Zarya29.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать так, чтобы умные лампочки не глупели при перебоях питания

Как сделать так, чтобы умные лампочки не глупели при перебоях питания

Если вы когда-либо обзаведётесь технологиями умного дома, то скорее всего, в числе первых купленных устройств у вас окажутся именно умные лампочки. Они действительно удобны. Включение-выключение света при движении. По таймеру. Плавное нарастание яркости для более комфортного пробуждения. Разные цветовые температуры. И так далее.

Вот они умные технологии. Однако… Не обходится без ложки дёгтя. Есть у умных лампочек, как минимум, одна особенность поведения, которую обычно не афишируют в рекламных буклетах и не упоминают в описании товара. Если задуматься, то это поведение можно даже назвать очевидным и логичным, но всё же оно может стать очень неприятным сюрпризом, особенно если дело будет происходить посреди ночи.

Я говорю о том, как умные лампочки реагируют на кратковременный перебой в подаче электроэнергии.

Глупые умные лампочки

Не та лампочка умная, что включается по желанию твоему, а та, что НЕ включается, когда ты не хочешь того — народная мудрость

Для начала позвольте вопрос: как думаете, что произойдёт с погашенной умной лампочкой, если в квартире вдруг мигнёт электричество? Она включится. Если это произойдёт ночью, а лампочка установлена неподалёку от кровати, то… сами понимаете, ощущения будут не из приятных. Спросонок даже не сразу сообразишь, что произошло и почему вокруг так светло.

Почему при скачке напряжения они включаются? Есть мнение, что это сделано для обратной совместимости с обычными “глупыми” лампочками. Если вы вкрутите умную лампочку в патрон, управляемый обычным выключателем, она должна работать. “Появляется питание -> лампочка включается”. Именно это и приводит нас к неприятному побочному эффекту при нештатном исчезновении и повторной подаче питания. К сожалению, умные лампочки недостаточно умные, чтобы такое поведение было настраиваемо. Есть, впрочем, исключения, о которых ниже.

Когда я впервые столкнулся с этим, то был удивлён. Вернее я сначала был разбужен светом в глаза, а удивление пришло секундой позже. Заглянув за решением в Интернет я нашёл много товарищей по несчастью, задающих извечный вопрос “что делать”. А вот с ответами было негусто. Они варьировались от замены умных лампочек умными же розетками до примеров скриптов в логику умного дома, которые при обнаружении горящей посреди ночи лампочки посылали бы команду на выключение.

Первый вариант хорош. Надёжен. Но мы теряем в функциональности (нельзя сделать плавное включение, к примеру). Да и область применения уже — можно использовать только в осветительных приборах, подключаемых через розетку (все люстры — мимо). А второй требует некоторых навыков, да и решение предлагает не совсем окончательное, ведь лампочка всё равно вспыхивает посреди ночи, просто сама гаснет через какое-то время. Если интересно, пример такого решения есть в комментариях.

Умные технологии, ага.

Решение…

«По щучьему веленью, по моему хотенью» — Народная мудрость

Идеальный конечный результат, в моём понимании, был бы таким — умная лампочка может быть настроена на умное поведение при перебое питания. А именно: при подаче питания вместо включения на максимальную яркость, лампочку можно заставить оставаться выключенной или, скажем, восстанавливать предыдущее состояние (к примеру, если в момент перебоя с электричеством лампочка была включена на 30% яркости, то восстанавливается тот же самый режим).

Год назад, когда я пытался решить эту проблему, готовых решений, вроде как, не просматривалось. На форумах удовлетворительных решений не было, и я махнул рукой.

Читайте так же:
Схема подключение электролампочек через выключатель

И вот однажды я натыкаюсь на такую запись на странице замечательного проекта zigbee2MQTT

Копнул глубже, оказывается, ещё в далёком декабре 2018 года Филипс добавил соответствующую настройку в свои лампочки. Вот только афишировать это они, похоже, не хотят. Ради интереса я даже прицельно погуглил по их сайту, и нашёл лишь несколько скупых упоминаний.

Описания обновлений прошивок ( ссылка ) и приложения iOS ( ссылка ). Упоминание функции power-on behavior.

Уж не знаю, чем вызвана такая застенчивость по отношению к функциональности, которую они сами описывают как долгожданную (вольный перевод фразы “long awaited”). Что же касается других производителей, то я не смог найти аналогичную настройку. Возможно, они стесняются ещё сильнее (хотя казалось бы, куда сильнее-то). Если вам такие известны, пожалуйста, напишите в комментарии.

…решение доступное всем, но неполное…

В теории нет разницы между теорией и практикой. А на практике есть

Итак, лампочки с нужной заявленной функцией есть, остаётся только купить и спать спокойно. Но где там. Самое интересное всегда начинается, как только дело доходит до реального использования. А практика показала, что через официальное приложение лампочки можно настроить только следующим образом.

Интерфейс приложения Philips Hue Bluetooth. Я привожу настройки на русском и английском, т.к. перевод с английского хромает и вводит в заблуждение.

Интерфейс приложения Philips Hue Bluetooth. Я привожу настройки на русском и английском, т.к. перевод с английского хромает и вводит в заблуждение.

Нас интересует настройка со значком молнии. Именно она оставит лампу в выключенном состоянии если она была выключена и произошёл перебой в подаче питания. Вот оно решение! Однако, тут как в том анекдоте, есть нюанс. Если свет мигнёт дважды в течение 15 секунд, то лампочка включится принудительно причём на максимальную яркость и мы снова проснёмся посреди ночи в поисках выключателя. Об этом даже написано в приложении. Интервал в 15 секунд проверен мной на лампочке с артикулом 9290023349 и прошивкой 1.65.11_hB798F2BF от 11 мая 2020.

Конечно, шанс получить двойной перебой питания питания с интервалом в 15 секунд ниже чем получить одиночный. Но он всё-таки есть.

Если бы я не увлекался умными устройствами с интерфейсом ZigBee и не наткнулся на эту функциональность именно на сайте проекта zigbee2MQTT, я бы тут же бросил эту затею. Да и статью на Хабр писать не стоило бы…

… и решение полное, но не для всех

Если долго мучиться, Что-нибудь получится

Оказывается, что по протоколу ZigBee доступна ещё одна возможность настройки, до которой не добраться из приложения. Она позволяет настроить умную лампочку на режим всегда выключена. То есть как бы быстро напряжение ни мигало, или как бы яростно вы ни щёлкали выключателем, лампочка не включится. Включить её можно только через сопряжённые устройства умного дома (ZigBee-координатор или всё ту же Bluetooth-приложеньку от производителя).

В чём минус — это решение доступно не для всех пользователей, а только для обладателей ZigBee-сетей с возможностью послать вручную сконструированное сообщение на устройство. Быть может фирменный хаб от того же производителя также позволяет получить доступ к такой настройке, но у меня нет возможности проверить ввиду отсутствия упомянутого хаба.

В моём случае (у меня есть ZigBee-координатор CC26X2R1 и zigbee2mqtt) окончательное решение выглядит так:

лампочку нужно сопрячь с координатором

в логах найти её уникальный номер (к примеру 0x0017880108fe7a41 )

и послать через zigbee2mqtt MQTT-сообщение.
Topic: zigbee2mqtt/[FRIENDLYNAME]/set/hue_poweron_behavior
Data: off

Только после этого мы получим по-настоящему умную лампочку, которая горит, когда нужно и не горит, когда не нужно.

Хотел бы я, чтоб такая статейка попалась мне на глаза эдак годик назад. Я бы не задавался вопросом “а почему везде свет горит”, придя с работы домой, или выспался на пару раз больше. Надеюсь, мой опыт поможет другим. Если у кого-то есть примеры реализации умного света в спальне с надёжным выключением, устойчивым к перебоям электропитания и плавным включением по утрам без привязки к конкретному производителю, я был бы рад почитать в комментариях.

Читайте так же:
Энергосберегающие лампы через выключатель с подсветкой

Тонкости управления светом в умном доме

Мы подробно расскажем, как настроить управления светом в умном доме Aqara — так, чтобы технологии делали жизнь немного более комфортной, а не сложной.

Тем не менее первый опыт настройки умного дома может показаться непростым. Дело в том, что мы уже не замечаем, как много мелких «инструкций» по дому выполняем каждый день. С инструкциями лучше справляются роботы, надо их только обучить:

Устройства для управления светом

Умная лампа Aqara — светодиодная лампочка с цоколем e27. На лампе нельзя настраивать цвет, но можно регулировать яркость и температуру цвета.

Тёплый цвет рекомендуют для спальни и гостиной — комнат, где вы хотите расслабиться. В природе к тёплому относят свет солнца на закате (1850K).

Холодный цвет подходит для ванной, кабинета, кухни — для мест, где вы хотите видеть предметы во всех деталях, а от себя ждёте сосредоточенности. В природе это свет полуденного солнца (5500 – 6000К)

Умные лампы позволяют не подбирать разные лампы для разных задач, а управлять освещением в зависимости от времени суток и вашего занятия. Утром в спальне, стоя перед зеркалом, вы не захотите пропустить пятно на рубашке — а для этого вам нужен ясный холодный свет. Приятно сходить перед сном на кухню за стаканом воды – если при вас там встречает рассеянное тёплое свечение, а не бьёт в глаза офисная лампа.

Лампой можно управлять через приложение Aqara для Аndroid или iOS, приложение Home для Mac OS и iOS или через голосового помощника Siri

Уже это сделает управление светом комфортнее:

  • Управлять лампой можно из любого места. Не нужно идти к выключателю, чтобы погасить свет. В офисе через приложение погасите забытую дома лампочку. Подъезжая к даче, дайте команду Siri включить свет на крыльце — не споткнётесь на ступенях, не будете в темноте искать замочную скважину и выключатель.
  • Благодаря гибким настройкам, одна лампа может заменить несколько обыкновенных лампочек — когда нужно, она будет давать или яркий свет, или мягкое освещение.

По своим экономическим характеристикам лампа похожа на прочие светодиодные лампы — низкое энергопотребление (до 9 ватт), высокий срок службы (25000 часов). На практике умная лампочка потребляет ещё меньше энергии:

  • умные лампочки сами выключаются и не горят зря.
  • умные лампочки не всегда работают на полной яркости, а только когда это нужно. По вечерам приглушённый свет часто будет уместнее, — а лампа в таком режиме потребляет меньше энергии.

Лампой можно управлять не только через приложение. Удобно автоматизировать основные функции лампы, чтобы вовсе не задумываться об управлении. Для этого понадобятся датчики.

Датчик движений Aqara — главное звено в управлении светом. С его помощью умный дом будет понимать, когда нужно включить свет, а когда пора выключить.

Максимальная дальность обнаружения составляет 7 метров, угол обзора — 170 градусов. Оптимальное место для датчиков на шкафу или под потолком, откуда им будет доступна наиболее полная картина.

Недостаток такого расположения — датчик будет реагировать и на животных. Чтобы сократить число ложных срабатываний, придётся пожертвовать полем зрения датчика и расположить его на высоте человеческого роста. Чтобы обеспечить покрытие все комнаты при таком расположении, может понадобиться пара датчиков: например, в кабинете один датчик будет следить за проходом, а другой — за столом.

Читайте так же:
По рисунку 180 найдите мощность тока потребляемую лампой л1

У этой проблемы есть и более умное решение — правильно настроенный сценарий. О нём поговорим ниже.

Датчик исправно работает при температуре от -10℃ до +40℃ — для управления светом на улице или в помещения без отопления он подойдёт не всегда.

Кроме данных о движении, датчик также передаёт информацию об освещённости помещения — это можно использовать для особенно тонкой настройки.

Датчик открытия двери. В некоторых случаях датчик движения избыточен для управления светом. Например, когда вы открываете кладовку, сама открытая дверь — достаточный сигнал о том, что свет в кладовке должен гореть.

Датчик устроен как популярные системы сигнализации: два магнита крепятся рядом, один на двери, другой — на дверном косяке. При открытии двери или окна, контакт между двумя элементами теряется, при закрытии — восстанавливается. Оба события можно использовать для автоматизации света.

Умные выключатели Aqara. Совсем избавиться от выключателей в умном доме не получится, но их использование можно сделать комфортнее.

Автоматизация нужна там, где желаемый результат очевиден: если вы зашли в ванную в ней должен загореться свет. Но если вы лежите в кровати — в какой момент свет должен отключиться? Тут понадобятся выключатели.

Только теперь не нужно идти включать свет в другой конец комнаты — беспроводной выключатель лежит там, где вам удобно. Часто, достаточно одного умного выключателя — однокнопочный выключатель Aqara может выполнять три разных действия (по одинарному нажатию, по двойному, по долгому нажатию). Выключатель с двумя кнопками — 9 действий. А ещё есть футуристичный выключатель-куб, который скорее выглядит как часть интерьера.

Бывают ещё проводные умные выключатели: они совмещают в себе функциональность умных выключателей и возможности для автоматизации умных розеток. Если в доме уже много лампочек и всё сразу не заменить на умные лампы, проводные выключатели позволят настроить автоматическое управление светом без замены десятка лампочке и люстры.

Но для этого нужно разобраться, как устроены сценарии умного дома.

Простые сценарии

Датчик движения связывается с центром умного дома Aqara Gateway, теперь мы можем использовать его данные в сценариях.

Сценарий — это логическая цепочка инструкций для умных устройств: если наступило условие X выполнить действие Y.

Замена плафонов багажника на плафоны с выключателем + LED лампочки

Не раз замечал, как приедешь летом куда нибудь, откроешь багажник, а лампочки так и горят какое то время бесполезно, высасывая из АКБ последнюю мощность. Потом, по надобности, закроешь, откороешь машину и снова они горят, горят и горят! Почему же не предусмотрели фордовцы плафоны с выключателем, как на других автомобилях, не намного бы удорожилась машина, а удобней стала бы определенно. Вобщем, решил я воплотить идею в жизнь.
Приобрел 2 козыречных плафона (подходят от фокусов, мондео), 1метр 2х жильного провода, 2 LED лампочки,
немного 2х стороннего фольгированного гетинакса или стеклотекстолита.

Снимает с машины вот эту штуку и несем домой

Примеряя на нее плафон, видим насколько нужно увеличить посадочное место

Выпиливаем лобзиком и примеряем отражатель

Отражатель не прижимается плотно к одной из сторон пластика, т.к уголок отражателя заезжает на не ровный край пластика, поэтому нужно немного отогнуть край отражателя

Т.к у меня не было штатной фишки для плафона и отдельно их нигде не нашел, пришлось немного доработать плафоны.Спиливаем немного место вокруг контактов, чтоб они стали доступны и подпаиваемся к ним.Не забываем одеть термоусадку.

Читайте так же:
По условию предыдущей задачи найдите мощность тока в лампе

Забыл упомянуть одну вещь. Не хотелось срезать штатные плафоны, решил их оставить потомкам.Поэтому пришлось изготовить из 2х стороннего стеклотекстолита своеобразный штеккер (см. на рисунке плафон с проводом, на конце этот штеккер в желтой термоусадке).

Вот так смотрится на двери, как тут и были, оччень удобно

Теперь переходим к второму плафону.Берем острый нож и по заранее размеченному шаблону вырезаем посадочное место для второго плафона

Проверяем как встает рамка

Далее примеряем металлический отражатель, а он не сопоставляется с защелками рамки, т.к одним углом упирается в пластиковый штырь, который принадлежит пластиковой боковине и вставляется в спец защелку на кузове.

Вобщем, нужно вот так отпились уголок отражателя

Далее, можно вставлять самодельный штекер в штатный плафон, но у меня есть LED лента подсветки багажника, ее провод я подключу параллельно контактам нового плафона, чтоб его выключателем можно было так же вкл и выкл подсветку багажника

Необходимо заизолировать места подсоединения проводов от LED ленты к плафону т.к от того места до металлического отражателя 1-2мм, может замкнуть легко.

Устанавливаем новые лампочки

Далее, защелкиваем плафоны на место и радуемся новой функции

Хочется отметить, что данная доработка просто необходима каждому, т.к напрямую продлевает жизнь АКБ, да и как показала практика, включать и выключать свет вручную очень удобно, да и смотрятся плафоны как штатные, красиво, гармонично и никакого колхоза!

Выключатели с подсветкой: почему моргает светодиодная лампа и как от этого избавиться

Причины мирцания устройства

Производители выключателей с подсветкой не всегда указывают, что применение этих устройств рекомендовано в электрических цепях с преимущественно резистивной нагрузкой. То есть, источником света должны быть лампы накаливания.

Еще чаще технический паспорт изделия отправляется в мусорное ведро непрочитанным, вместе с упаковкой. Последствия такого технического нигилизма проявляются сразу после того, как вместо ламп накаливания начинают использовать люминесцентные или светодиодные. Даже обесточенные (казалось бы) они почему-то мерцают в темноте.

Это явление не только вызывает психологический дискомфорт, но и приводит к их преждевременному выходу из строя.

Почему так происходит

Чтобы понять физическую сущность этого явления, надо заглянуть внутрь как самого выключателя, так и источника света. Давайте попытаемся разобраться, почему моргает светодиодная лампа, и может ли выключатель с подсветкой быть этому причиной.

Принцип работы подстветительного устройства

Для устройства подстветки в схему выключателя добавляют цепь, которая параллельна коммутируемым контактам. Ее основным элементом является светодиод или неонка. Сопротивление этой дополнительной цепи значительно выше, чем у замкнутых накоротко контактов.

Когда коммутатор находится в положение «включено», электричество через него не проходит. А в положении «выключено» оно, в обход разомкнутых основных контактов, достигает нагрузки.

Если она резистивная, то его силы недостаточно для того, чтобы нить нагрелась до свечения.

Если же используются люминесцентные или светодиодные светотехнические приборы, то нагрузка носит характер реактивной, поскольку для обеспечения работы этих источников света используется схема, состоящая из конденсаторов, катушек и полупроводниковых приборов. Она может работать и со слабым током.

Что включает свет

И светодиодные, и люминесцентные источники света работают не от переменного сетевого напряжения, а постоянного. Для этого в их цоколях размещают устройство (драйвер), которое выпрямляет ток и производит некоторые другие действия. Например, конечным каскадом схемы управления люминесцентной лампой является высоковольтный трансформатор, обеспечивающий возникновение дугового разряда в газовой среде.

Читайте так же:
От чего зависит накал лампы от тока или напряжения

[attention type=yellow]Схема драйвера светодиодной лампы несколько проще. Она состоит из конденсаторов и балластных сопротивлений, обеспечивающих защиту полупроводниковых приборов, которые соединены последовательно, за счет чего питающее напряжение делится между ними.[/attention]

Схемы всех драйверов имеют два общих элемента. Первый – так называемый диодный мост, который обрезает синусоиду переменного напряжения и преобразует его в череду импульсов одного знака. Второй – параллельный ему электролитический конденсатор. В тот момент, когда напряжение падает до нуля, конденсатор разряжается и сглаживает провал между пиками импульсов. Вот именно этот элемент и является причиной несанкционированного срабатывания светильника.

Слабый ток от цепи подсветки все так же выпрямляется, но процесс зарядки конденсатора идет очень медленно. В конце концов, он наполняется электричеством до краев и разряжается в момент очередного падения выпрямленного напряжения до нуля. Этого достаточно для кратковременного возникновения дугового разряда в газовой среде или обеспечения работы цепочки последовательно соединенных светодиодов.

Схема взаимодействия коммутатора с энергосберигающим устройством

Для люминесцентных такой режим вреден по той причине, что их моторесурс определяется числом запусков. За несколько минут мигания он может быть выработан полностью. Светодиоды к работе в прерывистом режиме относятся более толерантно.

Как исправить проблему

Выключатель с подсветкой – это очень практичное устройство, облегчающее жизнь. Отказываться от него ради использования современных источников света не стоит. Чтобы не мигали лампочки из-за выключателя с подсветкой, можно воспользоваться одним из двух способов:

  • Увеличить балластное сопротивление дополнительной цепи;
  • Использовать резистивный или ёмкостный шунт.

В дополнительной схеме выключателя сопротивление (резистор) уже есть. Он установлен последовательно с неонкой или светодиодом. Если увеличить номинал резистора, то протекающий по ней ток будет еще слабее. Тогда конденсатор после выпрямительного моста драйвера не будет заряжаться полностью из-за естественных потерь.

[attention type=red]Недостатком этого способа является сложность подбора номинала балластного сопротивления – если он будет слишком большим, то подсветка работать перестанет. Кроме того, это достаточно сложно технически. Надо иметь действительно золотые руки.[/attention]

Простейшим резистивным шунтом является лампа накаливания мощностью в 40 Вт. Сопротивление ее холодной нити не более 100 Ом. Это меньше, чем входное сопротивление драйвера. Весь ток от подсветки пойдет через нее. Однако разные источники света в люстре – это очень некрасиво. Зато процесс шунтирования чрезвычайно прост.

Решение проблемы

Её может заменить резистор с номиналом 100 Ом для цепей с напряжением 250–400 вольт. Его устанавливают между фазным и нулевым проводом в клеммной коробке, от которой проложен кабель к коммутатору.

Если до нее никак не добраться (например, она заклеена обоями), то резистор-шунт можно припаять к входным проводам люстры.

Недостатком способа является то, что шунтирующий резистор может нагреваться.

Ёмкостный шунт отнимает электричество у конденсатора, который является причиной мигания источников света. Только использовать надо не электролитический (имеющий полярность выводов) элемент, а масляно-бумажный, маркированный знаком ≈ и рассчитанный на напряжение 250–400 вольт. Его емкость не должна превышать 1 мкФ. Монтируется он точно так же, как резистивный шунт – между фазным и нулевым проводом.

К свечению обесточенных ламп приводит и неправильный монтаж. Например, если коммутируется нулевой провод, а не фазный. Кроме того, на интенсивность мерцания люминесцентных «экономок» влияет качество их изготовления. Лучше всего провести работы по шунтированию отключателя еще при его монтаже.

При подключении энергосберегающих или светодиодных ламп к выключателю с подсветкой лампы полностью не гаснут или мигают. В видео-обзоре предлагаем вам посмотреть варианты решения данной проблемы:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector