Сенсорные выключатели света: устройство, принцип работы, виды, как подключить

Механические системы управления электроосвещением постепенно вытесняют новые электронно-технические устройства, срабатывающие при легком прикосновении к ним. Чувствительные элементы – сенсоры, стали не столько модным и стильным решением, сколько технической необходимостью, которая многократно повышает эффективность и безопасность эксплуатации выключателей.

Устройство и принцип работы сенсорного выключателя

Электронный механизм предназначен, как и его предшественник – клавишный выключатель, для включения и выключения освещения. На внешний вид – это панель из кристаллического стекла с нанесенной разметкой. Дизайн изделия может быть разным и зависит от фирмы-производителя, типа конструкции. Но технологическая начинка у всех моделей одинакова и представляет собой полупроводниковую схему.

В состав коммутационного электронного устройства входят три основных элемента:
• блок управления;
• диодный преобразователь;
• коммутатор.

Контролер, он же управляющий механизм, находится за панелью, сделанной из электрохромного вещества. Это чувствительная деталь настроена на разные типы воздействия – механический (касание пальцем или движение), акустический (например, хлопки или звук приближения), фотоэффект (реакция на свет), инфакрасный (тепловой).

Как работает сенсорный выключатель света?

Все виды управляющих сигналов поступают в электронный трансформатор, преобразующий разные формы колебаний в электрический импульс. На коммутационном участке происходит мгновенное изменение параметров, заключающееся в замыкании, размыкании цепи. Но возможно и плавное регулирование нагрузки, поступаемой к потребителю. Так работают сенсорные выключатели света с диммером.

Ток в приборе регулируется управляющей микросхемой, в отличие от механических конструкций. В них для переключения используются движущиеся контакты. В электронике применяется способ каскадного расположения усилителей. После сенсорного приемника размещается транзистор с высоким уровнем чувствительности, но небольшой мощностью. Следующий полупроводник имеет мощность, достаточную для создания повышенной нагрузки. Кроме механического способа передачи нагрузки, применяется оптическая оптопара или беспроводные технологии в радиодиапазоне типа BlueTooth или Wi-Fi.

Заметка! Сила тока чувствительного элемента составляет всего лишь несколько миллиампер, что недостаточно даже для проведения импульса к полупроводнику. Поэтому устанавливают усилители, которые и формируют более мощный сигнал. Их питание осуществляется от общей электросети или батареек. В первом случае схема подключения сенсорного выключателя света от 220 В усложняется. Здесь требуется установка выпрямителей переменного тока, преобразующих его в постоянный. С этой задачей справляется диод Зенера, который пропускает напряжение только в одной фазе. Импульсные блоки питания встречаются редко.

Положительные и отрицательные стороны полупроводниковых выключателей

Основные плюсы конструкции:
• снижение вероятности короткого замыкания;
• повышение срока эксплуатации;
• удобство в пользовании;
• сглаживание пиковых нагрузок в момент замыкания или размыкания цепи.

Важно! Устройство позволяет работать не только с выключателями иллюминации, но и с электросхемами (по типу «умный дом») приборов отопления, открытия дверей, поднятия или опускания роллетов.

К недостаткам полупроводниковых электронных схем относится их высокая чувствительность к колебаниям сетевого напряжения. Тогда как их устаревший механический аналог совершенно к этому равнодушен. Иногда, в зимнее время, в некоторых районах страны возможна нестабильная работа распределительных электросетей. Поэтому для подстраховки нужно подключать все электронные приборы через стабилизатор напряжения.

Коммутационный элемент светильников с сенсорным выключателем света может быть представлен электромагнитным реле или симистором. Первый вариант является устаревшим, поскольку использует механические контакты. Они склоны к подгоранию при пиковых нагрузках или при работе с люминесцентными светильниками, которые развивают приличную реактивную мощность. Она приводит к появлению разности фаз между значениями тока и напряжения в домашней сети. Фазовый сдвиг вызывает проскок электроискры между проводниками с постепенным их разрушением.

Внедрение симисторов устранило эту проблему. Но при использовании дешевых газоразрядных устройств и сенсорных выключателей от ненадежных производителей не исключается появление отказов в форме:
• самопроизвольного включения;
• неполного затухания светильников;
• вероятного пробоя электротоком при касании лампы в выключенном положении.

Важно! При покупке таких устройств нужно обращать внимание на наличие сертификатов качества.

Виды электронных устройств иллюминации

Эра развития сенсорных конструкций началась с емкостных приборов, управление которыми осуществлялось легким прикосновением руки. В результате изменялся электрический потенциал датчика с последующим формированием управляющего импульса на исполнительный механизм.
Со временем, кроме емкостных, появились и другие формы сенсоров, реагирующих на свет, звук, инфракрасное излучение, движение. Датчики могут программироваться и на любой временной промежуток. Данные устройства относятся к классу беспроводных сенсорных выключателей света.

Интересный момент состоит в том, что все они, независимо от вида приемника, называются сенсорными, т.е. реагирующими на прикосновение руки. По числу коммутируемых устройств выключатели делятся на:
• одинарные;
• двойные;
• тройные.
В зависимости от питающего напряжения выключатели бывают двух видов – сенсорные выключатели света на 220 В и 12 В.

Область применения сенсоров

Самым распространенным прибором в быту стал сенсорный настенный выключатель света. Их устанавливают вместо привычных клавишных изделий, они обладают высокой степенью надежности при эксплуатации в нормальных условиях. Отсутствие механических трущихся контактов делает их долговечными. Кроме настенных устройств, спросом у покупателей пользуются сенсорные выключатели света для настольной лампы, мебели, зеркал. Такая система освещения удобна для регулировки подсветки в интерьере ванной и туалетной комнат, в гардеробных, спальнях.

Не считая функции выключателя, электронные коммутаторы способны выполнять роль диммера, таймера. Они поддерживают опции сенсорного дистанционного выключателя света, wifi, светодиодной подсветки. Датчики плавной регулировки напряжения и движения совместимы с лампами накаливания и галогенными светильниками. Поэтому при проектировании освещения нужно иметь в виду этот фактор.

Проходной сенсорный выключатель света монтируют в коридорах, на лестничных площадках, входе в подъезды многоэтажных домов. Они автоматически срабатывают при прохождении человеком лестничного марша, подсвечивая ступеньки. Отключаются приборы после покидания зоны, чувствительной для датчика.

Как подключить сенсорный выключатель света?

Подключение изделия начинается с выбора места монтажа. Но в основном прибор ставят на том же месте, где находился старый клавишный выключатель. Главное требование – это удобство и электробезопасность, которые должны с особой тщательностью обеспечиваться во влажных помещениях – ванных комнатах, на кухне, в туалете. Для современных систем с гальванической развязкой датчика от домашней сети влажность уже не помеха. Но лучше подстраховаться, соблюдая меры безопасности.

Для сенсорного выключателя света с пультом дистанционного управления место установки вообще не имеет значения. В этом случае следует учитывать такой момент – инфракрасный управляющий сигнал должен быть на прямой видимости с датчиком приемника коммутатора. Его закрытие любым предметом приведет к неустойчивой работе системы «включение – выключение».

Установка сенсорного выключателя света

Сам процесс монтажа не является сложной задачей. Устройства снабжены передней панелью. Перед тем, как установить сенсорный выключатель света, её нужно снять. Деталь управления с коммутатором фиксируется в обычном подрозетнике, скрытом в капитальной или гипсокартонной стене. Провода подсоединяются к соответствующим клеммам и плотно зажимаются для надежного контакта, чтобы не допустить их нагрева. Заканчивается монтаж надеванием электрохромной панели.

Заметка! При установке конструкции недопустимо увеличивать мощность потребителей больше, чем предписано в инструкции выключателя. Это же касается и напряжения питания. Если устройство рассчитано на коммутирование от 12 В, то подключение сенсорного выключателя света к домашней сети в 220 В может привести к возгоранию. Также и наоборот – сетевой прибор не будет работать от постоянного источника тока.

Основные производители сенсорных регуляторов комнатной иллюминации

При покупке современных электронных выключателей нужно проверять корректность их работы с разными осветительными приборами. Если коммутационный блок справляется со светодиодами и люминесцентными конструкциями, то лампы накаливания и галогенные будут свободно им управляться.

Фирма Suntruth Electrical из Китая выпускает устройства, которые предназначены для замены и установки их на место устаревших контактных выключателей. Они удобны для женщин на кухне в виде дополнительного освещения. Удобство заключается в том, что управление блоком осуществляется движением пальца руки, которая может быть влажной или запачканной в процессе приготовления еды.

На фото сенсорных выключателей большинства компаний, таких как Berker, Jung, Livolo, Steinel, видно, что они отказались от производства емкостных приборов. Переориентация произошла на отдельно стоящие коммутаторы с инфракрасными датчиками, работающими на тепловом излучении с длиной волны до 9 нм.

Выключатели модели Delta reflex фирмы Siemens относятся к универсальным конструкциям, которые можно монтировать на стене, потолке и даже на улице. Высокочувствительный пироэлемент, поделенный на сегменты, воспринимает фотоны посредством оптической линзы. Как только движущийся человек попадает в область действия лучей, срабатывает пиродетектор, который формирует электрический сигнал. Он усиливается, и коммутатор включает светильник.

Популярные немецкие электрокомпании Steinel и Osram выпускают детекторы для замены старых систем и самостоятельные изделия. Принцип работы датчика имеет оригинальную конструкцию на основе сканирования предметов излучением в оптическом диапазоне. При вхождении в зону действия объекта включается свет и наоборот.

На примере изделия компании Livolo можно рассмотреть маркировку сенсорных приборов серии VL C701R. VL – название фирмы. Латинские буквы с первым цифрами С6 или С7 обозначают модель. Двузначное число – 01, 02, 03, указывает на количество осветительных групп. Радиоуправляемая модель значится под буквой R; диммер – D; проходной выключатель – S; таймер – Т.

Купить сенсорный выключатель света можно в специализированных магазинах.

Отзывы о сенсорных выключателях света

Иванов Григорий из Брянска: «Качественная вещь и по разумной цене. Работа с низкой нагрузкой адекватная. Недостатки – нет распорных лапок для крепления в подрозетнике».

Станислав Викторович из Новороссийска: «Стекло крепкое. Изделие срабатывает быстро, без сильного надавливания. Минусы отсутствуют».

Влад из Екатеринбурга: «Товар из Китая. Светится в темноте. Хорошо и удобно включать. Все домашние в восторге от дизайна и работы».

Степан из Белоруссии: «В квартире установлено несколько типов сенсоров – одно-, двух- и трехклавишные. Принцип работы, как на смартфоне. Зона чувствительности немного ограничена. Товар из Китая сделан качественно. Дизайн превосходный».

Посмотрите видео «Сенсорные выключатели»