Попалась в руки микросхема сенсорного выключателя/детектора TTP223-BA6.
Печатную плату и видео с работой выключателя можно найти в конце статьи.
Описание включения и работы микросхемы TTP223-BA6.
Для включения схемы нужно только питание 2.0V~5.5V.
Схема включения в datasheet содержит всего лишь один, да и тот не обязательный, конденсатор Cs ёмкостью от 0 до 50 pF. С помощью данного конденсатора регулируется чувствительность. Чем выше ёмкость — тем меньше чувствительность. Максимальная чувствительность достигается при отсутствии конденсатора.
Питание подается на выводы 2 (земля) и 5 (+2. +5В).
3 пин — вход сенсора.
1 пин это выход состояния. В активном состоянии на нем может быть либо 0 (земля) либо 1 (напряжение питания).
4 пин AHLB — отвечает за настройку выходного уровня пина 1 в активном состоянии. Если 4 пин соединен с питанием, то в активном состоянии на пине 1 будет низкий уровень (земля). По умолчанию на 4 пине низкий уровень, соответсвенно на выводе 1 в активном состоянии будет высокий уровень (напряжение питание).
СЕНСОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ РЕМОНТ+ПРИНЦИП РАБОТЫ
СЕНСОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ РЕМОНТ+ПРИНЦИП РАБОТЫ
6 пин TOG — выбор алгоритма работы сенсорной микросхемы. При подключении высокого уровня на данный вход, TTP223-BA6 будет работать в режиме переключателя. То есть поднесли руку — переключатель включился, перешел в активное состояние. Убрали руку, он остался включен. Что бы выключить, нужно коснуться сенсора еще раз.
По умолчанию на 6 входе низкий уровень.
В данном режиме работы, выключатель включен только пока мы касаемся сенсора. Убрали руку — он выключился.
Схема c бестрансформаторным включением TTP223-BA6
Потребляемый ток TTP223-BA6 всего 1.5uA-3uA в режиме ожидания, что позволяет записать его от батареи на длительное время. В качестве питания можно использовать зарядное устройство от мобильного телефона. Но, так как потребляемый ток очень мал, я решил сделать включение на бестрансформаторной схеме, в чем мне помогли добрые люди на форуме cxem.net.
Схема не имеет гальванической развязки от сети 220В , что может повлечь выход из строя как компонентов схемы так и удар током. Я рекомендую использовать схему с блоком питания или батареей.
Номиналы на схеме примерные. У меня с такими работает.
Резистор R1 я взял на 2 Вт. Вместо резистора R2 я поставил два последовательно включенных резистора 1206 по 500К, они служат для разрядки конденсатора C5. Резисторы R3 и R4 у меня на 0.25 Вт. Стабилизатор напряжения 78L05 в корпусе SOT-89. Я установил в схему симистор BT139, хотя можно было и BT136, взял тот что был под рукой.
Оптрон MOC3063.
Хоть максимальное напряжение резисторов 1206 400 Вольт, но рабочее всего 200В, мне посоветовали поставить их два последовательно. На плате есть место под два последовательно включенных резистора 1206 и параллельно им есть место под выводной резистор. Можно поставить 1 выводной, или 2 SMD.
Видео с демонстрацией работы выключателя.
Сенсорный выключатель в разрыв цепи.
Источник: terraideas.ru
Сенсорный выключатель света. Схема и подробное описание
В линейке большинства сенсорных радиоэлектронных устройств, в том числе и сенсорный выключатель света, особое положение имеют узлы, использующие бестрансформаторное питание прямо от осветительной электросети в 220 В.
Подобные конструкции имеют в своем составе минимум радиодеталей, легки в изготовлении и им не нужно внешнего источника питания. Поэтому они достаточно эффективны, значительно чувствительнее и надежны в эксплуатации.
Сенсорные устройства, хотя и не имеют гальванической развязки с электросетью и порой, это пугает радиолюбителей кажущейся опасностью поражения током от сенсора, совершенно безопасны и не могут нанести вред здоровью человека.
Единственное на что следует обратить внимание, так это на то, что монтаж и настройку сенсорного выключателя следует выполнять при полностью обесточенном устройстве, а во включенном состоянии допускается касание только сенсорной пластины.
Ниже приведена схема сенсорного выключателя света. Его принцип работы ни чем особым не отличается от устройств, построенных на триггере. Устройство переводит триггер в одно из устойчивых состояний и соответственно включает свет при первом касании к сенсорному датчику E1 и при повторном касании переводит его в другое состояние и тем самым выключится свет.
Продолжительность нахождения триггера в любом из двух устойчивых состояний ничем не ограничена, до тех пор, пока на устройство подано напряжение питания.
Описание работы выключателя света
Модуль триггера построен по типовой схеме на логической интегральной микросхеме DD1 К561ТМ2. В схеме использован только один из двух имеющихся элементов данной микросхемы. С выхода (1) микросхемы DD1 управляющий сигнал идет на усилитель тока построенного на транзисторе VT2. Управляющий вывод тиристора VS1 подключен к эммитеру VT1 и при достижении на нем напряжения в 3В тиристор открывается, тем самым включая свет.
Поскольку полевой транзистор VT1 обладает очень большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор, плюс в цепи сенсора включены мегаомные резисторы R1 и R2, то это препятствует появлению напряжения электросети на сенсорной пластине. Транзистор VT1 открывается под воздействием напряжения электросети, которое наводится на сенсор от руки человека.
Резистор R3 шунтирует вход 3 триггера DD1. Триггер изменяет состояние во время каждого положительного сигнала на входе 3. По причине этого сигнал на его выходе 1 изменяется на противоположный.
В то время, когда на выходе 1 триггера DD1 бывает лог.0, транзистор VT2 заперт и нагрузка отключена. При присутствии лог.1 на выходе 3, транзистор и соответственно тиристор открыты и в результате этого нагрузка подключается к электросети. При рабочих деталях и безошибочном монтаже устройство начинает работать сразу и в настройке не нуждается.
Детали сенсорного выключателя
Все резисторы типа МЛТ или С2-33. Транзистор VT1 — КП501 с любой буквой, или же возможно применить КП7131А9. Стабилитрон VD1 имеющий напряжение стабилизации 6…12В можно заменить на Д814А, КС 175А, Д808. Оксидный конденсатор С1 — К50-24, К50-29. Выпрямительные диоды VD2- VD5 с обратным напряжением не менее 300В заменимы диодами Д112-16, КД226В.
Электролампа накаливания HL1 рассчитана на напряжение 220В.
Транзистора VT2 возможно заменить на КТ815Б — КТ815Г, КТ940Б — КТ940Г, КТ630А — КТ630В.
Источник: www.joyta.ru
Препарирование сенсорного выключателя LIVOLO.
От большинства подобных устройств эти выключатели отличает одна интересная особенность — они включаются в сеть по двухпроводной схеме, просто в разрыв цепи. При этом независимо от того замкнута цепь или нет его схема обеспечивает питанием микроконтроллер, радиомодуль, светодиоды и реле. Посмотрим как он устроен.
В качестве подопытного возьмём самую простую модель — с одной кнопкой и без радиомодуля.
Разбираем и видим такой бутерброд:
В середине верхней платы собственно площадка сенсора накрытая рассеивателем света от двух светодиодов.
Заправляет всем этим PIC16F690:
А вот и силовая часть:
(фото кликабельны)
Как видим сама плата рассчитана на полный фарш, но второе реле с обвязкой и радиомодуль не распаяны.
Теперь берём и заносим в таблицу позиционные обозначения элементов, типы корпусов, номиналы, маркировку. Выпаиваем и измеряем ёмкость smd конденсаторов. Далее вооружившись гуглом и знанием страны происхождения девайса пытаемся расшифровать маркировку активных элементов.
Чтобы проследить топологию платы выпаиваем все детали которые в этом мешают и вооружившись мультиметром в режиме прозвонки восстанавливаем схему по плате. Вопреки опасениям заняло это всего пару часов.
Схема получилась вот такая:
(схема в полном размере в прикреплённом файле)
Тут только нижняя плата и только те элементы которые распаяны на конкретном экземпляре.
Цветами отмечены:
красный — схема питания в режиме «ВЫКЛЮЧЕНО»
зелёный — схема питания в режиме «ВКЛЮЧЕНО»
желтый — линейный стабилизатор на 3 вольта для питания МК, радиомодуля и пищалки
синий — реле и его обвязка
серый — управление пищалкой
фиолетовым отмечены делители с помощью которых МК измеряет напряжения в разных участках схемы
Клеммы L, L1 те что выходят наружу, JP1 — разъём стыковки с верхней платой.
UPD:
Рассмотрим работу схемы питания при включеyной нагрузке, этот участок обозначен зелёным цветом. Обозначим напряжение на выходе этой схемы как V2.
Основным элементом в этой цепи является ОУ LM321, но в данном случае он работает как компаратор. На положительный вход ОУ поступает напряжение V2 за вычетом 12 вольт, которые падают на стабилитроне D17. На отрицательный вход поступает напряжение с выхода интегрального стабилизатора U1 через делитель R18, R30, этот делитель может быть включен или выключен транзистором Q3.
Работает схема так:
Предположим что напряжение V2 = 13 вольт. В этом случае на положительном входе ОУ напряжение 13В — 12В = 1В, на отрицательный врод через резистор R18 поступает 3В, т.к.на выходе ОУ низкий потенциал, Q3 закрыт и делитель не работает. Так как напряжение на положительном входе ОУ меньше чем на отрицательном, на выходе ОУ будет низкий уровень, Q4 при этом открыт и конденсатор С3 заряжается через диод D5.
Как только V2 превысит 15В напряжение на положительном входе ОУ также станет больше чем на орицательном, на выходе ОУ появится высокий уровень, который откроет транзистор Q3, в работу включится делитель R18, R30, напряжение на отрицательном входе ОУ при этом уменьшится с 3В до 2.1В. При этом также откроется Q4 и весь ток нагрузки потечёт через него.
Так как на отрицательном входе ОУ теперь 2.1В, то схема останется в таком состоянии до тех пор пока напряжение V2 не снизится до 14.1В, после чего весь цикл повторится.
При этом схема никак не синхронизируется с частотой сети и может вообще работать на постоянном токе, при соблюдении полярности.
Файлы в топике: livolo1600.png
Очень интересно, спасибо. Кажется на форуме недавно были споры по назначению тут полевика.
То есть при включенной нагрузке, в течение одного полупериода на полевике с помощью ОУ поддерживается падение напряжения в районе 12в для питания схемы, правильно я понимаю?
А для чего тут L1? И для чего нужно измерять напряжения в точках V_SENSE?
Да, при включенной нагрузке операционник следит за напряжение на C3, если опустилось ниже порога то полевик закрывается, как только поднялось выше порога полевик открывается. Причём там есть небольшой гистерезис, в результате полевик работает в ключевом режиме. L1 видимо уменьшает импульсные помехи в моменты переключения. Для чего контроллеру нужно знать эти напряжения могу только догадываться, одна из гипотез — для того чтобы не пытаться включить реле если напряжение на конденсаторе ещё не достигло порога его срабатывания.
V_Sense1 уж больно похоже на определение прохождения фазы через 0. А на счет V_Sense2 — оно показывает напряжение на C3, а если реле выключено, то оно равно нулю (или 7,7V см. мой коммент внизу), так что порог срабатывания реле тут не определить. Думаю, V_Sense2 показывается от чего на данный момент питаемся — от зеленой или от красной части
Источник: we.easyelectronics.ru