Сенсорный выключатель

Очередная статья из серии "Осторожно: Кашкаров!"

На этот раз автор решил разобраться в работе триггера на ИМС К561ТМ2, создав на нем сенсорный выключатель, и как всегда, ему это не удается. Но он утверждает обратное. Ну что-ж, поможем Кашкарову найти грубейшие ошибки в схеме.

Ну и попытайтесь исправить схему до работоспособного состояния.

Итак, сама статья:

Сенсорный выключатель

Среди сенсорных электронных устройств особое место занимают узлы, питающиеся непосредственно от осветительной сети переменного тока 220 В. Такие устройства содержат минимум деталей, легко повторяемы, не требуют дополнительного источника питания, но, несмотря на свою схемную простоту, не менее эффективны, чувствительны и надежны (не допускают ложных срабатываний), чем их более сложные собратья.
То, что электронное устройство (а тем более сенсорное, где управляющий импульс образуется от наводок переменного напряжения в теле человека) не имеет развязки от сети, теоретически может пугать радиолюбителя из-за кажущейся опасности попадания переменного напряжения сети на тело человека через сенсорный контакт. Эти опасения несостоятельны. Опасности поражения электрическим током от устройства нет, и элементы схемы заземлять не надо. Независимо от фазировки подключения в осветительную сеть (один из проводов сети обычно имеет потенциал земли) устройство абсолютно безопасно. Единственное ограничение: монтаж и проверку устройства надо выполнять при отключенном напряжении, а при подключении устройства к сети нельзя касаться руками и неизолированным инструментом деталей и элементов, имеющих сетевой потенциал. Рассмот-рим схему, приведенную на рис. 1.8.


Рис. 1.8. Электрическая схема сенсора с задержкой выключения

Принцип работы устройства не отличается от принципа работы любых электронных узлов, в основе которых имеется триггер (устройство с двумя устойчивыми состояниями). Устройство включит лампу накаливания EL1 от любого прикосновения к контакту Е1 и оставит ее во включенном состоянии до тех пор, пока на сенсор Е1 не будет оказано повторного воздействия. При повторном касании сенсора устройство переключится в другое устойчивое состояние, и лампа накаливания EL1 окажется выключенной. Время нахождения триггера в каждом из двух устойчивых состояний не ограничено, пока на устройство подается питание. Узел триггера собран по классической схеме на логической микросхеме DD1 К561ТМ2. В схеме задействован только один элемент этой микросхемы. С выхода микросхемы DD1 управляющий сигнал поступает на усилитель тока на транзисторе VT2. В эмиттерной цепи транзистора VT2 включен управляющий электрод тринистора VS1. При напряжении на нем более 3 В тринистор открывается и включает лампу накаливания EL1.

Полевой транзистор VT1 имеет большое (в несколько десятков МОм) сопротивление перехода сток-исток-затвор, что препятствует попаданию сетевого напряжения на сенсорный контакт, а резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 10 МОм ограничивают ток настолько, что потенциал электрической сети на сенсоре Е1 практически не заметен.

Сенсор Е1 представляет собой пластину из тонкой жести величиной с пятирублевую монету, ее можно взять, например, из декоративного внешнего оформления решеток акустических систем С-30 или аналогичных.
При касании сенсора наведенный на нем переменный электрический потенциал поступает на затвор полевого транзистора VT1 и приводит к его открыванию. Вход С (вывод 3 DD1) шунтирует резистор R3. Триггер перебрасывается при каждом положительном импульсе на входе С. Вследствие этого уровень потенциала на выходе элемента микросхемы DD1 В тот момент, когда на выводе 1 микросхемы DD1 присутствует низкий уровень напряжения, транзистор VT2 закрыт и нагрузка обесточена. При высоком логическом уровне на выходе DD1 роанзистор и тринистор находятся в открытом состоянии, и на нагрузку (EL1) поступает напряжение питания.

Мерцания лампы в данной схеме практически незаметно, так как выпрямление напряжения осуществляется четырьмя диодами, включенными по мостовой схеме.
Транзистор VT1 можно заменить КП501 с любым буквенным индексом, КП7131А9 или микросборками КР1014КТ1, 2VN2120, ZN2120, содержащими аналогичные транзисторы.
Лампа накаливания EL1 рассчитана на напряжение 220-235 В и имеет мощность 7-60 Вт.
Все постоянные резисторы - типа МЛТ-0,5, MF-50, P1-4, Cl-4, С2-26, С2-33 или аналогичные. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Его тип - К50-24, К50-29 или аналогичный. Указанный в схеме стабилитрон VD1 заменяется на стабилитрон КС175А, Д808, Д814А или аналогичные с напряжением стабилизации 6-12 В. Выпрямительные диоды VD2-VD5 заменяются на диоды КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичные по электрическим характеристикам, при этом их обратное напряжение должно быть не менее 300 В. Вместо дискретных диодов можно применить готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А. В качестве транзистора VT2 можно применить КТ940А-КТ940Г, КТ630А-КТ630В, КТ814Б-КТ814Г. Ток управляющего электрода тринистора VS1 должен быть как можно меньше. Кроме указанного в схеме, может применяться три-нистор Т112-16-х или другой с худшими характеристиками, например типа КУ201К-КУ20Ш, КУ202К-КУ202М.   .
Устройство собирают на монтажной плате и закрепляют в корпусе из диэлектрического материала. При монтаже элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (для уменьшения влияния помех). Силовую часть монтируют так, чтобы корпуса тринистора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами, кроме указанных на схеме.

Спектр применения данного устройства весьма разнообразен и ограничивается только фантазией радиолюбителя. Этот электронный узел может включать и автоматически выключать различные электронные приборы с мощностью до 60 Вт. При мощности нагрузки, превышающей это значение, тринистор VS1 устанавливают на теплоотвод, изолированный от корпуса.

Кашкаров,  Электронные схемы для "Умного дома", стр. 29-33

Не забывайте, это нерабочая схема!

Вам предлагается найти причину неработоспособности и устранить!!!