Умный дом — дешево и сердито, часть 2

В жизни каждого умного дома возникает закономерный вопрос – как маленький нежный микроконтроллер ^[1] своими пятью вольтами сможет коммутировать 220 вольт переменного тока?

Самый простой вариант – реле. Тут вам и гальваническая развязка, и замыкаешь что хочешь, хоть постоянный, хоть переменный, мало, много. Но и минусы у реле очень неприятные.

Первый – щелкает. Раздражает. Да, человек – штука такая, ко всему приспособится, и можно привыкнуть, но зачем привыкать к плохому?

Второй – коммутируя большой ток, в момент включения, да еще и при длинных проводах от реле до коммутируемого устройства проходит очень немаленькая помеха. Согласитесь, когда ночью включаешь свет в туалете и параллельно включается компьютер и свет в спальне – неприятно.

Поэтому хочу поделиться с вами лучшим, на мой взгляд, способом коммутировать 220 вольт переменного тока – полупроводниковый ключ переменного тока.

На хабре уже была отличная теоретическая статья ^[2] на эту тему, подробно описывающая и симистор и оптопару.

Попробую рассказать как это получилось у меня.
Итак, симистор сам по себе уже ключ переменного тока. Но для управления с ножки микроконтроллера обязательна гальваническая развязка. Управляя симистором напрямую — может умереть контроллер. Действительно может. У меня умирали. Убил уже десятки AVRовских МК разными способами, но эта тема достойна отдельного поста. Чтобы сделать гальваническую развязку, используем оптопару MOC3063.

Используя ее, убьем двух зайцев, ибо она с детектором перехода коммутируемого напряжения через ноль, то есть симистор будет открываться только в момент перехода, и напряжение будет возрастать плавно, что позволит не только избавиться от помех, но и продлить жизнь, например, лампам (которые умирают в большинстве случаев как раз в момент включения).

Принципиальная схема:

Разведенная плата:

Цена вопроса:

• Симистор — 30 рублей
• Оптрон — 30 рублей
• Все остальное — 30 рублей

В итоге стоимость ключа около 100 рублей, что равно стоимости аналогичной релюшки.

Плюсы:

• Бесшумное
• Гальваническая развязка
• Не создает таких больших помех, как обычное реле
• Полезнее для коммутируемых устройств

Минусы:

• Только переменный ток

Ссылки:
разводка ^[3]
принципиальная схема ^[4]

P.S. Ну и напоследок отличная схема резервного источника питания ^[5]

Автор: Mexanik

Источник ^[6]