Berührungsschalter für Tischlampen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung
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Moderne mechanische Elektroschalter sind zuverlässig, bequem und günstig. Aber manchmal braucht man einen Schalter, der ohne den Einsatz mechanischer Kraft funktioniert. Wenn Sie das vorgeschlagene Gerät verwenden, genügt eine leichte Berührung der metallischen Sensorplatte, um die Last ein- oder auszuschalten.
Die Schaltung des Berührungsschalters ist in der Abbildung dargestellt.
Der Masteroszillator auf den Elementen DD1.1, DD1.3 erzeugt Impulse mit einer Frequenz von ca. 12 kHz und einem Hub nahe der Versorgungsspannung (12 V). Vom Ausgang 4 des DD1.3-Elements werden die Impulse über die Kondensatoren C4 und C5 dem Eingang des DD1.4-Elements zugeführt, das im linearen Modus arbeitet und als Verstärker dient.
Darüber hinaus werden die von der C6R5R6-Schaltung differenzierten Impulse über das DD1.2-Element dem Gleichrichter (Diode VD1) zugeführt. Die konstante Spannung am Ausgang des Gleichrichters entspricht der Amplitude der Impulse.
Sensor E1 – eine Metallplatte, die mit dem Verbindungspunkt der Kondensatoren C4 und C5 verbunden ist. Durch die Berührung der Platte wird dieser Punkt über den aktiv-kapazitiven Widerstand des menschlichen Körpers mit der „Erde“ verbunden. Dadurch nimmt die Amplitude der Impulse an den Eingängen des Elements DD1.4 stark ab. Dementsprechend ändert sich die Spannung am Gleichrichterausgang: von ca. 8 V (vor Berührung des Sensors) auf nahezu Null (nach Berührung). Der niedrige Logikpegel am Ausgang des Elements DD2.1 wird durch einen hohen ersetzt. Diese Differenz gelangt über den Kondensator C1 in den Eingang 13 des Elements DD1.2 und behält an seinem Ausgang und am Ausgang des Gleichrichters einen niedrigen Pegel bei, unabhängig davon, ob am Eingang 12 Impulse vorhanden sind oder nicht.
Die Dauer dieses Zustands wird durch die Schaltungszeitkonstante R1C1 bestimmt und beträgt ca. 0,5 s.
Das Signal vom Ausgang des Elements DD2.1 wird dem Eingang J zugeführt, der ebenfalls mit dem Element DD2.2 invertiert wird, dem Eingang K des Triggers DD3.1. Der Zähleingang dieses Triggers empfängt Impulse vom Master-Oszillator (von Pin 3 des DD1.1-Elements). Dadurch wird ein „Abprallen“ vermieden und ein eindeutiges einmaliges Schalten und Zurücksetzen des DD3.1-Triggers bei jeder Berührung des Sensors gewährleistet.
Der Trigger DD3.2 arbeitet im Zählmodus und ändert den Zustand jedes Mal in das Gegenteil, wenn ein Impuls vom Ausgang von DD3.1 eintrifft. Eine Taste am Transistor VT3.2 ist mit dem Ausgang des Triggers DD1 verbunden. Es steuert das Relais K1, dessen Wicklung im Kollektorkreis des Transistors liegt und von der VD2-Diode überbrückt wird, die den Spannungsstoß im Moment des Ausschaltens des Relais dämpft.
Die Relaiskontakte K1 schalten die Last. In der Version des Autors handelt es sich um eine aus Weidenzweigen geflochtene Tischlampe. Es wurde das Relais RES60 verwendet, Pass RS4.569.435-02. Der vom Schalter im 12-V-Kreis aufgenommene Strom beträgt im Standby-Modus 12 mA und bei aktiviertem Relais 26 mA. Der Schalter kann von jeder Quelle mit Strom versorgt werden, die die oben genannte Spannung und den oben genannten Strom liefert.
Das Relais K1 sollte mit Kontakten ausgewählt werden, die dem Strom und der Spannung der Schaltlast standhalten, sowie mit den Kondensatoren C4 und C5 – für eine Spannung von mindestens 400 V. Letzteres gewährleistet die elektrische Sicherheit des Geräts, wenn es von einer transformatorlosen Quelle gespeist wird.
Autor: O. Cherevan, St. Petersburg
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