Розетка включается при наличии нагрузки
Обновлено: 16.04.2024
Превышение выходного тока в источниках питания свидетельствует об увеличении потребляемой мощности в устройстве нагрузки. Иногда потребляемый ток в нагрузке (из-за неисправности соединений или самого устройства нагрузки) может увеличиться вплоть до значения тока короткого замыкания (к/з), что неминуемо приведет к аварии (если источник питания не снабжен узлом защиты от перегрузки).
Последствия перегрузки могут оказаться более существенными и непоправимыми, если использовать источник питания без узла защиты (как сегодня часто делают радиолюбители, изготавливая простые источники и покупая недорогие адаптеры) — увеличится энергопотребление, выйдет из строя сетевой трансформатор, возможно возгорание отдельных элементов и неприятный запах.
Для того чтобы вовремя заметить выход источника питания в «заштатный” режим, устанавливают простые индикаторы перегрузки. Простые — потому, что они, как правило, содержат всего несколько элементов, недорогих и доступных, а установить эти индикаторы можно универсально практически в любой самодельный или промышленный источник питания.
Простая схема индикатора токовой перегрузки
Самая простая электронная схема индикатора токовой перегрузки показана нарис. 1
Рис. 1. Электрическая схема светового индикатора токовой перегрузки.
Работа ее элементов основана на том, что последовательно с нагрузкой в выходной цепи источника питания включают ограничивающий резистор малого сопротивления (R3 на схеме).
Данный узел можно применять универсально в источниках питания и стабилизаторах с разным выходным напряжение (испытано в условиях выходного напряжения 5— 20 В). Однако значения и номиналы элементов, указанных на схеме рис. 3.4, подобраны для источника питания с выходным напряжением 12 В.
Соответственно, для того чтобы расширить диапазон источников питания для данной конструкции, в выходном каскаде которых будет эффективно работать предлагаемый узел индикации, потребуется изменить параметры элементов R1— R3, VD1, VD2.
Пока перегрузки нет, источник питания и узел нагрузки работают в штатном режиме, через R3 протекает допустимый ток и падение напряжения на резисторе невелико (менее 1 В). Также невелико в этом случае и падение напряжения на диодах VD1, VD2, при этом светодиод HL1 едва светится.
При увеличении тока потребления в устройстве нагрузки или коротком замыкании между точками А и Б ток в цепи возрастает, падение напряжения на резисторе R3 может достигнуть максимального значения (выходного напряжения источника питания), вследствие чего светодиод HL1 загорится (будет мигать) в полную силу.
Для наглядного эффекта в схеме применен мигающий светодиод L36B. Вместо указанного светодиода можно применить аналогичные по электрическим характеристикам приборы, например, L56B, L456B (повышенной яркости), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 или подобные им.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3 (при токе к/з) более 5 Вт, поэтому этот резистор изготавливается самостоятельно из медной проволоки типа ПЭЛ-1 (ПЭЛ-2) диаметром 0,8 мм.
Ее берут из ненужного трансформатора. На каркас из канцелярского карандаша наматывают 8 витков этого провода, концы ее облуживают, затем каркас вынимают. Проволочный резистор R3 готов.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25 или аналогичные. Вместо диодов VD1, VD2 можно установить КД503, КД509, КД521 с любым буквенным индексом. Эти диоды защищают светодиод в режиме перегрузки (гасят излишнее напряжение).
Розетка с индикатором включенной нагрузки.
А. ОЗНОБИХИН, г. Иркутск
Оборудовав обычную розетку предлагаемым светодиодным индикатором, можно повысить удобство пользования этим самым распространенным электроприбором. Индикатор не только покажет, что сеть исправна и поможет найти розетку в темноте, но и изменит цвет свечения, если к розетке подключена нагрузка. А о срабатывании в результате перегрузки встроенного в розетку предохранителя сигнализирует мигающий красный светодиод.
Таким индикатором желательно оснастить те розетки, к которым подключают питаемые от сети приборы, не имеющие собственных индикаторов включения и предохранителей. Устройство, собранное по схеме, изображенной на рис. 1, следует разместить внутри корпуса розетки XS1, а при недостатке в нем места — рядом с розеткой в отдельном корпусе.
В случае перегорания плавкой вставки FU1 сетевое напряжение будет приложено через резистор R2 и нагрузку (если она подключена) к ранее зашунтированным вставкой элементам VD1, R1, С1, VD5 и HL1. Диод VD1 пропускает только прямые для него полуволны сетевого напряжения, которые через токоограничительный резистор R1 заряжают конденсатор С1 до напряжения стабилизации стабилитрона VD5. Этого напряжения достаточно для работы мигающего светодиода HL1, подающего сигнал о неисправности.
Пока к розетке XS1 не подключена нагрузка, сколько-нибудь заметный ток через диоды VD2-VD4 не протекает, падение напряжения на них близко к нулю. Поэтому конденсатор С2 разряжен и полевой транзистор VT1 закрыт. Находящийся в цепи его стока светодиод HL2 не светится. Зато напряжение на резисторе R6 достаточно для открывания транзистора VT2. В цепи его стока течет ток. Светится, указывая на наличие напряжения в сети и помогая найти розетку в темноте, светодиод HL3.
Если нагрузка подключена к розетке XS1 и потребляет ток, его отрицательные полуволны протекают через диод VD3, а положительные — через соединенные последовательно диоды VD2 и VD4, падения напряжения на которых достаточно, чтобы через резистор R3 и диод VD6 зарядить конденсатор С2 до напряжения, при котором транзистор VT1 будет открыт. Включится светодиод HL2, сигнализирующий о наличии нагрузки, так как напряжение между стоком и истоком транзистора VT1 уменьшится при этом практически до нуля. Нулевым станет и напряжение между затвором и истоком транзистора VT2. Этот транзистор закроется, выключая светодиод HL3.
Следует заметить, что срабатывание индикатора от нагрузки мощностью всего 1 Вт достигнуто благодаря низкому (всего 0,6 В) пороговому напряжению полевого транзистора КП504А (VT1). Заменять этот транзистор другим не следует. А вот однотипный транзистор в позиции VT2 можно заменить на КП501 А.
Максимальная мощность нагрузки, подключаемой к розетке XS1, зависит от допустимого прямого тока диодов VD2- VD4. Для диодов указанного на схеме типа ток не должен превышать 1,7 А, а мощность нагрузки — 500…700 Вт.
Диоды КД102Б можно заменить на КД105Б или другие выпрямительные с допустимым обратным напряжением не менее 300 В, а диод Д9Б — другим германиевым той же серии или, например, серии Д2. Вместо стабилитрона КС156А подойдет любой маломощный с напряжением стабилизации 3,9…5,6 В.
Светодиоды типов, указанных на схеме, можно заменять другими с аналогичными характеристиками, выбирая цвет их свечения по собственному вкусу. Необходимо лишь помнить, что у того, кто будет пользоваться розеткой, должны сложиться устойчивые ассоциации между цветом свечения индикатора и ситуацией.
Мигающий светодиод (HL1) можно заменить обычным немигающим. Конденсатор С1 при этом из устройства можно исключить, а стабилитрон VD5 заменить обычным диодом, включив его в том же направлении. Светодиоды HL2 и HL3 можно заменить одним двуцветным трехвыводным или даже использовать два кристалла разного цвета свечения в многоцветном светодиоде. Заменить все три светодиода (HL1 — HL3) одним полноцветным без заметного усложнения и переделки схемы не представляется возможным, так как пары светодиодов имеют общие катоды. Желаемой яркости свечения светодиодов HL2 и HL3 можно добиться подборкой резистора R7, однако устанавливать его менее 22 кОм нежелательно из-за слишком большого тепловыделения.
Вариант печатной платы сигнализатора, предназначенной для установки в корпус сетевого удлинителя с несколькими розетками, показан на рис. 2. Конденсатор С1 — К50-35, С2 — любой керамический или пленочный.
Если немного уменьшить размеры платы, ее можно встроить и в настенную розетку для открытой проводки.
При недостатке места внутри розетки, утапливаемой в стену, сигнализатор можно выполнить в виде вставляемого в такую розетку переходника.
Индикаторы на неоновых лампах
В сетевых промышленных и самодельных электрорадиоустройствах нередко используют световой сигнализатор, состоящий из неоновой лампы и ограничительного резистора. Такой сигнализатор обычно включают на входе устройства либо после выключателя. Однако его возможности ограничены: в первом случае лампа индицирует наличие сетевого напряжения независимо от положения выключателя, во втором – при замыкании.
Более «информативен» сигнализатор с двумя грациями яркости свечения лампы (причем меньшей яркости соответствует разомкнутое положение выключателя, большей — замкнутое), позволяющий не только безошибочно определять рабочую позицию выключателя, но и находить в темноте включенный в сеть прибор.
Одна из таких схем приведена на рис.1 (Схема1). Здесь узел индикации составлен из резисторов R 1, R 2, диодов VD 1, VD 2 и неоновой лампы HL 1. При разомкнутом выключателе питания Q 1 (режим I ) сетевое напряжение поступает на лампу HL 1 через резистор R 1, диод VD 1 и нагрузку R н, в качестве которой может быть нагревательный прибор, электродвигатель, блок питания или обычная лампа накаливания. Поскольку диоды включены встречно – последовательно, цепь VD 2 R 2 практически не шунтирует неоновую лампу. При замкнутом Q 1 (режим II ) лампа питается через элементы VD 2, R 2 а цепь R 1 VD 1, подсоединенная в этом случае параллельно «неонке», не оказывает на нее влияние.
Удобней и наглядней сигнализатор с двумя индикаторными лампами. Такое устройство (схема которого – на рис.1 (Схема 2)) предназначено для однополюсного выключателя. В исходном режиме I светит «неонка» HL 1, питаясь через цепь R 1 R н (цепь HL 2 R 2 второй лампы зашунтирована нагрузкой R н). При замыкании Q 1 (режим II ) HL 1 гаснет, и сетевое напряжение окажется приложенным к цепи HL 2 R 2 – загорается HL 2.
Диоды могут быть использованы любые кремниевые, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В (Д226Б, КД102Б, любые из серии КД105 и др.).
Сигнализатор подключения потребителя к сети 220В
Для контроля подключений потребителя энергии к сети 220В удобно использовать звуковой сигнализатор (рис.2).
Сигнализатор издает кратковременный, длительностью 1…2 с, звуковой сигнал при подключении к сети 220В потребителей, мощность которых превышает 20Вт. Любой потребитель энергии (нагрузка) в момент подключения к сети 220В из-за дребезга контактов штепсельного разъема или включателя аппарата дает незначительные помехи в электрической сети. Чем больше мощность потребителя, тем сильнее помехи. Если подключить к фазовому проводу сети 220В осциллограф, то через соответствующий делитель напряжения можно будет наблюдать незначительно измененную форму синусоиды.
Потребители энергии и прибор должны находится на одном электрическом контуре – до счетчика установленного в доме. Прибор будет полезен для контроля несанкционированного включения кем-либо потребителя или автоматическим включением/выключением электрических приборов. В последнем случае нужно ориентироваться по звуку, издаваемому устройством.
Устройство может находиться в подключенном состоянии в режиме 24 ч неограниченное время. Ток потребления устройством находится в пределах 15 мА. Конденсаторы С1 и С2 работают в режиме гасящих напряжение резисторов, оказывая небольшое сопротивление переменному току и не излучая тепло. Если в качестве В1 применять капсюль типа ДЭМШ или низкоомный телефон типа ТК-67, ТОН-1 с сопротивлением более 50 Ом, то звуковой сигнал будет излучатся постоянно, пока на схему подано напряжение. При применении низкоомной динамической головки сопротивлением 8 Ом генератор не работает и находится в ждущем режиме.
При включении в сети бытового потребителя, устройство издаст сигнал только в момент дребезга контактов включателя новой нагрузки в сети 220В, когда источник питания пропустит помеху к транзисторному генератору и небольшой всплеск напряжения окажется достаточным для запуска генератора на 1…2 с.
Собранное из исправных элементов устройство начинает работать сразу.
Индикация работающего электроприбора
Светодиоды обычно применяются для индикации в низковольтных сетях. Если же нужно индицировать включение электроприбора, работающего от сети 220 В и не имеющего вторичных низковольтных цепей питания, в качестве индикатора используют неоновые лампочки. Но светодиод тоже может работать в сети переменного тока, для этого его включить согласно схеме на рисунке 3.
Если гаснет свет
Причин для отлючения электричества много. Это и ремонтные работы, и аварии на линиях, и перегрузки.
Определить, отключили сеть или перегрели пробки, вечером можно, посмотрев на соседние дома. А как быть днем?
Несложное электронное устройство – индикатор перегорания пробок – запищит, если пробки перегорели у вас. Но если света нет и молчит сигнал, значит, электричество отсутствует не только в вашем доме.
Схема индикатора показана на рис.4.
Конструкция содержит всего несколько деталей.
Действует устройство так. Когда пробка исправна, на индикаторе напряжение отсутствует. При ее перегорании происходит обрыв цепи и на устройство поступит напряжение сети. Начинает работать генератор на микросхеме КР1436АП1, и пьезоизлучатель BF издает звук.
Напряжение сети ограничивается резистором R 1 и выпрямленное диодом VD 1 поступает на стабилитрон VD 2, который ограничивает его величину.
В индикаторе применены резисторы типа С2-33, ОМЛТ или КМ.
Резистор R 1 можно заменить на два по 100 кОм 0,25 Вт.
Индикатор включения электроприбора
Схема, показанная на рис.5, индицирует включенное состояние прибора, питающегося от электросети.
Вернее, она показывает есть ток в цепи от сети к прибору, или нет. То есть, в отличие от схемы, когда индикаторный светодиод или неоновая лампа включается параллельно прибору, эта схема позволяет определить не только поступает ли напряжение на прибор, но и потребляет ли прибор мощность. Так как могут быть варианты когда прибор не работает, например, из-за поломки или внутреннего отключения. Так вот этот индикатор показывает, работает прибор фактически или нет.
Схема содержит датчик тока на диодах VD 1- VD 6. Он практически берет небольшой кусочек одной полуволны, равный сумме прямых напряжений падения диодов VD 1- VD 5. Схема двунаправленная, то есть нагрузка или сеть может быть или на конце К1 или на конце К2. Когда цепь разомкнута (нагрузка выключена или неисправна, не работает), ток не протекает и на диодах VD 1- VD 5 ничего не падает.
Если же нагрузка включена и потребляет мощность, то через диоды VD 1- VD 5 протекает ток и на них выделяется некоторое пульсирующее напряжение. Которое своими пульсациями через диод VD 7 заряжает емкость конденсатора С1. На этом конденсаторе появляется некоторое напряжение, достаточное для свечения светодиода HL 1.
Важная особенность схемы в том, что индикатор работает в очень широком диапазоне потребляемой мощности. Это получается потому что диодам свойственно стабилизировать прямое напряжение падения и на линейном участке ВАХ диода оно уже почти не меняется в широком диапазоне тока.
Диоды VD 1- VD 6 должны быть такими, чтобы выдерживали максимальный ток нагрузки. Светодиод HL 1 – может быть обычным индикаторным, но будет нагляднее, если поставить мигающий двуцветный светодиод.
1.Piet Germing.Automatic Lighting Switch.
Elektor , №7-8 , 2008
Зачастую, уходя из дома, приходится вспоминать, а затем и проверять, не оставлены ли какие-либо электроприборы включенными. А ведь некоторые из них могут не только «накрутить» счетчик, но и стать причиной пожара. Исключить подобное помогут индикаторы потребляемой мощности, описанные-ниже.
Индикатор перегрузки с звуковым сигнализатором
К сожалению, на практике нет возможности постоянно визуально следить за состоянием индикаторного светодиода в источнике питания, поэтому разумно дополнить схему электронным узлом звукового сопровождения. Такая схема представлена на рис. 2.
Как видно из схемы, она работает по тому же принципу, но в отличие от предыдущей, это устройство более чувствительно и характер его работы обусловлен открыванием транзистора VT1, при установлении в его базе потенциала более 0,3 В. На транзисторе VT1 реализован усилитель тока.
Транзистор выбран германиевым. Из старых запасов радиолюбителя. Его можно заменить на аналогичные по электрическим характеристикам приборы: МП 16, МП39—МП42 с любым буквенным индексом. В крайнем случае, можно установить кремниевый транзистор КТ361 или КТЗ107 с любым буквенным индексом, однако тогда порог включения индикации будет иным.
Рис. 2. Электрическая схема узла звукового и светового индикатора перегрузки
Порог включения транзистора VT1 зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и в данной схеме при напряжении источника питания 12,5 В индикация включится при токе нагрузки, превышающем 400 мА.
В коллекторной цепи транзистора включен мигающий светодиод и капсюль со встроенным генератором ЗЧ НА1. Когда на резисторе R1 падение напряжения достигнет 0,5…0,6 В, транзистор VT1 откроется, на светодиод HL1 и капсюль НА1 поступит напряжение питания.
Поскольку капсюль для светодиода является активным элементом, ограничивающим ток, режим работы светодиода в норме. Благодаря применению мигающего светодиода капсюль также будет звучать прерывисто — звук будет слышен во время паузы между вспышками светодиода.
В этой схеме можно достичь еще более интересный звуковой эффект, если вместо капсюля НА1 включить прибор КРІ-4332-12, который имеет встроенный генератор с прерыванием. Таким образом звук в случае перегрузки будет напоминать сирену (этому способствует сочетание прерываний вспышек светодиода и внутренних прерываний капсюля НА1).
Такой звук достаточно громкий (слышно в соседнем помещении при среднем уровне шума), обязательно будет привлекать внимание людей.
Схемы индикатора напряжения своими руками
Основная функция индикатора напряжения в быту – определить целостность электросети. Для радиолюбителя важна возможность определить параметры и прозвонить даже неработающие электроприборы. Своими руками можно сделать только первый тип индикаторов. Опытный радиолюбитель может сделать индикатор, позволяющий прозванивать провода.
В быту часто используются самодельные пробники (контрольки), реже – мультиметры. Контролька – это лампочка накаливания в патроне, провода выполняют роль щупов. Она позволяет не только определить наличие/отсутствие тока, но и вольтаж по яркости свечения. Сделать что-то подобное со светодиодной лампой не получится.
Мультиметр позволяет определить все параметры сразу, так как выполняет функции вольтметра, амперметра и омметра. Им можно определить емкость конденсаторов, проверять транзисторы и диоды. Такой прибор сделать нельзя, его нужно купить.
Умная розетка: что можно подключить и как автоматизировать свой дом
Производители стремятся создать максимально удобную и комфортную технику, но не все устройства снабжены умными функциями. Такие устройства можно сделать удобнее, дополнив их умной или программируемой розеткой. Расскажем, что можно автоматизировать, как применять такие розетки и что в них можно подключить.
Какими бывают умные розетки
Существует два вида умных розеток: наружные и встраиваемые. Наружные розетки не требуют монтажа: сзади имеется обычная электрическая вилка, поэтому их можно подключить в любую розетку или сетевой фильтр как переходник. Встраиваемые смарт-розетки внешне практически не отличаются от обычных, их может выдать разве что индикатор или кнопка на корпусе. Задача у смарт-розеток одинаковая. Они подают питание по команде или по расписанию. Зачем это может понадобиться? Сейчас расскажем.
Для чего нужны умные розетки
Умные розетки используют для экономии электроэнергии и ее учета, автоматизации работы устройств и дистанционного управления приборами. Например, с помощью умной розетки можно автоматизировать полив сада или огорода, освещение дачного участка или мини-сада на подоконнике. Устройство будет по графику подавать питание к подключенному прибору.
Самые простое, что можно подключить, это обогреватель, кондиционер или даже небольшой электрокотел отопления. В конце рабочего дня нужно удаленно активировать розетку, тогда по приходу домой температура будет оптимальной, особенно если розетка умеет работать в качестве термостата.
Также к умной розетке можно подключить вентиляцию, рекуператор или оконный электропривод, чтобы проветривать квартиру перед вашим возвращением.
Как включить устройство дистанционно
Чтобы подключенное устройство включалось вместе с умной розеткой, аналоговый выключатель должен всегда находиться в положении «включено». Или устройство должно иметь функцию «включение при подаче питания». Например, такой фишкой обладают ПК, а точнее, их материнские платы. В биосе включаем соответствующий режим. Теперь при подаче питания ПК запустится сам, и им можно будет управлять дистанционно. Например, когда вы на работе, а вам надо срочно скачать пару файлов с домашнего ПК.
Управление смарт-розеткой
Смарт-розетками можно управлять из любой точки мира. Для этого достаточно интернета или сотовой связи. Есть розетки с радиопультом, они так и называются — радиоуправляемые. Другие розетки, например, ваттметр и розеточный таймер, не управляются.
Чтобы контролировать розетку с помощью смартфона, нужно соответствующее приложение. Зачастую производители умных розеток разрабатывают их специально под свои модели, но есть и универсальные приложения. В случае с Wi-Fi-подключением, устройства связываются без проблем. Для этого в соответствии с инструкцией создайте подключение и настройте его работу. Затем можно отключить смартфон от Wi-Fi и управлять розеткой откуда угодно.
Если у вас умные устройства от разных производителей, придется использовать несколько разных программ, что не всегда удобно. Но можно объединить все умные приборы с помощью одного приложения — «Умного дома» от «Яндекса» или аналогичных сервисов. О том, что потребуется для того, чтобы организовать систему умного дома, можно узнать в этом материале, либо ознакомиться с личным опытом одного из пользователей умного дома.
Розетка с таймером
Умные розетки дают больше возможностей, но бывает, что использовать Wi-Fi или мобильный интернет нет желания или возможности. На этот случай есть программируемые розетки. Они работают от механического или электронного таймера. Первые настраиваются с помощью диска и имеют ограничение по времени: обычно это не более 24 часов. Некоторые розетки умеют подавать и отключать питание по расписанию, другие модели — только отключать.
Электронные версии имеют больше настроек, чем механические: в них есть и суточные и недельные таймеры. С недельным таймером можно, например, настроить автополив и не подходить к розетке каждые сутки. Можно настроить освещение так, чтобы оно само включалось вечером и отключалось ночью, когда вы уже спите. Мы раскрывали подробности работы умных таймеров в одной из статей.
Уведомления от умной розетки
Голосовое управление умной розеткой
Голосовое управление — одна из самых интересных функций. Помимо повседневных и рутинных команд на включение ПК или обогревателя, можно немного покреативить и при помощи умных розеток добавить волшебства в новогодний праздник. Например, от фразы «Елочка, гори!» включится новогодняя гирлянда. Для детей это будет выглядеть чудом.
Мощность смарт-розетки
При подключении приборов через умную розетку, не забывайте про безопасность. Во-первых, нужно сравнить мощность подключаемого прибора с максимальной допустимой нагрузкой на умную розетку. А во-вторых, хоть в большинстве моделей и есть защита от короткого замыкания, оценивайте риски дистанционного включения тех или иных приборов, когда дома никого нет.
Минусы умных розеток
Умные розетки дороже обычных, но назвать это недостатком сложно: комфорт и удобство того стоят. Главный недостаток в синхронизации розетки со смартфоном — для этого обычно требуется Wi-Fi с частотой 2.4 ГГц. Это популярный, но уже устаревающий стандарт. Если у вас установлен новый роутер, работающий в диапазоне 5 ГГц, то с синхронизацией могут возникнуть проблемы: розетка попросту не сможет подключиться. Поэтому лучше заранее выяснить, в каком диапазоне работает смарт-розетка.
Выводы
Умная розетка — это весьма полезный домашний помощник, который с абсолютной точностью выполняет ваши команды: слушает, включает, отключает, защищает, уведомляет, считает затраты и следит за подключенными приборами. Полезнее может быть только система умного дома, но это уже совершенно другая история.
Умный таймер на розетке — как сэкономить электричество
Розеточный таймер отключает электропитание приборов буквально по расписанию. Он выглядит как переходник, который включается в обычную розетку. А приборы, работой которых планируется управлять, включаются уже в него.
Вариантов умных таймеров много. Некоторые умеют только отключать питание через определенный промежуток времени. Другие модели могут не только отключать электропитание, но и включать его по определенному графику, включаться и выключаться удаленно, а также подсчитывать количество потребленной электроэнергии. Их называют уже не таймерами, а умными розетками. И такие приборы реально облегчают рутинные дела. И вот, как они это делают.
Таймер и умная розетка в быту
Функционала простейшего розеточного таймера достаточно только для простейшей операции «включил, а отключит через некоторое время таймер, чтобы я не забыл». С этой штукой вы можете больше не переживать, выключили ли утюг или обогреватель, уходя из дома. Еще один вариант — новогодний. Можно включить через такой таймер гирлянду на елке, чтобы через некоторое время она выключалась и не перегорала.
Намного интереснее таймеры и розетки, график работы которых можно программировать. Вариантов использования становится намного больше, а главное, они намного интереснее. Например:
- Дачники и садоводы могут настроить работу системы полива по графику. Нужно поливать клумбы и грядки два раза в день? Нет проблем. Запрограммируйте таймер на включение в 6:00 и в 19:00. Система будет регулярно запускаться в нужное время, независимо от вашего присутствия.
- Аквариумисты и вообще все, кто связан с разведением животных, смогут настроить включение по графику разных полезных и нужных вещей. Например, для аквариума полезно поставить даже пару таких таймеров: один на включение/отключение освещения по графику, второй — на аэрацию. В зимнее время с помощью такого таймера удобно управлять освещением в птичнике или сарае. Автоматическое включение освещения и отопления по графику оценят ваши цыплята, утята, кролики и телята. Кстати, рассаде тоже понравится имитация светового дня с помощью автоматической лампы.
- Умную розетку можно использовать для котла в осенне-весенний период, чтобы он работал только в то время, когда действует ночной тариф. Это сэкономит немного денег при минимуме усилий. Точно также можно управлять обогревателями, бойлерами и водонагревателями.
- Можно настроить включение интернет-роутера на определенное время, например, чтобы ограничить детям доступ в сеть.
- Можно создавать «эффект присутствия» в доме — включать и отключать свет в помещениях и фонари на улице по сложному графику. Это, конечно, не стопроцентная панацея от нежелательных гостей, но как дополнительная защита вполне пригодится.
- Пригодится забывчивым или рассеянным людям. И это не только пресловутый невыключенный утюг. Например, можно настроить таймер на отключение ночника. Или контролировать работу стиральной машины. Бывало у вас, что вы забыли вытащить белье после стирки и обнаружили его в машинке только утром? Настройте умную розетку так, чтобы она после цикла стирки прислала вам уведомление в мобильное приложение.
- Защита от комаров и прочих вредителей. Включить фумигатор от комаров — легко, а вот вовремя его выключить… Вы уже поняли, что можно сделать?
- Измерение реального потребления. Хотите сравнить, какой обогреватель экономичнее — включите в умную розетку на время сначала один прибор, а потом другой. Замерьте, сколько энергии израсходовано и оцените экономию.
Сколько можно сэкономить с умной розеткой
Надо понимать, что розеточный таймер или умная розетка — это в первую очередь про удобство в быту. Тем не менее, при наличии у вас «ночных» и «дневных» тарифов на оплату электроэнергии можно и сэкономить некоторую сумму денег.
Например, в Москве тариф для домов с электрическими плитами, на момент написания статьи в ночное время составляет 1,63 руб/кВт, в дневное — 5,60 руб/кВт. В Приморском крае в ночное время — 1,71 руб/кВт, в дневное — 4,57 руб/кВт. Таким образом, если с помощью умной розетки включать приборы, которые потребляют больше всего энергии, в ночное время, это позволит сократить оплату в среднем в три раза.
Конечно, это не значит, что оплата за электроэнергию сократится радикально, так как значительная часть бытовой техники все равно работает в дневное время. Но уменьшить счет за электричество таким способом вполне реально. Вы можете ночью стирать вещи, греть воду в бойлере, готовить еду в мультиварке или духовке — что угодно, где не нужно ваше прямое участие.
Параллельное и последовательное соединение розеток: достоинства, недостатки, заблуждения
В проводке одного дома может быть использовать одновременно параллельное и последовательное соединение розеток. Ещё такие виды подключения называют звездой и шлейфом, соответственно.
У некоторых мастеров, особенно начинающих, параллельное и последовательное подключение розетки вызывает трудности в понимании, и возникают проблемы при выборе правильного варианта для того или иного случая. В этой статье мы рассмотрим подробнее данный вопрос.
Особенности терминологии
Параллельное и последовательное соединение, например, в электронике (соединение радиокомпонентов) - это не то же самое, что и параллельное и последовательное соединение розеток в электромантаже. И путать эти понятия - является грубейшей ошибкой, которая приведет к аварийным ситуациям на практике.
Гораздо точнее виды подключения розеток передают термины звезда и шлейф, которые названы так от визуальной схожести схем подключения. Ниже рассмотрим, почему они называются именно так.
Параллельное соединение розеток - звезда
Представьте, что в комнате есть розетка, провода к которой идут от распределительного щитка. Два провода - фаза и ноль. Ничего сложного.
Допустим, появилась ситуация, и нужно добавить в эту комнату вторую розетку. Как вы её подключите? Если вы возьмете два провода от того же распределительного щитка, и проведёте их ко второй розетке, то это получится параллельное соединение.
Если таких параллельных розеток будет, например, штук пять, то такая схема подключения будет напоминать звезду с лучами в виде розеток. Поэтому она так и называется.
Главный недостаток такого соединения очевиден - нужно много провода, ведь для каждой розетки нужно будет тянут по два провода от щитка. Но тут же есть и обратная сторона - достоинство. Если произойдет нарушение контакта у одной из розеток, на остальных это не скажется, и они продолжат исправно поставлять ток.
Такая автономность даёт ещё одно существенное достоинство подключения звезда. Например, если электрика рассчитана на номинальную силу тока в 16А, то в каждую из розеток, подключенных параллельно, можно одновременно подключать устройства, каждое из которых может потреблять такой ток. При условии что каждая из розеток подключена к отдельному автоматическому выключателю на 16А, и в сумме их ток потребления не больше чем номинал вводного автоматического выключателя.
Во избежание нарушения контакта и его последующего горения, в таком типе подключения рекомендуется вести проводку одним цельным проводом - без скруток.
Поэтому подключение типа звезда показывает свою выгоду в тех комнатах, где активно и одновременно используется разнообразное силовое оборудование, например кухни - холодильники, электрические печи, микроволновки, мощные комбайны и другое.
Последовательное соединение розеток - шлейф
Снова представьте себе розетку в комнате, ток которой приходит по двум проводам. И появилась необходимость создать в этой комнате вторую точку питания. Как ещё её можно подключить?
Можно просто взять два провода от уже существующей розетки и отвести их ко второй. Это последовательное соединение. Если таких розеток будет, допустим три, то такая линия подключения очень напоминает шлейф, отсюда и название.
Простота монтажа и экономия провода является неоспоримым достоинством такой схемы.
Но есть и существенный недостаток, который, как понятно, определяется в нагрузке. Допустим, если номинальный ток автомата к которому подключены розетки 16А, то суммарная сила тока на всех последовательных розетках должна быть не более 16А. Поэтому подключать в таким способом мощное оборудование не рекомендуется. Такое подключение подойдёт для питания ноутбука, телевизора, аудиотехники.
Еще один недостаток - если произойдёт обрыв проводки, то работать перестанут все розетки после этого обрыва.
Обратите внимание, что не рекомендуется подключать последовательно больше трёх розеток (см. пункт 9.3 СП 256.1325800.2016).
Как правило, такие соединения применяются при необходимости подключить блок розеток, либо перенести точку питания в другое место временно или даже навсегда.
Кроме этого следует знать, что при последовательном соединении розеток фаза первой розетки подключается к фазе второй, а ноль к нулю. А вот с заземлением немного иначе - провод земли не рекомендуется подключать последовательно, он должен быть параллельным. То есть, к каждой розетке заземление должно идти от распределительного щитка отдельным проводом.
Смешанное соединение
Смешанное соединение - это, как очевидно, использование и звезды, и шлейфа вместе. Таким образом можно создать в одной комнате и розетки, которые подходят для подключения силового оборудования, допустим, кондиционеров, и розетки для маломощного - ноутбука, телевизора.
Не многие знают об этом устройстве. Реле приоритета.
Это может показаться странным, но многие электрики понятия не имеют, что такое реле приоритета нагрузки и для чего оно используется. Сегодня я попытаюсь объяснить, что это такое и как применяется.
Допустим, есть одна электрическая цепь с двумя устройствами, которые потребляют много энергии. Когда одно из устройств работает, ничего не происходит, но когда включаются оба устройства одновременно, нагрузка настолько высока, что срабатывает защита по току. Например выбивает даже правильно подобранный по току защитный автомат. Конечно, можно поставить автомат большего номинала, но тогда появляется опасность того, что вся линия может сгореть и вместе с ней производственное здание или дом.
Реле приоритета нагрузки предназначено для определения важности работы одного из двух устройств. Смысл заключается в том, что если одно устройство подключено как приоритетное устройство, а другое как обычное устройство, то при попытке включения двух устройств одновременно, не приоритетное устройство будет отключено реле, чтобы не возникала перегрузка по току.
Каждое реле имеет регулятор тока, который представляет собой потенциометр. С его помощью устанавливается текущее значение действующего тока для цепи приоритета. Например, если мы установим 4 А, то более высокий ток отключит не приоритетный приемник. Когда ток падает ниже установленного 4 А, включается не приоритетный приемник.
Вот такое простое устройство может сохранить электропроводку от перегрузки и правильно организовать работу устройств. Если знаете интересный вариант применения такого реле - пишите в комментарии.
Синхронная розетка для пылесоса и струшкоотсоса в мастерскую своими руками на ардуино
Не у каждого мастера есть строительный пылесос с мастер-розеткой для подключения электроинструмента. Чаще всего такая функция есть только у продвинутых моделей пылесосов.
А большинство мастеров-любителей вообще используют самый обычный бытовой пылесос. И такому пылесосу очень не хватает такой полезной фишки как автоматический пуск при включении электроинструмента.
Я, например, в домашней мастерской использую тот же пылесос, которым убираем квартиру, но с самодельным циклоном. А в гаражной мастерской у меня недорогой строительный пылесос, но опять же без мастер-розетки.
Из чего собрать синхронную розетку
Собрать такое устройство можно из разных деталей. Но проще всего, пожалуй, будет из ардуино и пары дешевых модулей.
Возможно, для такой простейшей функции, ардуино – это чересчур мощный инструмент. Но дешевизна и доступность ардуино-совместимых плат (клонов ардуино) и китайских модулей полностью оправдывают такое решение! 😉
Итак, для создания розетки-триггера нам понадобится:
- Ардуино-совместимая плата Nano
- Релейный модуль на 5V для управления нагрузкой 220V 10A.
- Датчик тока ZMCT103C
- Блок питания на 5V или обычная зарядка для телефона, дающая 5V.
Также нам понадобится какой-то корпус, кода мы поместим ардуино, реле и датчик и две накладные розетки (с заземлением или без; хотя большинство электроинструмента не имеет заземления).
Датчик тока ZMCT103C – это, пожалуй, самый дешевый датчик тока, который можно купить, и его нам будет более чем достаточно. С его помощью можно не просто детектировать наличие переменного тока в проводе, но и определять его ключевые характеристики, с помощью несложной программы для ардуино.
Данный датчик стоит использовать c электроинструментом мощностью до 2кВт. Этого более чем достаточно для большинства электроинструмента (дрели, лобзики, фрезеры станки, циркулярки и т.п.). Для более мощного инструмента стоит взять датчик помощнее, например, ZMCT115S, для 3кВт.
Схема синхронного включения электроприборов
Ниже приведена схема подключения.
Схема синхронной розетки
Дам краткие пояснения.
Ардуино питается через блок питания 5V. Питание подключается к пинам 5V и GND.
1 провод розетки электроинструмента проводится сквозь датчик. Датчик подключается к ардуино: S (сигнал) – пин A1, G (земля) – GND.
1 провод розетки для пылесоса подключается через реле, в разрыв. Релейный модуль подключается к ардуино: VCC – 5V, GND – GND, In1 – D4.
Принцип работы схемы синхронной розетки
Когда к первой розетке подключается нагрузка, срабатывает датчик тока и ардуино включает реле, включая тем самым вторую нагрузку. Пылесос, разумеется, должен быть включен.
Когда электроинструмент отключается, реле выключает пылесос через 2 секунды. Такая задержка отключения сделана специально, чтобы пылесос успевал дососать последний мусор.
Загрузка прошивки
После сборки устройства по схеме выше, остается загрузить прошивку на плату с помощью компьютера.
Читайте здесь как загрузить прошивку в плату arduino.
Мой вариант самодельной синхронной розетки
Вот такая получилась простая, но очень полезная самоделка для мастерской на ардуино.
Синхронная розетка в сборе
Осталось только заизолировать модули внутри, чтобы не ничего не закоротило в ходе эксплуатации. Вместо клеммников Wago можно использовать скрутки, только важно их хорошо заизолировать и желательно перед этим пропаять.
Сколько это стоит
В принципе, можно купить синхронную розетку в магазине. Но она мало где продаётся и стоит недешево.
Мне моя розетка обошлась всего в 400 руб.
А если у вас завалялись накладные розетки, вилка и подходящие провода, то в 300 руб. вы по любому уложитесь. Останется потратить часа 2-3 на сборку, пайку проводов, прошивку платы ардуино и сборку всего в монтажной коробоке. Я уложился в 1.5 часа.
Все детали можно купить, на Алиэкспресс и строительном магазине. Привожу ссылки на модули с Алиэкспресс от проверенных магазинов:
Бюджетный датчик тока zmct103c Бюджетный блок питания на 5V 700mA, для питания платы ардуино. Релейный модуль Ардуино Nano
Если не хочется «морочиться», могу предложить готовое изделие.
Теперь у нас есть синхронная розетка для подключения струшкоотсоса и пылесоса для чистого выполнения работ по штроблению и шлифовке стен, а также других видов пыльных работ.
При этом, можно сделать всё под себя: задать любой таймер отключения, добавить дополнительные розетки.
Интересно, а где еще можно использовать синхронную розетку? Присылайте, пожалуйста, свои идеи в комментариях!
Кстати, уже родились идеи по улучшению:
- добавить еще одну розетку, для общего комнатного фильтра; его имеет смысл включать либо одновременно с пылесосом/струшкоотсосом, либо после отключения пылесоса и держать включенным заданное время;
- добавить кнопку на проводе, которая будет включать пылесос принудительно;
- добавить включение пылесоса с помощью радиопульта.
Даже у самого дорогого и профессионального пылесоса таких функций нет! 😉
Присылайте свои идеи полезных электронных устройств! Если идея окажется интересно и реализуемой, я обязательно сделаю и опубликую! 😉
Читайте также: