Сумеречный выключатель
Содержание:
Включение освещения является обязательным действием при наступлении темного времени суток. В первую очередь свет требуется на крыльце и прилегающей территории частного дома, у входов в подъезды многоэтажных домов и в других местах, где это необходимо. Своевременное выполнение данной процедуры обеспечивает сумеречный выключатель, известный еще как фотореле и под многими другими названиями.
Существует много видов этих устройств, широко используемых в быту и на производстве. Основным достоинством фотореле, помимо основной функции, является существенная экономия электроэнергии, которая достигается за счет своевременных включений и отключений освещения.
Устройство и принцип работы
В целом, сумеречные выключатели с датчиком освещенности имеют достаточно простую конструкцию.
Условно она состоит из трех основных компонентов – фотоэлемента, компаратора или порогового устройства и выходного устройства.
Фотоэлементы могут быть разными и представлены фотодиодами, фототранзисторами и фоторезисторами, а в качестве выходного устройства используются симисторы или обычное реле.
Днем, при нормальном освещении, фоторезистор или переключатель обладает незначительным сопротивлением. В связи с этим, его напряжение тоже невелико – не более, чем порог срабатывания компаратора. Таким образом, цепь находится в выключенном состоянии и свет в этот период отключен.
В вечернее время, когда наступают сумерки, а освещенность начинает снижаться, в реле с датчиком происходит постепенное увеличение сопротивления и соответствующий рост напряжения. Наступает момент, когда значение напряжения фоторезистора становится равным порогу срабатывания компаратора. От него поступает сигнал на выходное реле, после чего освещение включается.
Данный рабочий режим отличается простотой и легко реализуется на практике. Однако существуют и довольно сложные схемы, особенно, если в них отсутствуют микросхемы, а используются лишь транзисторы. Такие варианты могут содержать большое количество деталей, а сама конструкция получается чересчур громоздкой.
Использование современной элементной базы дает возможность полностью решить эту проблему и сделать все схемы простыми и функциональными. Одни элементы встраиваются в другие, создавая тем самым интегрированные конструкции.
Типичным примером служат симисторы, применяемые в качестве пороговых устройств, устанавливаемые в том числе и в сумеречные выключатели фирмы legrand. Принцип работы у них тот же самый, как и в простых схемах. То есть, в зависимости от степени освещенности, изменяется сопротивление фотоэлемента, и его напряжение.
В соответствии с этим происходит открытие или закрытие управляющего электрода симистора.
Эксплуатационные и технические характеристики
Фотореле с датчиком освещённости следует выбирать, исходя из условий его будущей эксплуатации.
При использовании в уличном освещении датчик света может быть выносным и устанавливаться отдельно, или встроенным в конструкцию светильника.
В первом случае фотоэлемент, обладающий небольшими размерами, легче установить в нужное место, защищенное от подсветки. Такие устройства подходят для установки внутри дома и свободно монтируются в электрическом щитке на дин-рейке.
Сумеречный выключатель освещения со встроенным датчиком света обычно располагается возле светильника. Главное, чтобы световой поток не попадал на сенсор.
Основные параметраметры и технические характеристики фотореле:
- Питающее напряжение. В зависимости от модели, составляет 12 или 220 вольт. То есть, устройства могут работать от постоянного или переменного напряжения. Питание реле на 12 вольт нередко осуществляется от аккумулятора в выносной схеме.
- Эксплуатационные температурные режимы. Реле с фотоэлементом, применяемое в уличном освещении, должно работать при любых погодных условиях, независимо от времени года. Температурный диапазон рекомендуется выбирать с некоторым запасом, на случай резких скачков жары или холода.
- Защита корпуса. С этой целью разработана специальная классификация. Например, для наружной установки следует выбирать внешний тип устройства с классом защиты IP44 и выше. В этом случае исключается попадание внутрь корпуса водяных брызг и твердых частиц с размерами свыше 1 мм. Чем выше класс защиты, тем надежнее будет работать выбранное устройство. В домашних условиях вполне достаточно приборов с классом защиты IP23.
- Мощность подключаемой нагрузки. Любое фотореле соответствует мощности, установленной заводом-изготовителем. При расчетах рекомендуется, чтобы сумма мощностей подключаемых светильников была на 20% ниже этого значения у фотодатчиков сумеречного выключателя. В этом случае устройство прослужит дольше, поскольку не будет работать в экстремальных условиях полной нагрузки.
Подключение
После выбора необходимого устройства, можно приступать к его установке и подключению. Все необходимые схемы содержаться в технической документации.
Данные схемы различаются в зависимости от той или иной модификации фотореле vega или легранда, а общий порядок действий является одинаковым для всех приборов этого типа.
Каждый вывод состоит из трех проводов, обозначенных разными цветами. Проводник черного цвета служит обычной фазой, подающей питание, красный провод также является фазным, подводимым к источнику освещения.
Нулевой провод окрашивается в зеленый цвет.
Установка и подключение датчика освещенности выполняется в следующем порядке:
- До начала монтажа на стене устанавливается распределительная коробка, где будут соединяться провода.
- Датчик освещенности подключается в соответствии со схемой, нанесенной на корпус или находящейся в документации. Крепление выполняется с помощью кронштейна. Необходимо исключить попадание на сумеречное реле прямых солнечных лучей.
- Корректировка системы под местные условия посредством настроек и регулировок. Датчик должен правильно реагировать на изменяющиеся условия освещенности.
- При раздельной установки датчика с выносным переключателем регулировок, они соединяются между собой кабелем.
По окончании монтажа необходимо выполнить проверку работоспособности системы. С этой целью сумеречный выключатель подключается к сети, а светильники должны включаться или выключаться.
Источник: https://electric-220.ru/news/sumerechnyj_vykljuchatel/2018-10-23-1593
Фотореле, сумеречный выключатель, схема, самому собрать простой сумеречный выключатель, фотореле
Разделы: Советы Схемы → Автоматическое управление уличным освещением.
Для чего предназначено это устройство?
Управление в автоматическом режиме включением и выключением света на территории, в подъезде, когда освещенность на улице становиться ниже установленного значения.
Имеются много подобных самоделок, к которым до сих пор не потерян интерес к паянию, неумолимый прогресс и новые технические решения приходят к нам, в основе конструкции которых микроконтроллеры, но всегда остается потребность и желание собрать самому простую и недорогую схему.
Практическая полезность этой конструкции остается всегда нужной, тем более во время, когда экономия электричества стала одной из серьезных и актуальных хозяйственных проблем.
На рынке существует самые разнообразные сумеречные выключатели, которые легко доступны, зачем что-то еще изобретать? Для желающих “помастерить” и “попаять” предлагается эта миниатюрная “конструкция выходного дня”, она хорошо подойдет для применения в домашней электронике. Фотореле представляет собой схему с релейным выходом, размер печатной платы 29x29x15 мм, питание от внешнего источника питания постоянного тока.
Схема фотореле.
Схема электрическая
Простое фотореле день – ночь схема. Принцип работы достаточно прост: операционный усилитель используется в качестве компаратора (сравнивающего устройства), фоторезистор определяет уровня освещения окружающей среды. Нагрузкой сумеречного выключателя является малогабаритное электромагнитное реле.
Как уже указывалось выше, для определения уровня падающего света предназначен фоторезистор FR1, он имеет максимальное сопротивление в темноте около 1 МОм и минимальное в несколько сотен Ом при воздействии на него сильного света: это позволяет определить уровень освещенности на основе разницы значений сопротивления FR1.
По схеме видно, что сопротивление фоторезистора входит в состав делителя напряжения, состоящий из R3, FR1 и R5 для получения необходимой величины напряжения с выхода делителя.
Подавая напряжения с делителя на вход 5 U1 (неинвертирующий вход) можно получить на выходе 7 компаратора устойчивое срабатывание, которое будет соответствовать выбранному значению яркости к величине напряжения с делителя.
Включение переменного резистора (триммера) в схему с компаратором дает возможность отрегулировать порог (необходимую величину напряжения ) срабатывания компаратора, в соответствии с уровнем освещенности, при котором выходное реле должны включиться (активировано).
Работа устройства
Рассмотрим работу схемы подробнее, предполагая, что фотодатчик FR1 не освещен, находится в темноте, в результате этого сопротивление FR1 гораздо выше, чем сопротивление R3 и R5. В результате этого напряжение с делителя поступающее через R3 и R6 на вход компаратора будет примерно равно напряжению питания U1, поступающего через диод D1.
Если подстроечный резистор RV1 находится в положении ближе к минусу источника питания и дальше от положительного потенциала (катода D1), величина напряжение поступающее на инвертирующий вход 5 операционного усилителя меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе 6.
Таким образом, на выходе U1 образуется сигнал высокого потенциала прикладываемый к базе Т1, транзистор открывается, величина коллекторного тока становится достаточной для срабатывания реле RL1 и зажигания LD1 (включенный светодиод сигнализирует срабатывание фотореле), замыкается контакт С и NO, включая цепь нагрузки.
Когда освещенность начинает повышаться, напряжение поступающее с делителя через R6 и D3 на контакт 5 U1 уменьшается, в следствии постепенного понижения сопротивление фоторезистора от попадания света на его чувствительный слой.
В какой-то момент неинвертирующий вход станет находиться под более низким потенциалом, чем напряжение на инвертирующем вводе, определяемое триммер RV1 и компаратор переключается, изменяя состояние выхода, потенциал на выходе становится низким, транзистор Т1 закрывается.
В результате гаснет светодиодный индикатор, а выходное реле переключается в исходное состояние, нагрузка выключается. Если уровень освещенности уменьшается, то на выход 7 U1 потенциал опять становится высоким и выходное реле замыкает снова (индикатор загорается).
Регулировка момента включения сумеречного выключателя в сумеречное время выставляется триммером RV1, когда необходимо зажечь уличное освещение.
Плавным перемещение подстроечного резистора устанавливается уровень напряжения срабатывания устройства, перемещая движок в сторону земли (минуса) напряжение уменьшается, а в противоположную, наоборот увеличивается.
Для срабатывания реле в более темное время суток необходимо резистор перемещать в направлении минуса.
Назначение элементов фотореле
Рассматривая предложенную схему можно увидеть, что в ней установлен диод D3 подключенный к выводу 5 компаратора, его назначение пропустить напряжение с делителя через резистор R6 ко входу 5 и на цепочку R4, С3, не давать быстро разряряжаться конденсатору С3, когда потенциал с делителя станет меньше чем потенциал на С3.
Эта задержка по времени необходима для того чтобы не дать выключиться освещению в случае кратковременных помех по питанию, или при резком кратковременном изменении освещенности датчика (фары автомобиля и т.д.).
Еще это необходимо и для того, что при переходе от темного к светлому и наоборот, реле может кратковременно срабатывать, находясь а неустойчивом состоянии, поскольку сопротивление фоторезистора на этот момент может колебаться в районе значений (гистерезиса) определяющее напряжение срабатывания.
Напряжение источника питания поступает через диод D1, защищающий от подключения напряжения обратной полярности, для фильтрации напряжения и подавления импульсных помех предусмотрены конденсаторы С1 и С2.
Схема работает от источника постоянного напряжения от 9 до 12 вольт, для нормальной работы предпочтительнее питать от стабилизированного источника (в противном случае при нестабильном источнике колебания напряжения в районе порогового значения ухудшит стабильность параметров устройства, несмотря на RC фильтр).
Требуемый ток порядка 40 мА, благодаря субминиатюрному реле, потребление которого составляет около15 мА. Дополнительно поясним работу диода D2, подключенный параллельно обмотке электромагнитного реле RL1.
Так как диод подключен параллельно обмотке RL1, то во включенном состоянии реле он не функционирует, но при выключении реле, когда транзистор переключается и благодаря индуктивному характеру свойства обмотки реле на ней возникает эдс, полярностью направленной против источника питания, поэтому на коллекторе транзистора появляется в момент переключения удвоенное напряжение источника. Для исключения выхода из строя транзистора Т1 и служит диод D2, гасящий обратную полуволну возникающей ЭДС.
Перечень элементов
R1: 15 кОм R2: 1 кОм R3: 15 кОм R4: 3,3 кОм R5: 150 Ом R6: 3,3 кОм RV1: триммер 1 кОм М.В. FR1: фоторезистор 2-20k С1: 100 мкФ 25VL С2: 100 нФ С3: 100 мкФ 25VL D1: 1N4148 D2: 1N4148 D3: 1N4148 LD1: LED 3 мм красный T1: BC547 U1: LM358 аналог КР1040УД1 / КФ1040УД1
RL1: Реле 12V
На выходе тиристор
Источник: https://www.110volt.ru/sovety/fotorele_sam
Сумеречный выключатель своими руками: инструкция, схема
Для включения света на улице или в местах общественного пользования очень часто требуется полная автоматизация процесса. Сумеречный выключатель с фотоэлементом позволяет полностью исключить человеческий фактор при управлении системами освещения.
Что это такое
Сумеречный светочувствительный выключатель или фотореле – это устройство, которое выключает или включает свет в зависимости от уровня освещенности. Прибор является очень удобным в использовании и имеет целый ряд преимуществ перед классическим выключением света:
- Полная автоматизация процесса. Как только уровень солнечной активности снижается до определенного предела, датчик это распознает и включает свет;
- Экономия электроэнергии. Светильник будет гореть только до того момента, пока уровень солнечных лучей снова не повысится. Это позволяет сразу после рассвета отключать свет в различных общественных местах – подъездах, арках, площадях и т. д.;
- Возможность установки индивидуальных параметров включения – выключения. С такими целями используется программируемый сумеречный выключатель со встроенным таймером. Он позволяет изменять настройки, установив определенное время включения лампы и т. д.;
- Любой фотовыключатель можно выключить вручную. Иногда случаются непредвиденные ситуации, во время которых устройство прекращает контролировать систему освещения. В таком случае, реле света требуется выключить при помощи стандартного переключателя. Не во всех датчиках есть подобная функция.
Фото – датчик Steinel NightMatic
Его аналогом является автомобильный световой датчик, который встраивается в лобовое стекло. Он необходим для автоматического включения фар при заезде в тоннель, подземку или лес.
Виды датчиков
Существует четыре основных типа сумеречного реле:
- Устройство на микроконтроллере, с таймером времени, фотоэлементом и прочими дополнениями (TW1 от ABB – АВВ, Luna Star, SOU, LXP-02);
- Выносным фотоэлементом (Multi 9 ID-RCCB, GFK 3, Plexo, АС-112);
- Встроенным фотоэлементом (ic-50 Schneider Electric – Шнайдер Электрик, Vega, DeLux YCC);
- С возможностью регулировки порога срабатывания (Siemens Steine Night Matic NM 2000, Theben, Энергис).
Наиболее часто встречаются модели со встроенным фотоэлементом. Они идеально подходят для наружного использования, т. к. у них фотоэлемент защищен от воздействия внешних факторов (воды, пыли, пара), перепадов температур, а зачастую и вандализма. Это довольно функциональный прибор, который может использоваться как в домашних условиях, так и для контроля освещенности улиц, парков, складов.
Фото – сумеречное реле со встроенным фотоэлементом
Выключатель с датчиком определения света и таймером позволяет управлять параметрами включения света.
Он определяет не только уровень освещенности, но и временной интервал, в который нужно включать лампу. Это экономная и практичная схема.
В зависимости от места монтажа и условий использования, можно подобрать модели с часовым таймером, недельным, месячным и даже годовым. Их можно установить на din-реку – модели с исполнением типа УТФР- 1РМ.
Фото – модель Шнайдер
Сейчас активно осуществляется производство сумеречных выключателей с настраиваемым порогом срабатывания (ic2000p), которые в основном применяются для помещения. В зависимости от корректировки, фотореле могут реагировать на затемнение во время грозы или тумана на улице.
Фото – конструкция фотореле
Если Вам нужно установить блок управления и сумеречный выключатель на небольшом расстоянии друг от друга, то рекомендуется купить модель с выносным фотоэлементом. Особенностью конструкция является возможность монтировать блок питания и сенсор на расстоянии до 150 метров друг от друга.
Принципиальные схемы включения
Чтобы установить простой сумеречный автоматический выключатель (например, ФБ-4М) своими руками, понадобится электрическая схема. В отличие от чертежей, где подключаются модели с датчиком, на схеме ниже показан вариант соединения, где в качестве индикатора используется сверхчувствительный светодиод.
Фото – схема подключения
Такое автоматическое реле учитывает разницу сопротивления в резисторах (обозначение на рисунке R1 и R2). При том, второй резистор – R2 необходим для контроля номинального входящего напряжения VT1. Оно, используя силу постоянного напряжения HL1, помогает регулировать порог включения света.
Также, помимо включения в сеть готового реле, можно сделать самому датчики освещенности и сумеречные выключатели на компараторе для дома или двора. К слову, простое фотореле можно собрать даже из трех деталей. Условно выделим:
- Фотоэлемент;
- Пороговая деталь (компаратор);
- Выходное реле.
Нам нужно добиться, чтобы со снижением уровня солнечной активности увеличивалось сопротивление фоторезистора (фотоэлемента), после чего должна срабатывать пороговая деталь. Далее, включается в работу фотореле, выключающее (включающее) свет.
В качестве порогового реле можно использовать симистор, но у него должен быть включен в цепь симметрий динистор. Такие детали называют квадрак. Конструктивно они не отличаются от симисторов за исключением модернизированной цепи включения.
Фото – схема самодельного сумеречного выключателя
Квадрак или Quadrac может иметь различные технические характеристики, Вам требуется выбрать оптимальные параметры. Далее, нужно подобрать сопротивление резистора, т. к. это самый важный параметр для работы сумеречного выключателя.
В системах управления освещением величина сопротивления определяется по выбранному фотоэлементу, поэтому рекомендуем отталкиваться от данных на схеме. Для нормальной работы подойдет самый просто фотоэлемент (белый или желтый), в нашем случае, это стандартный фоторезистор (ФСК-7,ФСК-Г1).
Для первого испытания самодельного устройства с фотодатчиком можно использовать простую лампу накаливания. Но для её подключения нужно использовать регулятор мощности. Еще одним важным условием работы является установка охлаждения.
Видео: устройство самого простого сумеречного выключателя
Эксплуатация
Инструкция по применению сумеречных выключателей типа Legrand (Ленгранд):
- Обязательно внимательно изучите сертификат в частности, параграфы, где указаны параметры стойкости к влаге и пыли – если уровень защиты недостаточный, то устройство нельзя устанавливать на улице;
- Периодически требуется протирать сенсор от пыли;
- Два раза в год нужно устраивать контрольные проверки датчика.
Цена сумеречного выключателя варьируется от 300 рублей до нескольких тысяч. Купить устройство можно в любом городе России и стран СНГ (Екатеринбурге, Москве и прочих).
Источник: https://www.asutpp.ru/sumerechnyj-vyklyuchatel.html
Сумеречный выключатель освещения
Сумеречный выключатель освещения, на микросхеме NE555 + симистор.
Сумеречный выключатель это устройство коммутации,
снабженное выносным или встроенным сумеречным датчиком и включаемое в электрическую цепь с нагрузкой из ламп и световых приборов.
С наступлением темноты датчик подает сигнал на схему реле и оно,
замыкает цепь или наоборот разрывает, выключая освещение в светлое время суток.
Сумеречный выключатель это устройство коммутации, снабженное выносным или встроенным сумеречным датчиком и включаемое в электрическую цепь с нагрузкой из ламп и световых приборов. С наступлением темноты датчик подает сигнал на схему реле и оно, замыкает цепь или наоборот разрывает, выключая освещение в светлое время суток.
Подобных схем разработано достаточно много, как в любительских, так и в промышленных условиях.
В основном это всегда схемы с использованием реле.
Предлагаю вашему вниманию схему, с применением моей любимой микросхемы NE555 (КР1006ВИ1), управляющей нагрузкой с помощью симистора.
Плюс такой схемы:
- сердцем устройства является чудесный и популярный “Интегральный таймер” 555,
- малогабаритность (такую схемку несложно будет вмонтировать практически в любой светильник).
- небольшое собственное потребление энергии схемой,
- нет контактов, которые со временем просто обгорают.
(но и недостаток есть, по сравнению со схемой с реле, который никто не оспорит, нет универсальности выхода, реле хорошо держит перегрузки.С другой стороны нет никаких преград, эту схему можно чуть изменить и использовать в ней реле вместо симистора).
В магазинах электротоваров сейчас продается немало простых и дешевых сумеречных выключателей, пользуюсь, знаю, но качество их работы зачастую неудовлетворительно.Дальше все банально, как обычно все пишут, перерыл весь инет, но то, что мне нужно не нашел.Я мог бы тоже это написать, но это будет неправда, так как весь инет перерыть нельзя..
.. и все что нужно обычно в нем есть!По большому счету, в этой схеме нет ничего нового, микросхема 555 и ее принцип работы, уж точно растолкован в интернете на каждом “углу”. Про применение симисторов столько – же.Безтрансформаторное питание? тоже очень, очень много схем и статей…
Но при сборке всегда возникает один нюанс, это принципиальная схема такого устройства по которой можно повторить такое устройство для своего пользования,я не буду приводить примеры, но в такой простой рисованной схеме че только не умудряются “накосячить”;….
Сетевое напряжение, оконечная нагрузка, питание микросхемы, ну что угодно, может быть не в ту степь, а подключение симистора настолько “разнообразно” …., не знаю, наверное, все пишут про одно и то же, только стандарт обозначения симистора у всех разный, или рисуют схему исключительно по “памяти”, или паяльник в руках давно держали…
Фухх… перечитал все что написал, как будто моя биография в последнем предложении:-)))).Ладно, надеюсь, что схема в моей статье не пополнит ряды неточностей в интернете, так как все проверено в “железном” отладчике.
Это фото тому есть, подтверждение…)))))Схема не капризна, но могут потребоваться небольшие подстройки под индивидуальные условия использования.
С1 задержка включения нагрузки (гистерезис, исключает эффект мигания лампы освещения).
R1 задается порог чувствительности наступления сумерек.
R2 придется подобрать, если будет применен другой тип симистора (например, для ВТ137, R2=1 ком, ток не менее 8mА).
Резистор R3 не менее 0.5ватт (обозначение резисторов на схеме и плате, соответствует СМД маркировке деталей). Вот и все особенности!
Так выглядит готовая плата, размер 30х50х15.
При установке схемы очень важно расположить направление датчика, исключить попадание света от ламп и светильников на датчик, что бы избежать эффекта мигания.
Данная схема применена для управления “домиком для комаров” (схема встроена в верхней части прибора), работает успешно и надежно весь летний сезон.
Achtung! Attention! Vorsicht! Caution !!
Устройство имеет гальваническую связь с питающей сетью.
Все подключения необходимо производить только при отключенном сетевом питании устройства.
Статья о практическом применении микросхемы NE555.
Купить NE555, можно здесь http://aliexpress.com/Free-shipping-20PCS-NE555-NE555P-NE555N-555-DIP-8
Архив с файлом печатной платы для сумеречного выключателя
Для экономной подсветки – включения освещения . Простой и надежный сигнализатор движения HC-SR501.
Сенсор реагирует именно на движение (не на статику) теплых объектов. (человек, кошка…
)
PIR Датчик состоит из двух фотоэлементов улавливающих тепло (двух зон) и выдает сигнал только тогда, когда эти фоточувствительные зоны улавливают именно изменение сигнала (при движении теплого объекта).
Специальная пластиковая линза пере-отражает тепло (инфра-свет), так чтобы улавливать и направлять в сенсор со всех сторон, увеличив как можно больше угол обзора.
Для внешнего использования (на улице) плату удобно поместить в пластиковый корпус, например капроновую коробку с крышкой для соединения электропроводки.
При этом под диаметр выпуклости пластиковой линзы Френеля в коробке (крышке) проделать круглое отверстие, так чтобы выпуклость линзы просовывалась в него и находилась снаружи.
Вода на плату не должна попадать, влага и конденсат – враги для электронных схем !
На плате есть дополнительно специальное место для монтажа фоторезистора CDS реагирующего на освещенность, при которой начинает работать сенсор.
Вариант схемы, подключения к датчику HC-SR501 лампы освещения через симистор.
Китайская страница где можно приобрести датчик http://ru.aliexpress.com/НС-SR501 :
Симистор http://ru.aliexpress.com/BT-137 :
Фоторезистор http://ru.aliexpress.com/GL5528 :
PIR Motion sensor – HC-SR501Achtung! Attention! Vorsicht! Caution !!
Устройство имеет гальваническую связь с питающей сетью.
Все подключения необходимо производить только при отключенном сетевом питании устройства.
На главную
You have no rights to post comments.
Недостаточно прав для комментирования
Источник: http://sxem.org/2-vse-stati/18-osveshchenie/9-sumerechnyj-vyklyuchatel-osveshcheniya
На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками
На страницах различных радиолюбительских изданий довольно часто встречаются описания схем сумеречных выключателей или фотореле, предназначенных для управления ночным освещением. Можно купить и готовые устройства в магазинах электротехники. Но большинство из них, — это фотореле, включающие свет когда темно, и выключающие свет когда светло.
Описываемая здесь схема имеет два важных отличия. Во-первых, в ней есть таймер на время от 1 до 10 часов, которым можно ограничить продолжительность горения лампы.
Во-вторых, есть защита от засветки, а это значит, что датчик освещенности (фоторезистор) не нужно куда-то прятать, чтобы на него не светила лампа, которой он управляет.
Более того, он даже может быть вмонтирован в светильник и находиться рядом с осветительной лампой.
Схема показана на рисунке. Настраивают сумеречный выключатель двумя переменными резисторами. Переменный резистор R1 служит для установки продолжительности горения лампы в пределах от одного до десяти часов. А переменный резистор R2 служит для установки чувствительности к свету.
В исходном состоянии счетчик D2 в состоянии с логической единицей на выводе 3. При этом, на выходе инвертора D1.4 — ноль. Транзистор VT1 закрыт, ток на светодиод оптопары U1 не поступает и тиристор VS1 закрыт.
Лампа Н1 не горит. Кроме того, ноль с выхода D1.4 поступает на вывод 6 D1.2 и блокирует этим работу мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2. А единица с вывода 3 D2 через цепь R10 С4 поступает на вывод 9 D1.3.
Если это происходит днем, то на выводе 8 01.3 имеется напряжение логической единицы (так как сопротивление фоторезистора FR1 ниже сопротивления R2). С наступлением темноты освещенность фоторезистора FR1 снижается и его сопротивление увеличивается.
В какой-то момент оно становится значительно больше установленного сопротивления R2, и напряжение на выводе 8 D1.3 достигает верхнего порога логического нуля. На выходе элемента D1.3 появляется логическая единица. Цепь С2- R4 формирует импульс, обнуляющий счетчик D2.
На его выходе D13 устанавливается ноль (на выводе 3). На выходе инвертора D1.4 — единица.
Транзистор VT1 открывается и поступает ток на светодиод оптопары U1. Тиристор VS1 открывается. Лампа Н1 горит. Кроме того, единица с выхода D1.4 поступает на вывод 6 D1.2 и разрешает этим работу мультивибратора на элементах D1.1 и D 1.2.
А нуль с вывода 3 D2 через цепь R10 С4 с некоторой задержкой, вызванной работой этой цепи, поступает на вывод 9 D1.3. В результате лампа горит, мультивибратор работает и счетчик считает его импульсы, а выход элемента D1.
3 зафиксирован в логической единице независимо от сопротивления фоторезистора FR1.
Вот это именно то место, где схема не боится зацикливания от того, что фоторезистор может быть освещен включенной лампой Н1. Потому что элемент D1.3 закрыт для фоторезистора пока лампа горит, и откроется не сразу после выключения лампы, а только после того как С4 зарядится через R10. И так, счетчик D2 считает импульсы мультивибратора на D1.1 и D1.2.
Через некоторое время, которое зависит от частоты импульсов мультивибратора, и устанавливается переменным резистором R1, на выводе 3 D2 появляется логическая единица. При этом, на выходе инвертора D1.4 устанавливается ноль. Транзистор VT1 закрывается, ток на светодиод оптопары U1 прекращается и тиристор VS1 закрывается.
Лампа Н1 гаснет. Кроме того, ноль с выхода D1.4 поступает на вывод 6 D1.2 и блокирует этим работу мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2. А единица с вывода 3 D2 через цепь R10 С4 поступает на вывод 9 D1.3.
Но так как это происходит с задержкой, возможны два варианта. Если еще темно, то на выходе D1.3 состояние не изменится. — там так и останется логическая единица.
Что не приведет к сбросу счетчика D2 потому что конденсатор С2 заряжен.
Либо, если светло, состояние выхода D1.3 изменится, и там будет ноль. Но это тоже не приведет к сбросу счетчика D2, потому что конденсатор С2 разрядится через выход D1.3 и диод VD6. На рассеете схема вернется в исходное состояние. Выходной каскад можно сделать и по другой схеме. На рисунке 2 показан более современный вариант. Возможны и самые разные другие варианты.
В обоих случаях, мощность лампы в основном ограничена диодами выпрямительного моста VD2-VD5, и может быть не более 250 W. С заменой диодов выпрямительного моста более мощными и применением соответствующих радиаторов, можно управлять светильником мощностью до 2000 W.
Это что касается большой мощности, но вот при работе со светодиодной лампой будет более предпочтителен вариант схемы выходного каскада по рисунку 2, потому что тиристор КУ202Н может и не открыться при недостаточной мощности лампы.
Особенно если учесть что мощность светодиодной лампы может составлять единицы ватт.
Фоторезистор можно заменить другим. В Л.1 приводится таблица с параметрами популярных отечественных фоторезисторов. Можно применить и импортный фоторезистор. Возможно и без каких-то изменений в схеме. Но может быть так, что потребуется изменить номинал R2.
Как уже сказано выше, настройка сумеречного выключателя производится двумя переменными резисторами. R1 — устанавливаем порог чувствительности к свету. R2 — устанавливаем продолжительность горения лампы (от 1 до 10 часов).
Поэтому, желательно ручку R1 снабдить указателем с рисками в часах от 1 до 10.
← Устройство для прослушивания ультразвукаСигнализатор почты в почтовом ящике →
Источник: http://www.radiochipi.ru/vyiklyuchatel-s-taymerom-v-sumerechnoe-vremya/
Фотореле своими руками
В статье фотодатчик своими руками описывалось создание датчика реагирующего на свет и приводились примеры схем управления маломощным электродвигателем и светодиодом.
Более полезным было бы управление какой либо мощной нагрузкой например: лампой накаливания, мощным электродвигателем и т.д.
Простая схема фотореле для мощной нагрузки приведена на рисунке 1:
Рисунок 1 – Фотореле срабатывающее при уменьшении освещённости
без регулировки чувствительности
В этой схеме используется электромагнитное контактное реле. Самым простым дешёвым и доступным способом управления мощной нагрузкой является использование электромагнитного контактного реле:
Реле показанное на фотографии выше извлечено из сломанного импортного холодильника, это реле может коммутировать (подключать и отключать в данном случае) нагрузку потребляющую ток не более 16А.
16А вполне достаточно для многих бытовых электроприборов.
На корпусе этого реле написано что для катушки постоянного тока необходимо 12 В но на практике для срабатывания данного реле было достаточно 9В с блока питания для модема с выпрямителем:
Если 9В окажется недостаточно то можно запитать схему от 12В. Если заменить резистор R1 переменным или подстроечным то можно будет регулировать чувствительность к свету.
Обратный ток данного фотодиода усиливается транзистором VT1:
Данный транзистор образует делитель напряжения вместе с резистором R1:
Как было упомянуто выше данный резистор можно заменить переменным или подстроечным для того чтобы можно было регулировать чувствительность схемы.
Непосредственное управление катушкой реле осуществляет транзистор VT2:
КТ973 хорошо подходит для данной цели. Реле подключается к коллектору данного транзистора.
Для того чтобы транзистор VT2 не перегорел при резком его закрытии параллельно катушке реле ставится обратный диод:
Данный диод можно заменить каким либо другим подходящим диодом.
Резистор R2 не обязателен но его можно поставить для ограничения тока или уменьшения его потребления.
Для силовой части схемы нужны разъёмы и провода:
Реле может подключать нагрузку к сети 220В. Не стоит забывать о том что напряжение сети опасно и при работе с ним необходимо соблюдать меры предосторожности для того чтобы не получить поражение электрическим током.
После подготовки всех необходимых деталей можно приступать к сборке реле.
Обратный диод лучше подпаять сразу к реле.
К собранному реле можно подключать нагрузку с источником питания (не обязательно сеть 220В).
Используя данное фотореле в паре с источником инфракрасного излучения можно сделать датчик присутствия:
Если направить инфракрасный свет на фотодиод фотореле то при перекрытии этого света реле будет срабатывать и замыкать источник питания на нагрузку, таким образом можно вызвать некоторое действие при пересечении кем либо (или чем либо) инфракрасного луча. Для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно использовать реле с нормально замкнутыми контактами. Для того чтобы включать (или выключать) несколько нагрузок можно использовать реле с несколькими контактами. Также для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно использовать схему на рисунке 3:
Рисунок 2 – Схема включающая нагрузку при увеличении освещения
Если фотореле включает лампу накаливания при уменьшении освещенности то необходимо как нибудь закрыть фотодиод от света лампы накаливания иначе при уменьшении освещенности реле начнёт часто включаться и выключаться что приведёт к быстрому его износу и выходу из строя. Если используется инфракрасный фотодиод то фотореле не будет реагировать на свет лампы дневного света (если не поднести её достаточно близко) или светодиодной лампу (если в ней нет инфракрасных светодиодов с соответствующей длинной волны излучаемого света). Пульт ик-управления лучше не испытывать на данном фотореле:
Источник: http://electe.blogspot.com/2012/12/blog-post.html
Совершенствуем систему освещения, используя схему фотореле своими руками
Технический прогресс делает жизнь людей все более комфортной. Для этого изобретаются новые устройства, которые выполняют действия без присутствия и участия людей.
Одним из таких устройств является простое фотореле. Такое устройство можно купить в магазине, но интересней и экономней его сделать своими руками.
Где можно применять прибор с авторегулировкой света?
Фотореле может быть использовано для включения или выключения света в разное время суток. Например, при наступлении темноты прибор включает освещение, а на рассвете — отключает. Также оно может быть использовано в подъезде многоквартирного дома или на своем загородном участке.
Известно широкое применение светодиодного светильника с фотореле, которое в автономном режиме включает и выключает освещение. Такой прибор может быть использован в «умном доме». При этом с помощью фотореле можно не только управлять освещением, но и открывать жалюзи или проветривать комнату. Надо отметить и возможность установки этого устройства для системы охраны дома.
Разбираемся в схеме простого фотореле своими руками
Простейшая схема фотореле состоит из двух транзисторов, фоторезистора, реле, диода и переменного резистора. В качестве транзисторов используются приборы типа КТ315Б, включенные по схеме составного транзистора, с нагрузкой которого является обмотка реле.
Такая схема имеет большой коэффициент усиления и большое входное сопротивление, что позволяет включать в нее фоторезистор с большим сопротивлением.
При увеличении освещенности фоторезистора, включенного между коллектором и базой первого транзистора, происходит открывание этого транзистора и транзистора №2.
В результате появления тока в коллекторной цепи второго транзистора произойдет срабатывание реле, которое своими контактами, в зависимости от его настройки, включит или выключит нагрузку.
Для защиты схемы от воздействия ЭДС самоиндукции при выключении реле включен защитный диод типа КД522. Для настройки чувствительности схемы между базой и эмиттером первого транзистора включается переменный транзистор номиналом в 10 кОм.
Питание такого фотореле может осуществляться от источника постоянного напряжения в 5 — 15 В. При этом, при напряжении источника в 6 вольт используются реле типа РЭС 9 или РЭС 47, а при напряжении питания в 12 В используются реле РЭС 15 или РЭС 49.
Для монтажа схемы можно создать специальную плату, при возможности – печатную. Затем укрепить на плате реле, транзисторы, переменный резистор, сделать отверстия для выводов элементов схемы и произвести соответствующие соединения с помощью монтажных проводов и паяльника.
Настройку схемы можно производить в затененной комнате с использованием лампы накаливания, у которой можно регулировать поток света.
При необходимой освещенности подбирается порог срабатывания схемы с помощью переменного резистора. Если в дальнейшем не планируется подстройка порога срабатывания, то вместо переменного устанавливается постоянный резистор, сопротивление которого соответствует величине, полученной при регулировке.
Способ сборки на современном приборе
При использовании более сложных электронных приборов можно собрать самодельное фотореле, в которое входит всего три компонента. Такую схему можно собрать на интегрированном полупроводниковом приборе компании TeccorElectronics Q6004LT (квадрак), который представляет собой симистор с встроенным динистором. Такой прибор имеет рабочий ток в 4 А и рабочее напряжение 600 В.
Схема подключения фотореле состоит из прибора Q6004LT, фоторезистора и обычного резистора. Питание схемы осуществляется от сети 220 В.
При наличии света фоторезистор имеет малое сопротивление (несколько кОм), и на управляющем электроде квадрака присутствует очень малое напряжение.
Квадрак закрыт и через его нагрузку, в качестве которой могут быть использованы лампы освещения, ток не протекает.
При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора будет увеличиваться, возрастут и импульсы напряжения, поступающие на управляющий электрод. При увеличении амплитуды напряжения до 40 В симистор откроется, по цепи нагрузки потечет ток и освещение включится.
Для настройки схемы используется резистор. Начальное значение его сопротивления составляет 47 кОм. Величина сопротивления подбирается в зависимости от требуемого порога освещенности и типа используемого фоторезистора. Тип фоторезистора не критичен. Например, в качестве фоторезистора может быть использованы элементы типа СФ3-1, ФСК-7 или ФСК-Г1.
Использование мощного прибора Q6004LT позволяет подключать к фотореле нагрузку мощностью до 500 Вт, а при использовании дополнительного радиатора эту мощность можно увеличить до 750 Вт. Для дальнейшего увеличения мощности нагрузки фотореле можно использовать квадрак с рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Таким образом, преимуществом данной схемы, помимо малого количества применяемых деталей, является отсутствие необходимости отдельного блока питания и возможность коммутации мощных потребителей электрической энергии.
Монтаж данной схемы не представляет особой трудности ввиду малого числа элементов схемы. Настройка схемы состоит в определении желаемого порога срабатывания схемы и осуществляется аналогичным с предыдущей схемой образом.
- В различных системах автоматического регулирования, чаще в системах освещения, используются фотореле.
- Существует много разных схем фотореле с использованием в качестве датчиков фоторезисторов, фотодиодов и фототранзисторов.
- Простейшие схемы фотореле, которые содержат минимум деталей, можно собрать своими руками.
Видео с примером сборки самодельного фотореле
Источник: http://elektrik24.net/elektrooborudovanie/rele/fotorele/svoimi-rukami-8.html
сумеречный выключатель на фоторезисторе от radio-master.net
Страница 1 из 12 (всего 115)[1]234567…101112 Источник: http://radio-master.net/Articles.aspx?kID=371923 Сумеречный выключатель
Для дополнительной экономии электроэнергии сейчас все чаще применяются дополнительные устройства которые могут управлять освещением без дополнительного участия при этом человека. Существует такое устройство как фотореле (многие производители называют такие устройства по разному: сумеречный выключатель, фотореле, реле сумеречного освещения и т.д.). Оно позволяет включать нагрузку при снижении уровня освещенности до определенного регулируемого предела. Который выставляется в ручную при настройке(наладке) электриком на месте. У устройства имеется датчик освещенности. У разных моделей этот датчик может находиться как в одном корпусе вместе с реле так и быть выносным на специальном шнуре. Датчик следует располагать на не освещаемой по поверхности так как включаемый реле светильник может светить на датчик и он в свою очередь будет отключать свет потом опять включать. Получится что то типа мигалки. Желательно так же чтоб на датчик не попадал свет фар от проезжающих машин. Так как некоторые типы (особенно дешевых) сумеречных выключателей не имеют внутри регулируемой задержки срабатывания реле. В некоторых моделях фотореле такая регулировка имеется и позволяет изменять временной интервал задержки срабатывания от нескольких секунд до нескольких минут. Что бывает весьма полезно. Так же имеется параметр коммутируемой мощности от него зависит на какую нагрузку рассчитано реле внутри устройства. Есть некоторые виды сумеречных выключателей которые рассчитаны на управление всего одной лампой, а есть которые имеют внутри себя реле с достаточно мощными контактами и позволяют управлять уже небольшой линией ламп. Для получения возможности управления очень большой нагрузкой скажем целой улицей фонарей. Необходимо использовать сумеречный выключатель совместно с магнитным пускателем который выбирается исходя из коммутируемой мощности. То есть фотовыключатель включает обмотку магнитного пускателя который в свою очередь включает мощную нагрузку (уличное освещение). Схемы включения сумеречных выключателей как правило изображаются либо прямо на упаковках выключателей либо на инструкциях к ним. Некоторые из них будут представлены ниже. Самое простейшее из фото реле Это схема включения одного из самых дешевых вариантов устройств датчик которого находится в одном корпусе в месте с реле в таких устройствах в место реле чаше всего применяется его аналоги из дешевых радио элементов. Что не благотворно сказывается на его работе. Регулировка таких устройств достаточно грубая а чувствительность датчика оставляет желать лучшего. Но стоимость такой безделушки обычно в пределах 250рублей на середину 2012 года. Сумеречный выключатель с сигнальной линией Существуют еще устройства с отдельной сигнальной линией они более предпочтительней предыдущих так как позволяют использовать не только лампы накаливания но и лампы люминесцентного или светодиодного типа. Фотореле с выносным датчиком и сигнальной линией Стоимость таких устройств колеблются в пределах 1000 рублей. Совет Так же выпускаются устройства у которых нет сигнальной линии, а в замен её выведены контактные площадки от внутреннего контакта фотореле это немного видоизменяет схему включения сумеречного фото выключателя на следующею Фотореле в управлении пускателем И позволяет подключить магнитный пускатель и управлять нагрузкой которая превышает максимально допустимую нагрузку самого фотовыключателя в десятки раз. Несложный сумеречный фото выключатель можно собрать и самому. Ниже представлена схема такого сумеречного выключателя. В качестве фото датчика можно применить фото транзистор например SFH 309. Сама схема питается от источника постоянного тока в 12 вольт. А контакты реле могут коммутировать любое напряжение хоть постоянное хоть переменное. Зависит от использования датчика. Данное устройство можно применить даже в частных домах для включения подсветки на крыльце веранде или включения подсветки дорожек на своей территории. Тогда приехав ночью домой не придется идти в потемках к домику. Источник: https://rus-electrica.ru/stati/sumerechnyj-vyklyuchatel.html  (нет голосов) Загрузка...Поделиться с друзьями:
Похожие публикации
detector |
