コリドースイッチ。スキーム、説明

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廊下のスイッチ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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長い廊下、階段、出入り口、長い格納庫などの照明の電気配線において、XNUMX箇所以上（出入口、廊下の始点と終点）から照明を点灯・消灯する必要がある場所において、いわゆるコリドースイッチが通常使用されます。それらは廊下のさまざまな端に設置されています。この回路は電気技術者なら誰でも知っているもので、照明の状態 (オン、オフ) を変更するには、スイッチを前の位置とは反対の位置に切り替える必要があります。この方式では、スイッチに XNUMX 本ではなく XNUMX 本のワイヤーを敷設する必要がありますが、これは照明を XNUMX か所から制御する必要がある場合のみです。さらに多くの制御場所 (XNUMX つ、XNUMX つ) がある場合、幾何学的な専門分野での配線がより複雑になるだけでなく、XNUMX つから選択する必要がなくなり、XNUMX つ、XNUMX つから選択する必要がなくなるため、制御プロセス自体もより複雑になります。スイッチハンドルの位置。

この場合、状況を打開する良い方法は、ロックせずにボタンで状態を変更できる D トリガーに基づいた電子スイッチである可能性があります。さらに、ボタンの数は完全に無制限です。ボタンは、任意の場所に、任意の数で、XNUMX 本の低電力 XNUMX 線式回線に並列接続されます。これらのボタンのいずれかを押すと、照明の状態 (オン、オフ) が変わります。

図 1 は、XNUMX つのランプを備えたコリドースイッチの最初のバージョンの図を示しています。

コリドースイッチ

図。 1

ネットワークからの電圧が回路に供給されます。電源をオンにすると (たとえば、パネルのスイッチをオンにすると)、IC D1 は 12 V の電源電圧を受け取ります。この電圧は、単純なトランスレス DC 電源を使用して生成されます。主電源電圧は、ダイオード VD4 と整流ブリッジ VD5...VD8 のダイオードの 5 つによって整流されます。ツェナーダイオード VD1 を備えた抵抗 R12 は、電圧を 3 V に下げて安定させるパラメトリックスタビライザーを形成します。コンデンサ C1 はリップルを平滑化します。電力が供給されると、R2 を介して C1 が充電され、トリガーをゼロ状態に設定するパルスが生成されます。ゲート VT1 に供給される電圧はゼロであり、トランジスタ自体は閉じており、ランプ HXNUMX は点灯しません。

ランプを点灯するには、D トリガーの状態を反対に変更する必要があります。これを行うには、S1 ボタン (または S1 ～ SN ボタンのいずれか) を押して放します。これは入力時にそれを作成する方法です。 C は、トリガーを入力 D の状態に設定するパルスです。D は反転出力に接続されているため、電界効果トランジスタのゲートに供給されるレベルとは逆のレベルになります。その結果、ボタンを押すたびにダイレクト出力 D1 のレベルが変化します。直接出力 D1 が 1 の場合、トランジスタ VTXNUMX が開き、ランプが点灯します。

チップ上のトリガーは非常に速く動作し、どのボタンも少なくとも多少はカタカタ音を立てます。したがって、ボタンを押すと、2回押すと3つのメインパルスだけでなく、多数の短いバウンスパルスが生成されるため、トリガーを任意の位置にランダムに設定できます。そこでチャタリングによる故障を抑えるためにC4-R2チェーンを導入しました。これにより、フリップフロップの D 入力の状態が急激に変化するのを防ぎます。したがって、カタカタボタンがどれほど多くの寄生パルスを生成しても、それがこの回路の時定数より短ければ、状態変化は 3 回だけです。抵抗 RXNUMX は、強力な電界効果トランジスタのゲート容量の充電電流の影響からトリガ出力を解放します。ダイオード VDXNUMX および VDXNUMX は、ゲート容量の放電を促進し、ゲート容量に発生する可能性のある電圧サージを抑制します。

図 1 の回路は、XNUMX つのランプ (または複数のランプで構成される XNUMX つの点灯回路) のみを制御します。これは必ずしも便利とは限りません。部屋が非常に長い場合は、部屋のどこからでも制御できる XNUMX つのグループのランプを作成し、それぞれの位置にボタンを設置することをお勧めします。

図 2 は、561 つのランプ (または複数のランプで構成される 2 つの照明回路) で動作する廊下スイッチの回路図を示しています。ここでは、K3TM2 マイクロ回路の XNUMX 番目のトリガーが使用されていますが、これは最初の回路には関係しません。最初のトリガと直列にスイッチがオンになり、XNUMX ビットバイナリカウンタを形成します。これは、最初のトリガリンクに遅延回路 RXNUMX-CXNUMX が存在することだけが「標準」のものと異なります。これで、トリガー出力の状態がバイナリコードに従って変化します。

コリドースイッチ

図。 2

電源がオンになると、両方のフリップフロップがゼロ状態に設定されるため、1 番目のフリップフロップの R 入力が最初のフリップフロップの同じ入力に接続されます。ここで、C2-RXNUMX 回路は両方のフリップフロップに作用し、電源が投入されるとそれらをゼロにリセットします。

ボタンを最初に押すと、トリガー D1.1 が単一状態に設定され、ランプ H1 が点灯します。もう一度ボタンを押すと、トリガー D1.1 の状態が変化し、ランプ H1 が消灯しますが、同時に 1.2 番目のトリガー D2 の状態も変化します。論理ユニットはその時点に設定されます。直接出力すると、トランジスタ VT2 が開き、ランプ HXNUMX が点灯します。

ボタンを 3 回押すと、バイナリカウンタは状態「XNUMX」になり、両方のフリップフロップの直接出力に XNUMX が出力され、両方のランプが点灯します。そしてXNUMX回押すと両方のランプが消えます。

スキームにこれ以上の違いはありません。

整流ブリッジに IRF840 トランジスタと 1N4007 ダイオードを使用すると、各ランプまたは複数のランプで構成されている場合は各照明回路の電力が 200 W を超えてはなりません。負荷がより強力な場合は、ブリッジの 1N4007 ダイオードを電力負荷に対応するダイオードに交換する必要があります。さらに、電界効果トランジスタをラジエーター上に配置する必要があります。一般に、この回路の IRF840 は最大 2000 W の電力で負荷を制御できますが、ラジエーターを使用した場合に限り、トランジスタ自体のオン状態抵抗が低いため、最大 200 W の負荷電力で制御できます。降下は非常にわずかであるため、最大 200 W の負荷で動作する場合はラジエーターは必要ありません。

1N4148 ダイオードは、KD521、KD522、KD102、KD103 などのほぼすべてのダイオードと置き換えることができます。

1N4007 ダイオードは、少なくとも 400 V の電圧と負荷電力に対応する電流を備えた任意の整流ダイオードと置き換えることができます。たとえば、負荷が 120 ワット以下の場合、KD209 ダイオードを使用できます。

D814D ツェナーダイオードは、11 ～ 13 V のツェナーダイオードと置き換えることができますが、中出力のツェナーダイオードまたは金属ケースを使用することをお勧めします。一般に、ツェナーダイオードが破損すると、回路全体 (マイクロ回路、トランジスタゲート) に 220 V がかかり、ほぼ完全に破壊されてしまうため、ツェナーダイオードの信頼性が非常に重要であることを考慮する必要があります。

著者: サンコフ E.M.

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