Gc-helper.ru

ГК Хелпер
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схемы сумеречных выключателей своими руками

Схемы сумеречных выключателей своими руками

Самый простой сумеречный выключатель

Современная элементная база электроники значительно упрощает схемотехнику. Даже обычный сумеречный выключатель теперь можно собрать всего из трех детелей.

Достаточно часто возникают ситуации, когда с наступлением темноты требуется включение освещения. Это может быть вход в подъезд многоквартирного дома, крыльцо и двор частного домовладения, а то и просто освещение номера дома. Такое включение осуществляется, как правило, с помощью сумеречного выключателя.

Подобных схем разработано достаточно много, как в любительских, так и в промышленных условиях. Как и все остальное эти конструкции имеют свои положительные и отрицательные свойства. Некоторыми из отрицательных свойств являются такие, как потребность во внешнем источнике постоянного напряжения (+12 В), или сложность схемы.

К недостаткам подобных устройств следует также отнести применение реле, контакты которого со временем просто обгорают. В магазинах электротоваров сейчас продается немало простых и дешевых сумеречных выключателей, но качество их работы зачастую неудовлетворительно. Такие сложности часто отталкивают потребителя от использования таких выключателей.

Функциональная схема сумеречных выключателей достаточно проста. Условно ее можно разделить на три компонента: фотоэлемент (фоторезистор, фототранзистор, фотодиод), пороговое устройство (компаратор), выходное устройство (реле или симистор). При дневном освещении сопротивление фоторезистора невелико, поэтому напряжение на нем не превышает порога срабатывания компаратора. И поэтому нагрузка (освещение) отключена.

С уменьшением освещенности сопротивление фоторезистора увеличивается и напряжение на нем возрастает. В определенный момент уровень напряжения на фоторезисторе достигает порога срабатывания компаратора, который с помощью реле включает освещение.

Казалось бы, алгоритм работы достаточно простой, и реализовать его несложно. Но, тем не менее, некоторые схемы достаточно сложны, и если выполнены на транзисторах без применения микросхем, могут содержать десяток – другой деталей.

Вместе с тем современная элементная база электроники позволяет создавать очень простые и функциональные схемы. Достигается это интеграцией (встраиванием) одних элементов в другие. Примером такой интеграции может служить одна из разработок фирмы Teccor Electronics.

Это симистор, или на иностранный манер триак, со встроенным (интегрированным) симметричным динистором, выполняющим роль порогового устройства. Такое устройство получило название Quadrac. Его внутренняя схема показана на рисунке 1.

Нетрудно видеть, что это обычный симистор, вот только в цепь управляющего электрода последовательно включен симметричный динистор. По справочным данным (DataSheet) пороговое напряжение интегрированного динистора находится в пределах 33…43 В.

Рисунок 1. Симистор типа Quadrac. Схема принципиальная.

Симисторы типа Quadrac выпускаются в стандартном корпусе TO-220 с изолированным кристаллом, как показано на рисунке 2. По конструкции и внешнему виду они не отличаются от обычных симисторов. Даже расположение выводов то же.

Рисунок 2. Симистор типа Quadrac. Внешний вид и расположение выводов.

В зависимости от конкретной модели Quadrac различаются по максимальным токам и напряжениям: токи находятся в пределах 4…15 А, а допустимые напряжения 200…600 В. Для применения в высокоиндуктивных цепях предназначаются специализированные Quadrac. Эти модели имеют в конце обозначения букву H, например Q6006LTH.

Вообще, разобраться в маркировке именно этих симисторов достаточно просто. Разберемся с ней на примере только что упомянутого Q6006LTH.

Первая буква Q, как нетрудно догадаться, заимствована от Quadrac и означает, что это не что иное, как симистор со встроенным динистором.

Следующие за первой буквой две цифры, в данном случае это 60, означают, что рабочее напряжение данного прибора 600 В.

Две последних цифры 06, говорят о том, что максимальный рабочий ток составляет 6 А.

Буква H в конце обозначения это информация о том, что данный тип прибора можно использовать для управления индуктивной нагрузкой, например катушкой магнитного пускателя.

При использовании в подобном случае обычного симистора (без буквы H в конце обозначения) выводы 1 и 2 квадрака Q1 (смотри схему на рисунке 3) приходится шунтировать RC цепочкой состоящей из последовательно соединенных резистора 100 Ом и конденсатора 0,1 МкФ. При этом мощность резистора должна быть не менее двух ватт, а рабочее напряжение конденсатора не ниже 600 В. Конденсатор как всегда в таких случаях пленочный типа К-73-17. Если этих мер не предпринять, то катушка пускателя удерживаться как следует не будет: получится звонок громкого боя.

Q4015LTH. Такой Quadrac судя по обозначению имеет рабочее напряжение 400 В, максимальный ток 15 А, и предназначен для работы с высокоиндуктивной нагрузкой.

Назначение обычного симистора это переключение переменного тока при помощи импульсов напряжения на управляющем электроде. При его использовании в сумеречном выключателе обязательно потребуется пороговое устройство, как было описано выше.

Симистор типа Quadrac пороговое устройство содержит внутри себя. Это интегрированный динистор с порогом срабатывания около 40 В. Для того, чтобы создать на таком симисторе сумеречный выключатель достаточно всего двух деталей. На схеме это резистор R1 и фотоэлемент (фоторезистор) PHOTOCELL. Такая схема показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Простой сумеречный выключатель.

Когда фотоэлемент засвечен его сопротивление невелико (не более нескольких кОм), напряжение на управляющем электроде квадрака незначительное, отчего он находится в закрытом состоянии. При этом лампочка, естественно, не горит.

При снижении освещенности сопротивление фоторезистора увеличивается, поэтому на управляющем электроде появятся импульсы напряжения, амплитуда которых с наступлением темноты возрастает. Когда амплитуда импульсов достигнет 40 В симистор откроется, лампа зажжется.

Читать еще:  Как поменять одинарный выключатель

В описываемом устройстве применен квадрак (такое наименование вполне применимо, даже «Яндекс» находит по нему то, что нужно) с рабочим напряжением 600В и током 4 А. при таких параметрах можно включать нагрузку мощностью 400…500 Вт, и при этом даже не требуется установка симистора на радиатор. Если же установить его на радиатор площадью около 100 квадратных сантиметров, то мощность нагрузки можно увеличить до 750 Ватт.

Если планируется подключение нагрузки с большей мощностью, то следует применить Quadrac на рабочие токи 6, 8, 10 или 15 А.

Настройка устройства сводится к подбору сопротивления резистора R1, именно от этой величины зависит, при какой освещенности будет срабатывать устройство. Величина сопротивления резистора R1 также зависит от примененного фотоэлемента, поэтому, указанное на схеме значение, следует принимать за ориентировочное. Тип фоторезистора на схеме не указан. Можно применить любой, например СФ3-1, ФСК-7 или ФСК-Г1.

Налаживание устройства можно выполнить при освещении фотоэлемента обычной лампой накаливания, подключенной через регулятор мощности.

Принцип работы, разновидности и способы подключения фотореле для уличного освещения

Сегодня речь пойдет об устройстве для автоматического включения/выключения осветительных приборов. Официальное его название – фотореле для уличного освещения. Оно значительно упрощает эксплуатацию источников света, создавая тем самым дополнительный комфорт жильцам. Мы рассмотрим самые популярные вопросы об этом приспособлении и узнаем, стоит ли тратиться на подобное оборудование и можно ли правильно своими руками подключить такое устройство.

Что такое фотореле и как оно работает

Люди с давних пор стремятся к автоматизации как на работе, так и в быту. А фотореле – это логическое усовершенствование (разновидность) обычного механического переключателя, иначе называемого сумеречный выключатель или светореле.

Оно служит для автоматического управления электрическими цепями различных источников света, в зависимости от интенсивности наружного освещения. Действующими элементами устройства являются:

  • Датчик света. Его фотоэлемент реагирует на изменение уровня освещенности и передает сигнал на реле.
  • Реле. Получает информацию от датчика и в соответствии с выставленными параметрами управляет (замыкает/размыкает) электроцепью светильника.

Вот и весь принцип работы фотореле. С помощью специального регулятора на корпусе можно выставлять порог срабатывания прибора. Так можно добиться более или менее раннего включения/отключения света в зависимости от ваших потребностей.

Сфера применения

Использование фотореле не ограничивается лишь уличным освещением. Проявив немного фантазии, его можно применять и в других местах, вот некоторые примеры:

  • Гараж. Очень удобно, когда, открывая снаружи ворота гаража, свет будет зажигаться автоматически и не нужно на ощупь искать выключатель. Правда это больше актуально в городских гаражах, где свет снаружи горит постоянно. Для загородных домов такая схема будет работать только днем.
  • Управление поливом. Еще одно интересное применение фотореле – это активация капельного орошения в ночное время. Отличное решение для дачных участков и частных домов, которое значительно сэкономит ваше время в дневные часы. Будь то лужайка с газоном или грядки, за ночь все будет хорошенько увлажнено без вашего участия. Но тут нужно следить за погодой и отключать систему в дождливые дни.

В последнее время все популярнее становится система под названием – «Умный дом», где царит полная автоматизация. Так вот, фотореле занимает в ней не последнее место, используясь в совокупности с датчиками движения и другими «умными» приспособлениями.

Разновидности

По типу конструкции фотореле для уличного освещения делятся на два вида:

  1. У первого все составляющие части находятся в одном корпусе. С одной стороны, это довольно удобно, закрепил его рядом с нужным светильником, подключил и готово. С другой стороны, устройство получается более громоздким, что не всегда удобно. Зато не нужно тянуть провода до распределительного щита.

Фотореле фр-601 и фр-602

  1. У этих устройств выносной фотоэлемент располагается снаружи, а само реле крепится в щитке на дин-рейку. Такое исполнение надежно защищает устройство от повреждения, атмосферных осадков и т. п, а небольшой датчик будет менее заметен.

Реле с выносным фотодатчиком для установки в щитке

Приборы типа ФР-601 или ФР-602 имеют регуляторы в нижней части корпуса и обозначаются «+» и «—». У реле с выносными датчиками такие регуляторы расположены на внутренней части фотореле, которая располагается в распределительном щите. При повороте в сторону минуса, чувствительность датчика снижается и реле срабатывает только при сильной темноте, а подкручивая в плюс, наоборот, когда еще достаточно светло.

Наиболее популярные и надежные производители фотореле: ФР, ИЭК, LXP, CSM. Они довольно неприхотливы в эксплуатации и обслуживании.

Помимо обычных фотореле с регулятором, есть также устройства сдатчиком движения. То есть даже после того, как стемнело свет будет выключен до тех пор, пока кто-нибудь не подойдет к датчику. Это может значительно экономить электроэнергию, потому ночью передвижение людей обычно минимально.

Пример фотореле с датчиком движения и лампой ДРЛ

Самые навороченные модели оснащаются таймерами, которые можно запрограммировать на разный режим работы. Принцип их действия простой – летом темнеет намного позже, чем зимой, поэтому такие приборы регулируются на каждый промежуток времени отдельно, вплоть до годового цикла.

Читать еще:  Пофазное управление выключателем 220 кв

Фотореле фр-136 с таймером

Подбираем параметры устройства

Прежде чем купить фотореле, нужно определиться с техническими характеристиками прибора:

  1. На какое напряжение оно рассчитано. В большинстве случаев это 220 вольт, импортные модели могут иметь требование на 110 или 127 В. Встречаются приборы на 12 и 24 В (чтобы подключить такие к обычной сети понадобится блок питания). Загляните в щиток, чтобы узнать напряжение вашей сети.
  2. Значение максимального тока нагрузки. Чаще всего этот параметр имеет диапазон от 5 до 16 А. Он выбирается исходя из количества и мощности подключаемых через фотореле источников света.
  3. Диапазон срабатывания датчика. В стандартном исполнении приборы имеют границы от 5 до 50 Лк (люкс – единица измерения освещенности). Модели подороже обладают более точной регулировкой.
  4. Потребление мощности устройства в покое (от 0,1 до 1 Вт) и при срабатывании (от 2 до 10 Вт).
  5. Интервал времени (от 15 до 30 сек.) при случайном затемнении фотоэлемента. Если на датчик ненадолго попадет сильная тень или свет фар, это предотвратит ложное срабатывание.
  6. Степень защиты корпуса устройства от внешних факторов. Для уличного освещения обычно выбирают с индексом – IP 65 или IP 44, маркировка IP 40 говорит о том, что фотореле можно использовать под открытым небом только с защитным кожухом.
  7. Максимально допустимая температура наружного воздуха для нормальной работы фотореле, этот диапазон составляет от -20 до +50 ⁰С.
  8. Размеры устройства выбирают в зависимости от месторасположения прибора, габаритов щитка. Нужна ли компактная внешняя часть или это не так важно, все подбирается индивидуально.

Установка фотореле

Перед монтажом системы под управлением фотодатчика следует знать некоторые детали процесса:

  1. Выбирая место установки фотореле для уличного освещения учитывайте, чтобы свет от источника не попадал на фотоэлемент.
  2. Избегайте мест установки с агрессивной средой (химические и легковоспламеняющиеся, горючие материалы).
  3. Не допускается монтаж устройства «вверх ногами». То есть основание должно быть направлено вниз, во избежание попадания воды, пыли и т. п.
  4. Убедитесь, что технические характеристики устройства соответствуют параметрам вашей электросети.

Схема подключения

Чтобы своими руками произвести подключение фотореле вы можете обратиться к следующей схеме либо изучить документацию к прибору. В ней или на обратной стороне устройства обязательно должно быть схематичное изображение подключения.

Схема подключения фотореле

Это самая простая схема, согласно которой правильно собрать электроцепь самостоятельно не составит труда даже неопытному человеку. Расцветка выходящих проводов может быть любой, нулевой кабель чаще всего бывает синего цвета, фазный черного или коричневого, а красный – питающий, на лампу. Все соединения проводов рекомендуется производить в распределительной (монтажной) коробке (см. фото ниже), используя специальные зажимы или клемники.

На следующей схеме показано, как правильно подключить фотореле для уличного освещения с датчиком движения. На данной схеме дополнительно присутствует провод заземления (зеленый), выходящий из щита с нулевым и фазным. Датчик движения просто является дополнительным звеном, в цепи разрыва фазы.

Устанавливая датчик движения на улице, учитывайте те же условия, что и для монтажа фотореле

Если ваш выбор пал на фотореле для уличного освещения с выносным датчиком, то предлагаем ознакомиться со схемой его подключения:

Схема фотореле для уличного освещения с выносным датчиком

Блок реле (1) устанавливается в распределительный щит, фотоэлемент (2) крепится снаружи, в месте, исключающем попадание лучей светильника (3) и по возможности затеняющих предметов.

Еще один очень частый вопрос читателей – это подключение фотореле к фонарям с лампами ДРЛ (дуговая ртутная лампа).

Чаще всего такие лампочки устанавливаются в следующие осветительные приборы:

Светильники для ламп ДРЛ

Это могут быть приборы как для освещения городских улиц, так и приусадебных участков (фонари, прожекторы и т. п.). ДРЛ гораздо экономичнее чем лампы накаливания, поэтому их применение для уличного освещения более оправданно, особенно в паре с датчиком движения.

Чтобы правильно подключить фотореле к светильнику с лампой ДРЛ, нужно добавить в схему дроссель или ПРА (пускорегулирующий аппарат) либо приобрести светильник со встроенным пускателем.

Схема подключения светильника с лампой ДРЛ

Немного о ценах

Стоимость фотореле на самом деле не так высока. Вот пример ценников на самые популярные модели:

  • ФР-601 от 200 до 300 р.
  • ФР-602от 300 до 400 р.
  • LXP-01 от 240 р.
  • LXP-02 от 350 р.
  • LXP-03 от 420 р.

Цены на датчики движения:

  • IEK от 400 р.
  • CAMELION от 350 р.
  • ТДМ от 400 р.
  • REV RITTER от 550 р.

Это средние цены по России, для разных регионов стоимость может несколько варьироваться. Если вы задались автоматизацией своего жилища, то задумку можно легко воплотить и не слишком разориться при этом.

Вывод

Мы осветили часто встречающиеся вопросы о выборе, принципе действия, разновидностях, схемах подключения и ценах на фотореле. Мы также выяснили, что сделать все это своими руками довольно просто любому человеку, было бы желание и средства. А уж если вы воплотите свою затею в жизнь, то ваши близкие и гости по достоинству оценят всю прелесть современных благ цивилизации.

Читать еще:  Выключатель массы дистанционный 12в характеристики

Схемы сумеречных выключателей своими руками

Устройство с симистором на выходе и фотодатчиком на входе. Работает просто, — реагирует на внешнюю освещенность, если на улице темно, то включается лампа освещения, а на рассвете, когда уровень солнечного света повышается — лампа освещения выключается. Имеется таймер, который вводит задержку в работу выключателя исключая мигание осветительных ламп под действием посторонних кратковременных источников света (например, фары проезжающего автомобиля).


Основная проблема при разработке, — это фотодатчик, дело в том, что фоторезисторов или фотодиодов видимого спектра излучения в широкой продаже не видно, а «оскальпированный» транзистор получается плохим датчиком — реагирует не только на свет, но так же и на изменение температуры. Выключатель получается нестабильным и его приходится часто подстраивать. Попробовал ИК-фотодиод ФД-256 (а так же ФД-263 и ФД320) от систем ДУ старых отечественных телевизоров, — уверенно работает и на видимый свет.

Схема построена на широко доступной элементной базе. Компаратор фототока и таймер выполнены на популярной микросхеме К561ЛА7, а коммутатор нагрузки — импортный симистор TLC226, распространенный в широкой продаже. Применение симистора вместо традиционного тиристора позволило отказаться от выпрямительного моста в цепи питания нагрузки, что, принимая во внимание небольшие габариты этого симистора, дало возможность, при мощности нагрузки до 150 Вт, сделать устройство очень миниатюрным. При мощности нагрузки более 150 Вт (до 600 Вт) габариты потребуется увеличить, поскольку симистору будет необходим радиатор.

Фотодиод VD1 включен в обратном направлении нижнем плече делителя напряжения R1-R2-VD1. В затемненном состоянии обратное сопротивление фотодиода наибольшее. Резистор R1 устанавливается в такое положение, чтобы, ночью сопротивление фотодиода было значительно выше суммарного сопротивления R1+R2, и постоянное напряжение на входах элемента D1.1 было соответственно логической единице (чуть выше порога переключения элемента D1.1). При освещении фотодиода солнечным светом его сопротивление уменьшается, и напряжение на нем падает ниже порога переключения D1.1 и воспринимается им как логический ноль.

Таким образом, днем, на выходе D1.2 должен быть логический ноль. Конденсатор С4 разряжен через R4 и на нем так же ноль. Ноль и на выходе элемента D1.4. Транзистор VT1 закрыт, закрыт и симистор VS1. Осветитель выключен.

Ночью, когда уровень окружающего света не высок, на выходе D1.2 устанавливается логическая единица. Конденсатор С4 заряжается через R4 и, примерно через минуту после наступления темноты, напряжение на С4 становится равным логической единице. На выходе D1.4 устанавливается логическая единица, транзистор VT1 открывается и открывает симистор, который включает уличный фонарь. Цепь C4-R4 создает необходимую инерционность выключателя, чтобы он не реагировал на кратковременные засветки или затемнения фотодиода.

Конденсатор С1 подавляет наводки на входных цепях и блокирует самовозбуждение. Большинство деталей выключателя смонтировано на малогабаритной печатной плате (рисунок 2). Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5, К1561ЛЕ5, К1561ЛА7 или на импортные аналоги. Фотодиод ФД-256 можно заменить на любой другой фотодиод от системы дистанционного управления (например ФД-611, ФД-263, ФД-320). Использовать интегральный фотоприемник от современных телевизоров или видеомагнитофонов нельзя, поскольку он рассчитан импульсный сигнал.

Тиристор TLC226 имеет корпус как у транзисторов типа КТ805, КТ819, КТ818 в пластмассовых корпусах. Если его цоколевку сравнить с этими транзисторами, то база — управляющий электрод, коллектор — вывод, идущий на нагрузку, эмиттер — вывод, идущий к сети. Стабилитрон Д814Д можно заменить на стабилитрон Д814В. Д или на другой аналогичный, с напряжением стабилизации 9-14 В. Диоды КД209 можно заменить на КД105, 1N4001. Транзистор КТ604 можно заменить на КТ940 или ВС337.

В процессе настройки нужно подобрать номинал резистора R2 таким образом, чтобы при среднем положении резистора R1, при дневном свете нагрузка выключалась, и включалась, если фотодиод накрыть картонной коробкой.

Конструктивно, фотодиод вынесен за пределы корпуса выключателя и соединен с ним экранированным кабелем. Фотодиод нужно снабдить блендой (поместить его в трубку, стенки которой свет не пропускают) и расположить его так, чтобы свет от осветительных приборов, которыми он управляет, на него не попадал.

Сделай своими руками — Сумеречный выключатель

Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵

Фототранзистор.Как его сделать и сумеречный выключатель на нем.Подробнее

Сумеречный Датчик Освещенности «День-Ночь» Сумеречный датчик. Датчик света. Схема подключения.Подробнее

Сделай своими руками — LED in the DarkПодробнее

Самый простой сумеречный выключательПодробнее

КРУТОЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ света своими рукамиПодробнее

Простое фотореле своими рукамиПодробнее

Простой Датчик освещения на 220 Вольт! Своими руками! На трех деталях!Подробнее

ДАТЧИК ОСВЕЩЕНИЯ на ТИРИСТОРЕ Особенности работыПодробнее

Супер-Простейшая схема датчика освещения. Всего три детали! Собери сам!Подробнее

Схема подключения проходного выключателяПодробнее

Сенсорный включатель-выключатель на одной детали! Своими руками.Подробнее

Фотореле для светодиода своими руками,сумеречнный датчик включения для светодиодаПодробнее

Фотореле ФР-8А (контактное 8А/IP40) на дин-рейкуПодробнее

Сумеречный датчик своими рукамиПодробнее

УДИВИТЕЛЬНО ПРОСТО сделать ОДНОКНОПОЧНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ БЕЗ ТИРИСТОРОВПодробнее

Автоматический включатель-выключатель нагрузки с выбором времени своими рукамиПодробнее

Автоматический вкл/выкл света,сумеречный дачтик,фотоэлемент.Подробнее

Как подключить выключатель в проводПодробнее

Распаковка, Датчик освещенности или сумеречный выключательПодробнее

Сделай своими руками — Акустический выключательПодробнее

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector