил ее, очистил от стекла и пайкой и термоклеем собрал в единую конструкцию:
Решение вполне работоспособно, но имеет очевидные минусы, перечислю их еще раз:
— наличие конденсатора в цепи приводит к появлению реактивного тока
— внешний вид конструкции странен…
Поэтому я задумался, а что собственно мешает выключателю коммутировать малые нагрузки?
Я исследовал схему, снятую и выложенную товарищем mChel(http://we.easyelectronics.ru/Shematech/preparirovanie-sensornogo-vyklyuchatelya-livolo.html).
Позволю себе положить копию этой схемы тут:
Я собрал тестовый стенд и понаблюдал за поведением выключателя с малой нагрузкой.
Выключатель с малой нагрузкой при попытке включить свет щелкает и почти тут же отпускает реле. Если выключатель двухлинейный (т.е. может коммутировать две нагрузки), то при включении штатной нагрузки сначала и малой потом – будет работать совершенно нормально. Если включить большую нагрузку, потом малую и выключить большую – малая останется работать.
Т.е. собственно схема питания реле вполне может обеспечивать реле нормальным питанием во включенном состоянии. Эта часть на схеме mChel выделена зеленым.
Реле не хватает питания в переходном режиме – когда пришла команда на включение реле, оно замкнулось, схема выключателя должна перейти на питание от зеленой части, но пока нагрузка не заработала (светодиодная лампа включается с заметным запаздыванием, имхо около 400 мс, блок плавного зажигания ламп накаливания имеет задержку около 2000 мс) – реле должно питаться энергией, запасенной в конденсаторе С6 (330 мкф на 25 вольт). Этой энергии очевидно не хватает.
ВНИМАНИЕ! Схема выключателя имеет гальванический контакт с сетью 220 вольт. Все работы со схемой выключателя можно производить только при полном обесточивании схемы – т.е. оба провода от сети должны быть отключены. Несоблюдение правил техники безопасности может повредить вашему здоровью.
Первое решение – поставить в параллель этому конденсатору емкость побольше, я применил 1000 мкф на 35 вольт. Эффект любопытный — система не включается вовсе. Синий светодиод разгорается, но и только – на касание сенсора реакции нет, реле не срабатывает. Отключив питание тестовой схемы на короткий интервал можно иногда добиться включения системы и далее она нормально работает. А иногда начинает мигать синим светодиодом, циклически повторяя какую-то фразу.
Я сделал вывод, что не стартует микропроцессор. Изучение мануала по процессору Microchip 16F690 подтвердило мое предположение – система Power on Reset нормально стартует систему при скорости нарастания напряжения питания не менее указанной в табл 17.1
Таким образом, имеем два граничных значения – при емкости фильтра по питанию в 330 мкф энергии мало, а при 1330 (330+1000) мкф – скорость нарастания напряжения питания мала и процессор не стартует.
Рядом последовательных приближений я определил, что для выключателя, коммутирующего светодиодную лампу мощностью 8 ватт достаточно емкости в 220 мкф дополнительно.
А для коммутации ламп накаливания с замедлителем старта потребовалось поставить дополнительно емкость в 680 мкф.
Мне повезло и решение нашлось — и емкости достаточно для питания реле пока нагрузка выходит на рабочий режим и скорость нарастания напряжения питания достаточна для запуска процессора.
Если бы не повезло — то следующей идеей стала бы установка динистора на малое напряжение на входе LDO стабилизатора U1. Думаю, динистора на 8-10 вольт было бы достаточно. Динистор — это прибор, который резко включается, когда напряжение на выводах станосится более порогового и далее остается во включенном состоянии, пока ток через него не станет менее тока удержания.
Дополнительный конденсатор я установил внутри выключателя между платами.
Там вполне достаточно места и требуется минимальный демонтаж для доработки – надо снять стеклянную пластину и вытащить верхнюю плату. Далее припаиваем дополнительный конденсатор, тщательно осматриваем место монтажа, убеждаемся, что пайка сделана чисто, соплей на соседние элементы нет, собираем все в обратной последовательности:
После установки дополнительной емкости после подачи питания в первый раз выключатель начинает реагировать на сенсоры с заметным запаздыванием – примерно 40-60 секунд. Нормальной работе это не мешает, поскольку происходит только после подачи питания один раз. Видимо программа в процессоре меряет напряжение питания и выходит на штатную работу только после выхода питания в норму.
Дополнительный конденсатор я обернул несколькими слоями черной изоленты, к выводам припаяны короткие провода МГТФ, дополнительно защищенные термоусадкой соответствующего цвета (синий минус, красный плюс). На плате Ливоло выводы конденсатора С6 расположены так: внизу плюс, вверху минус.
Если ставить дополнительный конденсатор до монтажа в коробку, то простор для размещения емкости гораздо больше.
В однолинейном выключателя можно разместить дополнительный конденсатор на месте отсутствующего второго реле.
Можно заменить конденсатор на плате на бОльший (он будет длиннее) и проделать отверстие в черном пластиковом корпусе, в обычной установочной коробке достаточно места.
В принципе, есть место и между корпусом выключателя и электроустановочной коробкой.
И в заключение напоминаю – эта схема имеет гальванический контакт с элетросетью 220 вольт. Все изменения, сборку, разборку проводите всегда с полным отключением от электросети.
Источник
Бесконтактные и сенсорные выключатели для светодиодной ленты — правила и ошибки подключения.
Одним из самых неудобных моментов монтажа подсветки светодиодной лентой, является необходимость установки отдельного выключателя под нее.
Мало кто закладывает его изначально, вследствие чего, потом и приходится ломать голову, где же его лучше расположить, как вывести и подключить провода, дабы все это не выбивалось из общего дизайна комнаты.
Особенно этот момент актуален для подсветки рабочей зоны на кухне. Если на самом первом этапе проектирования вы не заложили электрику под это дело, то впоследствии столкнетесь с рядом проблем.
Для решения всех этих задач сегодня существуют миниатюрные, сенсорные или инфракрасные (бесконтактные) выключатели, которые имеют ширину самой ленты и идеально подходят под алюминиевый профиль.
Вы их спокойно размещаете в самое начало светодиодной ленты и закрываете рассеивателем, так что их даже не будет видно.
Давайте рассмотрим несколько моделей подобных девайсов, чем они отличаются, как подключаются, их сильные и слабые стороны.
Для начала обратим внимание на сенсорные модели. Как уже говорилось выше, шириной они со светодиодную ленту, а длиной не более спичечного коробка.
На своей плате имеют пружинку, при нажатии на которую, происходит включение и отключение освещения. Рассчитаны они на низкое напряжение 12-24 вольта.
Подключать их напрямую в сеть 220в нельзя!
То есть, устанавливаются они после блока питания светодиодной ленты.
Как правило, в самом ее начале.
Такие модели играют роль не просто выключателей, но и способны регулировать яркость Led освещения. Фактически, выступая в качестве полноценных диммеров.
Со всеми их плюсами и недостатками.
Для диммирования вам нужно просто подольше подержать нажатой пружинку.
Главный недостаток всех подобных устройств – малая мощность.
Обычно к ним можно подключить нагрузку от 20 до 48Вт, не более. А это всего около 2-х метров достаточно яркой светодиодной ленты.
Для увеличения мощности, например до 100Вт, потребуется напряжение 24 вольта. При этом сама лента + блок питания у вас должны быть аналогичными.
Как они подключаются? Давайте рассмотрим на примере уже почти готовой подсветки. Допустим, у вас есть алюминиевый профиль, с проложенной Led лентой внутри.
Для начала отщелкиваете заглушку и рассеиватель.
Чтобы добраться до проводов, срезаете термоусадку. Готовые комплекты Led подсветки, как раз таки идут уже с припаянными проводами и выведенным коннектором.
Так как модуль выключателя занимает определенное место, один сегмент ленты придется отрезать.
Далее переходим к паяльным работам.
Выбираете паяльник малой мощности (до 40Вт) и выпаиваете провода.
Теперь нужно правильно расположить модуль. Какие провода, куда должны подключаться?
На задней стороне ищите соответствующие подсказки и надписи. Например:
- GND (-) и VCC (+) – это основное питание с блока
- Led (-) и led (+) – выход на нагрузку
Если никаких надписей нет или они стерлись, то ориентируйтесь следующим образом. На дальние контакты от кнопки подается питание 12-24В, а ближние идут на саму ленту.
При таком расположении модуля (фото вверху), нижние контакты будут минусовыми, а верхние – плюсовыми.
Сначала припаиваете провода от блока питания.
После этого обязательно изолируйте соединения термоусадкой, чтобы исключить случайное замыкание внутри алюминиевого профиля на его корпус.
Далее жилками сечением 0,5-0,75мм2 соединяете лед ленту. Только не перепутайте плюс с минусом.
Зачастую приходится делать подключение крест-накрест, дабы соблюсти полярность.
Эти провода также в обязательном порядке изолируются. Сам модуль выключателя приклеивается к поверхности короба на двухсторонний скотч.
На место ставится заглушка и рассеиватель. При этом никаких отверстий под пружинку вырезать не нужно!
Если подключить такой модуль без прижатия пружины рассеивателем и просто нажимать ее рукой, то возможны сбои и не корректная работа устройства. Поэтому и рекомендуется его ставить в профиль с крышечкой.
Кроме того, это защищает выключатель от пыли и влаги.
Первые модели подобных диммеров-выключателей вообще могли идти с неприпаянной пружинкой. Ее просто прижимали крышкой к контактной площадке в нужном месте.
Также обратите внимание, что защитная придавливающая крышечка не должна быть толстой. Экран от рассеивателя толщиной в 1мм идеально подходит, а вот если поместить такой выключатель за более толстый материал ( оргстекло более 2-3мм), то реакции на тактильное нажатие уже не дождетесь.
В режиме ожидания, место куда нужно нажимать пальцем, должно подсвечиваться светодиодом.
Нажмете чуть левее или правее – выключатель реагировать не будет.
Кстати, в режиме ожидания девайс потребляет всего 10мА. Так что в огромные киловатты на счетчике в конце месяца, такая подсветка вам не выльется.
Чтобы включить свет, нужно слегка нажать или прикоснуться к рассеивателю в месте установки пружинки. При нажатии с длительным удержанием, яркость начнет изменяться, достигая своего максимума.
Чтобы ее уменьшить, отпускаете руку и нажимаете вновь, опять же удерживая пружинку определенное время. Яркость плавно падает.
Для отключения подсветки достаточно кратковременного касания.
Тем, кому не нравится прикасаться к пружинке, есть такие же миниатюрные бесконтактные выключатели, работающие на инфракрасном излучении от взмаха руки.
Именно их стараются монтировать для подсветки рабочей зоны на кухне или в медицинских кабинетах, где врачам нужно максимально избегать контакта рук с посторонними предметами.
При выборе таких моделей будьте внимательны. Есть варианты, где микросхемы размещаются снизу, а сам силовой ключ, коммутирующий нагрузку в 2-3А, сверху.
Это значит, что вы уже не сможете безопасно приклеить их на нижнюю поверхность профиля. Он у вас будет болтаться внутри, не говоря уже о вопросе изоляции всех контактов.
Такие модели предназначены в первую очередь для установки в пластиковый корпус светильников, а не для монтажа в алюминиевые профиля.
Да и размер у них на несколько миллиметров шире самой ленты, поэтому не во всякий профиль они могут влезть.
Вам нужно выбирать те выключатели, у которых ровное и гладкое нижнее основание. Все элементы у них расположены сверху.
Один из инфракрасных элементов является излучателем, а другой приемником. Таким образом, при появлении в пределах 2-7см от поверхности бесконтактного выключателя какого-то предмета (ваша рука, хвост кошки или севшая муха), сигнал отражается и выключатель реагирует.
Перед покупкой обратите внимание, что происходит с таким датчиком при внезапном исчезновении напряжения и его появлении через какое-то время. Например, у вас в доме или во всем районе, сетевая компания “отключила свет”. Через 2-3 часа он появился.
Так вот, в дешевых моделях таких датчиков, по умолчанию заложен режим автоматического включения подсветки при внезапном исчезновении питания и его возобновлении.
Уехали вы в отпуск на пару недель, а освещение без вашего участия само включится и накрутит лишние киловатты.
Так что спрашивайте у продавцов все характеристики товара.
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.
Подводя итог обзора китайских моделей, можно кратко перечислить ошибки, которых вам стоит избегать при выборе и подключении сенсорных и бесконтактных выключателей для светодиодной ленты:
1 Не поджатая пружинка для тактильного управления. Либо слишком толстая крышка сверху нее.
Если вы не доверяете надежности китайской продукции, можете обратить внимание на аналоги таких бесконтактных диммируемых выключателей от наших производителей.
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:
Не слабо так, правда. Особенно после хиленьких китайских экземпляров.
Высота его всего 2,7мм. Он спокойно поместится в любой самый тонкий профиль.
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.
Источник
