Раньше мы только в кино могли наблюдать, как герой картины заходит в помещение, хлопает в ладоши и загорается свет. Для нас такое действие казалось фантастикой. Тем не менее, рано или поздно любые фантастические изобретения воплощаются в реальную жизнь. И хлопковый выключатель сейчас набирает всё большую популярность. Но для большинства из нас он всё равно остаётся за гранью представлений и познаний об электричестве. Предлагаем подробнее познакомиться с таким коммутационным аппаратом. Узнайте, как он устроен, на чём основывается принцип действия, где его купить и можно ли сделать подобный выключатель своими руками?
Пока ещё такое устройство, как хлопковый выключатель, не зайдёшь и не купишь в первом попавшемся магазине электротоваров. И не каждый завод-производитель бытовой электрической техники выпускает подобные аппараты. Наиболее известная компания, которая производит эти устройства – минская республики Беларусь. Будем изучать звуковой выключатель на примере разработанного белорусами выключателя «Экосвет-Х-300-Л».
Применение хлопкового выключателя
Акустический (или хлопковый) выключатель создан для управления электричеством в различных помещениях дистанционно, то есть не прикасаясь непосредственно к тумблеру. Данное приспособление действует по хлопку в ладоши. Помимо источников освещения акустический регулятор может активировать катушки контакторов, преобразователи тока, климатические системы и иное электрическое и электронное оборудование — главное, чтобы хватало мощности.
Акустические выключатели в жилых помещениях
Звуковые выключатели оптимально подходят для сравнительно тихих помещений в доме: спален, библиотек, кабинетов, кладовых, погребов. Установка подобного устройства в спальне позволит вам не вставать с кровати для выключения света после того, как вы почитаете на ночь любимую книгу и удобно устроитесь под одеялом. Чтобы комната погрузилась в уютный, обволакивающий мрак, нужно просто похлопать в ладоши.
Установка хлопкового выключателя в спальне позволяет не вставать с кровати для выключения света
Монтировать подобные приборы в шумных местах и помещениях нецелесообразно, поскольку посторонние звуки будут регулярно провоцировать несанкционированную активацию устройства. В связи с этим звуковой выключатель не подходит для офисных и рабочих помещений, для кухонь, столовых и гостиных.
Хлопковый выключатель очень пригодится в быту людям, передвигающимся на инвалидной коляске, также он будет полезен детям. Как правило, в целях безопасности в детских комнатах электроустройства располагают на высоте 1,7 м. Для того чтобы самостоятельно включить или выключить свет, ребёнку приходится вставать на табуретку, а это также небезопасно: малыш может потерять равновесие и упасть. Если вы установите хлопковый выключатель, ребёнок не будет каждый раз к вам обращаться с просьбой включить или погасить свет. Он просто хлопнет в ладоши и от этого свет зажжётся или погаснет.
Освещение межэтажного пространства
При помощи выключателя, реагирующего на хлопок, можно контролировать свет на площадке между этажами. Для этого он должен быть снабжён фотореле. Восприимчивость датчика движения контролируется делителем напряжения с резистором, создающим фотодиод. Если использование датчика движения не принципиально, его можно отключить. Для этого необходимо выставить резистор на самое низкое значение.
При помощи выключателя, реагирующего на хлопок, можно контролировать свет на площадке между этажами
При освещении межэтажного пространства можно использовать микросхему К176ЛА7. При её применении автомат активации электричества не дребезжит на верхних и нижних показателях. С помощью электретного микрофона принимается акустическая волна и трансформируется в электрический импульс. Затем за счёт применения трехэлектродных транзисторов импульс принимают логические участки микрочипа, производящие сигнал продолжительностью до 10 секунд. В эти 10 секунд лампа находится в активированном, т. е. включённом состоянии. Чтобы её отключить на светлое время суток, нужно подать сигнал с выхода элемента.
Критерии выбора
Перед тем, как обзавестись подобным прибором, нужно определить, для каких целей он нужен. На лестничной клетке, во дворе и подъезде можно поставить самый обычный акустический датчик, реагирующий на любой шум из окружающего пространства. Этот вариант позволит человеку, поднимающемуся по лестнице или преодолевающему затемненную зону дойти до места назначения, не опасаясь отключения света. Если ставить реле, которое отключается через определенный промежуток времени, пожилой или медленно идущий человек окажется в темноте. Задержку отключения можно отрегулировать, если она предусмотрена производителем, или внести конструктивные изменения в уже купленный прибор.
Есть и другие требования к устройствам определенного типа:
- уличный датчик непременно должен быть надежно укреплен и оснащен защитой от природных воздействий (это особенно актуально в регионах с проблемным климатом;
- если цель покупки – экономия освещения, лучше приобрести модель, оснащенную фотореле
- принцип работы диммерного акустического выключателя пригодится на приусадебном участке, на даче – освещение выключится, как только внешнее пространство перестанет нуждаться в дополнительном свете, но он же пригодится и там, где люди покидают помещение на короткое время и снова возвращаются (на кухне, в производственном цеху;
- радиус действия имеет значение, если планируется контролировать большое пространство, для условий квартиры достаточно минимальных показателей.
Иногда в обзорах подобной продукции можно встретить настоятельные уверения о необходимости приобретения датчиков от брендового производителя, с проверенной репутацией и высокой стоимостью. В домашних условиях можно прекрасно использовать самодельные датчики, собранные самостоятельно. Если нет никаких знаний по этому вопросу, можно просто купить надежное устройство отечественного производства.
Виде: как собрать датчик хлопкового выключателя своими руками
Как действует акустический выключатель
Порядок работы хлопкового устройства, весьма прост: первый хлопок включает нагрузку, второй — выключает. Довольно чувствительный микрофон принимает акустическую волну и в форме сигнала подаёт на усилитель мощности звуковой частоты. Далее интенсивный сигнал попадает на базу ключа, величина которого позволяет активировать транзистор. В миг получения импульса базой ключа электронно-дырочный переход транзистора открывается и проводит электрический ток, питающий подсоединённый осветительный прибор либо реле, управляющее нагрузками.
Акустический (звуковой) и хлопковый выключатель — это не совсем одно и то же. Акустический (звуковой) датчик срабатывает на любые звуки и шумы, а хлопковый — только на хлопки в ладоши. Таким образом, можно сказать, что хлопковый выключатель является разновидностью акустического (звукового).
Инженер-электрик Дмитрий, автор сайта «Заметки электрика»
https://zametkielectrika.ru/xlopkovyj-vyklyuchatel/
Испытания
Перед включением устройства следует его настроить, чтобы исключить ложные срабатывания на посторонние звуки. Например, хлопковый прибор не должен отзываться на удары молотка, стук посуды, звонящий телефон или включенный перфоратор.
Настройки осуществляются экспериментальным путем. Прибор считается настроенным, когда срабатывает только на хлопки.
Технические характеристики устройства, работающего по хлопку
Выключатели света, активирующиеся звуками от хлопков, можно найти в продаже или сделать самостоятельно. Рассмотрим прибор «Экосвет-Х-200-Л», выпускаемый белорусской . Он обладает следующими техническими характеристиками:
- мощностью нагрузки — до 300 ватт;
- силой звука — 30–150 децибел;
- напряжением сети — 220 вольт.
Хлопковые выключатели «Экосвет-Х-300-Л» предназначены для включения и выключения освещения по громкому и звонкому звуку
В комплект кроме непосредственно выключателя входит коробка и инструкция по монтажу. Цена данного выключателя в сравнении с аналогичными приборами других изготовителей является вполне демократичной. Выключатель выпускается в защитном корпусе класса IP-30. Работать он может при температуре от -20 оС до +40 оС. Такое устройство сочетается фактически с любыми светильниками: галогенными, люминесцентными, энергосберегающими, LED и стандартными лампами накаливания. Размер устройства — не более спичечного коробка, поэтому его легко разместить в основании любого источника света. Крепится выключатель с помощью двустороннего строительного скотча или саморезов.
Составляющие компоненты звукового выключателя
Смонтировать акустический выключатель можно и самостоятельно. Приведём пример с использованием в микрофонном усилителе транзисторов КТ315 отечественного производства. В финишном каскаде применяется транзисторный ключ большой мощности на биполярном транзисторе КТ818. Если предполагается управление лампами с питанием выше 12 вольт, то в цепи необходимо реле. Если предполагаемые нагрузки меньше данного значения, то реле можно вычеркнуть. Медные провода соединяются при помощи клемм Wago 222, имеющих свои плюсы и минусы.
Медные провода можно соединить при помощи клемм Wago
Плюсы клеммников Wago:
- быстрота, аккуратность и лёгкость соединения проводов;
- электробезопасность;
- отсутствие необходимости использовать специальный инструмент электрика;
- надёжность;
- эстетичность и красота.
Минусы клеммников Wago:
- высокая цена;
- не слишком удобное расположение гнёзда.
Электрическая схема
В интернете представлено много вариантов разной сложности в зависимости от конфигурации, но не все они работоспособны. Проявляются дефекты при изготовлении. Представленная электрическая схема проверена на практике.
Здесь VD1 предназначен для защиты транзистора VT3. Для использования реле необходима установка диода. Если будет решено установить лёгкую нагрузку, то советуем заменить диод на перемычку.
Пошаговая инструкция
Сам акустический модуль приклеивается скотчем изнутри к люстре или корпусу электроприбора, соединения проще производить клеммниками типа Wago:
- обесточить сеть, разорвать цепь питания, идущую к клавишному выключателю, снять изоляцию и зачистить с концов жилы;
- пара проводов белого цвета от акустического модуля соединяются с фазой и нейтралью, идущих от щитка или распредкоробки;
- два оставшихся черных провода аналогично соединяется с выводами светильника или бытового прибора.
Остается перевести клавишу обычного выключателя в положение «включено», система готова к работе.
Принцип работы диммерного акустического выключателя
Для диммерного включения электричества применяется оптико-акустический выключатель. Он действует следующим образом:
- Звуковой сигнал (в нашем случае это хлопок) поступает на чувствительную мембрану микрофона. Там звук конвертируется в электрический импульс. При проходе через операционный усилитель мощность импульса увеличивается и осуществляется зарядка конденсатора. При достижении зарядом большей величины, чем на ёмкости, происходит переключение компаратора. Ноль при этом на выходе заменяется импульсом от логического участка.
- Такая цепочка последовательно активируется в выключателе после получения акустического сигнала от микрофона. Затем запускается транзисторный генератор, направляющий электрические импульсы, и открывается симистор. Через него происходит поступление электропитания на источник света.
- Через некоторое время конденсатор теряет уровень напряжения. При этом симистор принимает управляющие электрические сигналы с постоянно увеличивающимся фазовым замедлением, вследствие чего происходит плавное выключение света. При оптимальном подборе номиналов световой источник выключается с паузой до трёх минут.
Для диммерного включения электричества применяется оптико-акустический выключатель
Производители
Наиболее известные модели, представленные на российском рынке — «Экосвет» и «Claps». Рассмотрим их основные характеристики.
Выключатель «Сlaps»
Одной из новейших разработок является модель хлопкового выключателя «Сlaps». В этом устройстве звук обрабатывается при помощи микропроцессора, ни на какие посторонние шумы он не реагирует, но настраивается на несколько хлопков подряд (это самое главное условие работы).
В одном помещении допустимо установить несколько таких выключателей, каждый из них будет реагировать на определённое число хлопков, и включать соответственно свет, увлажнитель воздуха, вентилятор, телевизор либо музыкальный центр. Под эту модель выключателя приспосабливают любые бытовые приборы, имеющие электрический шнур.
Возможно, кому-то хлопковый выключатель покажется игрушкой или абсолютно ненужным устройством. Другие наоборот горят идеей создать свой «умный дом», чтобы свет и электроприборы включались и начинали работать по команде или хлопку. Устраивайте свою жизнь так, как хочется именно вам, но при этом сделайте её максимально комфортной.
Выключатель «Экосвет»
Устройство «Экосвет» предназначено для работы с лампочками на 220 Вольт.
Основные параметры прибора:
- нагрузка — 300 Ватт;
- разброс звукового сигнала — от 30 до 150 децибел;
- уровень защищенности корпуса — IP30;
- допустимый температурный режим — от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля;
- стоимость — от 350 рублей.
«Экосвет» фиксируют саморезами за крепежные лапы. Прибор не рекомендуется устанавливать в шумных помещениях. Несмотря на то, что «Экосвет» настроен на хлопки, возможны ложные срабатывания.
На рисунке вверху показана схема подключения прибора. «Экосвет» соединен с обычным выключателем, чтобы предоставить возможность обесточивания схемы и прекращения его работы.
