Comment assembler un interrupteur tactile soi-même : description de l'appareil et schéma de montage

Les technologies électroniques couvrent un large spectre du domaine domestique. Il n'y a pratiquement aucune limite. Même les fonctions les plus simples des interrupteurs d'éclairage domestique sont désormais de plus en plus souvent assurées par des appareils tactiles, plutôt que par les interrupteurs manuels, technologiquement obsolètes.

Les appareils électroniques appartiennent généralement à la catégorie des constructions complexes. Cependant, construire un interrupteur tactile soi-même, comme le montre la pratique, n'est pas du tout difficile. Une expérience minimale dans la conception d'appareils électroniques est tout à fait suffisante pour cela.

Nous vous proposons de comprendre la structure, les fonctionnalités et les règles de connexion d'un tel commutateur. Pour les amateurs de bricolage, nous avons préparé trois schémas de montage fonctionnels d'un appareil intelligent que vous pouvez réaliser chez vous.

Structure de l'interrupteur tactile

Le terme « tactile » a une définition assez large. En substance, il faut y voir tout un groupe de capteurs capables de réagir à divers signaux.

Cependant, en ce qui concerne les interrupteurs – des appareils dotés de fonctionnalités de commutateurs, l'effet tactile est le plus souvent considéré comme un effet provenant de l'énergie du champ électrostatique.

C'est à peu près ainsi qu'il faut envisager la structure d'un interrupteur d'éclairage basé sur un mécanisme de capteur. Un léger toucher avec le bout du doigt sur la surface du panneau avant allume l'éclairage de la maison.

Il suffit à l'utilisateur ordinaire de toucher un tel champ de contact avec ses doigts pour obtenir le même résultat de commutation qu'un interrupteur à touches standard.

Cependant, la structure interne des équipements tactiles diffère considérablement d'un simple interrupteur manuel.

Généralement, une telle structure est basée sur quatre composants de travail :

• panneau de protection ;
• capteur de contact ;
• carte électronique ;
• boîtier de l'appareil.

La variété des appareils à base de capteurs est vaste. Des modèles avec les fonctions d'interrupteurs ordinaires sont produits. Et il existe des développements plus avancés – avec des variateurs de luminosité, qui surveillent la température ambiante, lèvent les stores aux fenêtres, etc.

Structurellement, un commutateur tactile se présente ainsi : 1 – panneau de protection en verre trempé ; 2 – carte de montage des éléments tactiles ; 3 – panneau en textolite avec le circuit électronique de l'appareil ; 4 – boîtier (châssis) de l'interrupteur (+)

Non seulement tous ces types d'interrupteurs se commandent d'une simple pression, mais il existe également des interrupteurs à commande à distance. Autrement dit, l'utilisateur peut éteindre un luminaire ou réduire l'intensité lumineuse des lampes de l'appareil sans avoir à faire de déplacements inutiles en se rendant du lieu de repos à l'interrupteur.

Options et capacités de l'appareil

Les interrupteurs avec minuterie méritent clairement une attention particulière.

On y retrouve les caractéristiques traditionnelles, telles que :

• fonctionnement silencieux ;
• design attrayant ;
• utilisation sécurisée.

En plus de tout cela, une fonction supplémentaire utile est ajoutée : une minuterie intégrée. Grâce à elle, l'utilisateur a la possibilité de commander le commutateur par programmation. Par exemple, régler les heures d'allumage et d'extinction dans une plage horaire définie.

Une variante unique de commutateur intégrant une fonction de minuterie. Grâce à ces appareils, il devient possible de contrôler l'éclairage à des heures strictement définies. Les économies d'électricité sont évidentes.

En règle générale, ces appareils ne disposent pas seulement d'une minuterie, mais aussi d'un accessoire d'un autre type – par exemple, un capteur acoustique.

Dans cette variante, l'appareil fonctionne comme un contrôleur de mouvement ou de bruit. Il suffit d'émettre une voix ou de frapper des mains pour que les lampes du luminaire s'allument viment.

D'ailleurs, en cas de luminosité trop élevée, il existe une autre fonctionnalité – la régulation par variateur. Les interrupteurs de type tactile équipés d'un variateur permettent de contrôler l'intensité lumineuse.

Une modification des appareils tactiles – le commutateur acoustique. Il fonctionne selon une méthode quelque peu différente, mais reste un appareil utilisant les technologies de capteurs. Dans ce cas, l'élément capteur est un microphonne sensible.

Cepandant, il y a une nuance pour ces dévelopements. Les variateurs, en règle générale, ne supportent pas l'utilisation de lampes fluorescentes et LED dans les luminaires. Mais la correction de ce défaut n'est probablement qu'une question de temps.

Pour en savoir plus sur les variétés d'interrupteurs d'éclairage “intelligents”, lisez cet article.

Règles de branchement de l'appareil

La technologie d'installation de ces appareils, malgré la perfection de leurs conceptions, reste traditionelle, comme prévu pour les interrupteurs standard.

Habituellement, à l'arrière du boîtier du produit, il y a deux contacts terminaux – l'entrée et la charge. Ils sont désignés sur les appareils de fabrication étrangère par les marqueurs « L-in » et « L-load ».

La technique de connexion des appareils diffère peu de la norme. Les bornes de travail principales : L1 (Load) – ligne de connexion de la phase de tension ; L (In) – ligne de sortie de tension sous charge ; COM – terminal d'interfaçage des appareils (+).

Ces désignations devraient être compréhensibles même pour un utilisateur peu expérimenté. Cependant, il est de toute façon recommandé de consulter la fiche technique de l'appareil avant son installation. La commutation dans le schéma de l'appareil s'effectue sur la ligne de phase.

C'est-à-dire, sur l'entrée « L-in », la phase est appliquée – le conducteur de phase est connecté. Et de la ligne « L-load », la tension est prélevée pour la charge – en particulier, pour la lampe du luminaire.

Cependant, les constructions des interrupteurs tactiles peuvent prévoir le raccordement de plusieurs charges indépendantes. Sur ces appareils, le nombre de bornes de connexion augmente.

En plus de la borne de tension d'entrée « L-in », il y a déjà deux ou même trois orifices pour la charge « L-load ». Ils sont généralement marqués comme suit : « L1-load », « L2-load », etc.

Vue complète de l'interrupteur : 1 – borne de sortie de charge ; 2 – panneau de protection ; 3 – mécanisme à ressort de fixation des conducteurs ; 4 – informations sur le fabricant ; 5 – boîtier ignifuge ; 6 – interface de double contrôle ; 7 – orifice pour vis (+).

Le montage des commutateurs tactiles ne diffère en réalité pas de la version standard. La conception des interrupteurs est faite pour être placée dans les boîtes d'encastrement traditionnelles. La fixation du châssis du mécanisme de fonctionnement de l'appareil se fait généralement avec des vis.

Interrupteur à capteurs fait maison

Acheter un interrupteur de type tactile pour un usage domestique n'est bien sûr pas un problème. Cependant, le coût de ces appareils, en quelque sorte intelligents, commence à partir de 15-20 €. Et ce n'est pas le prix des constructions les plus parfaites. Par conséquent, la question se pose logiquement – peut-on réaliser soi-même une commutation lumineuse tactile ?

Pour les personnes ayant une certaine connaissance, même modeste, de la théorie de l'électrotechnique, la construction d'un interrupteur avec un capteur est un travail tout à fait réalisable. Il existe de nombreuses solutions de schémas à ce sujet.

Schéma d'un commutateur tactile sur trigger

De nombreux schémas de fabrication d'appareils de ce type sont simples et compréhensibles. Examinons l'une des nombreuses solutions que l'on peut réaliser soi-même pour une utilisation domestique.

Ce type de commutateur à deux capteurs est évalué sur le marché à partir de 16 € pièce. Si vous avez des compétences, vous pouvez toujours fabriquer quelque chose de similaire de vos propres mains. De plus, le coût des composants est environ cinq fois inférieur.

Le circuit intégré largement répandu dans la pratique radioamateur de la série K561TM2 est l'élément principal du commutateur tactile assemblé de vos propres mains.

Le circuit intégré K561TM est une bascule dont l'état peut être modifié en appliquant un signal de commande à son entrée. Cette propriété est utilisée avec succès pour réaliser la fonction de commutateur.

Le circuit d'entrée est construit avec l'ajout d'un transistor à effet de champ V11, qui offre une sensibilité d'entrée élevée et isole en outre bien l'entrée de la sortie.

L'élément capteur E1 du circuit est réalisé sous la forme d'une plaque métallique et est connecté à l'entrée du FET via une résistance de grande valeur. Cela garantit la sécurité de l'utilisateur contre une éventuelle électrocution.

Schéma de l'appareil pour un assemblage fait maison. Un seul circuit intégré, une paire de transistors et un thyristor seront nécessaires pour assembler un commutateur tactile complet. L'appareil fonctionne aussi bien qu'un appareil industriel (+).

La partie de sortie du circuit est construite sur la combinaison d'un transistor bipolaire VT2 et d'un thyristor de courant VS1. Le transistor amplifie le signal provenant du circuit intégré, et le thyristor joue le rôle de commutateur. L'appareil d'éclairage à commander est connecté dans le circuit du thyristor.

Le schéma fonctionne comme suit :

1. L'utilisateur touche la plaque métallique (capteur).
2. L'électricité statique est appliquée à l'entrée du VT.
3. Le transistor à effet de champ commute la bascule.
4. Le signal de sortie de la bascule est amplifié par VT2 et ouvre le thyristor.
5. La lampe dans le circuit du thyristor s'allume.

Si l'utilisateur touche à nouveau le capteur, toutes les opérations se répètent, mais avec une commutation inverse des modes. Tout est simple et efficace.

Cette solution de circuit peut être utilisée pour commander des luminaires dont la puissance totale des lampes à incandescence ne dépasse pas 60 W.

S'il est nécessaire de commuter des appareils d'éclairage plus puissants, vous pouvez ajouter un radiateur de refroidissement de grande taille au thyristor. Il est recommandé d'utiliser un métal appartenant à une série de matériaux bien conducteurs pour le capteur. L'option optimale est le cuivre argenté.

Schéma basé sur un capteur infrarouge

Un schéma de commutateur d'éclairage utilisant un capteur IR comme capteur est disponible pour un assemblage DIY. Des composants électroniques abordables et peu coûteux sont également utilisés ici.

En termes de complexité de réalisation, cette option est destinée aux électroniciens qui débutent leur carrière.

Une autre solution de circuit pour un commutateur de type tactile. Elle comporte également un minimum de composants électroniques, mais nécessite un réglage minutieux pour garantir la qualité de fonctionnement. Une expérience pratique en électronique est requise (+).

L'électronique de base de cette solution se compose de deux circuits intégrés et des éléments suivants :

• diode électroluminescente standard — HL1 ;
• diode électroluminescente infrarouge — HL2 ;
• photodétecteur — U1 ;
• relais — K1.

Un générateur d'impulsions est réalisé à partir du circuit intégré inverseur DD1, et un compteur système fonctionne à partir du circuit intégré DD2.

Dans certaines circonstances, par exemple lorsqu'un objet biologique apparaît dans la zone d'action de la diode infrarouge, la paire diode IR et photodétecteur se déclenche. Un signal de commande apparaît sur le transistor VT1, qui active le relais K1. La lampe dans le circuit K1 s'allume.

Si aucun mouvement d'objets n'est détecté dans la zone du capteur infrarouge, après 20 minutes d'inactivité, le compteur comptera un nombre d'impulsions provenant de la diode clignotante HL1 suffisant pour désactiver le relais. La lampe s'éteindra. Le temps d'attente (dans ce cas 20 minutes) est déterminé par le choix des composants du circuit.

Schéma le plus simple à transistors et relais

Solution maximale simplifiée – un circuit pour l'assemblage personnel d'un appareil de type tactile, présenté ci-dessous.

Circuit simplifié au minimum pour la construction d'un interrupteur tactile fait soi-même. Néanmoins, à condition de choisir précisément les composants radio, le fonctionnement de l'appareil est tout à fait efficace et fiable.

Ici, on peut utiliser pratiquement tout type de relais. Le critère principal est la plage de tension de fonctionnement de 6 à 12 volts et la capacité à commuter une charge sur le réseau 220 volts.

L'élément tactile est fabriqué en découpant une feuille de getinax cuivré. Les transistors peuvent également être de n'importe quelle série, avec des paramètres similaires à ceux indiqués, par exemple les courants KT315.

En substance, ce circuit simple représente un amplificateur de signal ordinaire. Lors du contact avec la surface du capteur, un potentiel suffisant apparaît sur la base du transistor VT1 pour ouvrir la jonction émetteur-collecteur.

Ensuite, la jonction VT2 s'ouvre et la tension d'alimentation est appliquée à la bobine du relais K1. Cet appareil s'active, son groupe de contacts se ferme, ce qui entraîne l'allumage de l'appareil d'éclairage.

Si vous ne souhaitez pas expérimenter et assembler l'appareil vous-même, vous pouvez acheter un interrupteur prêt à l'emploi et l'installer vous-même. Toutes les informations nécessaires sur le choix et le branchement d'un interrupteur tactile sont présentées ici.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Cet aperçu permet de mieux connaître les commutateurs d'éclairage, qui gagnent rapidement en popularité dans la société.

Les interrupteurs tactiles de la marque Livolo – quels sont ces modèles et dans quelle mesure sont-ils attrayants pour l'utilisateur final ? Le guide vidéo sur les commutateurs de nouveau type aidera à obtenir des réponses aux questions :

Pour conclure sur le thème des interrupteurs tactiles, il convient de noter le développement actif dans le domaine de la conception et de la fabrication d'interrupteurs pour un usage domestique et industriel.

Les interrupteurs d'éclairage, bien que de conception apparemment très simple, sont désormais si perfectionnés que vous pouvez commander la lumière par une phrase vocale codée tout en obtenant des informations complètes sur l'état de l'atmosphère à l'intérieur de la pièce.

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