Gc-helper.ru

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

Сумеречные выключатели сделай сам

Сумеречные выключатели сделай сам

—>Приветствую Вас Гость | RSS

—>

—> —>Форма входа —>
—>

Самый простой сумеречный выключатель (фотореле)

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

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 (фотореле).

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 фотореле. 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 фотореле 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.

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 сумеречного выключателя, 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 самодельного фотореле можно выполнить при освещении фотоэлемента обычной лампой накаливания, подключенной через регулятор мощности.

Фотоэлементы и сумеречные выключатели

Фотоэлементы и сумеречные выключатели — это автоматическое управление освещением и экономия электроэнергии.

Сумеречные выключатели и фотоэлементы (их еще называют «фотосенсорами», «фотодатчиками», «фотореле» и «датчиками освещенности») используются, как правило, для автоматического управления уличным освещением. Они включают светильники с наступлением сумерек и выключают, когда становится светло. Фотоэлементы широко используются для автоматического включения световых коробов, освещения уличных вывесок, рекламных баннеров и декоративной подсветки зданий. Они позволяют экономить электроэнергию: ведь с ними свет горит только тогда, когда это действительно необходимо. Сумеречные выключатели Hager (фотореле на DIN-рейку с выносным фотодатчиком) позволяют также управлять и освещением в офисе или магазине, если вдруг на улице потемнело из-за непогоды.

Во многих моделях есть возможность регулировки уровня освещенности, при котором будет включаться и отключаться свет. Во всех фотоэлементах и сумеречных выключателях есть время задержки включения/отключения: чтобы фотореле не реагировало, например, на свет фар проезжающих машин, или на упавший сверху фотоэлемента лист от дерева.

Фотоэлементы и сумеречные выключатели в зависимости от модели могут коммутировать разную мощность. Но даже, если нужно подключить нагрузку мощностью больше, чем позволяет фотоэлемент, то нужно использовать его в паре с модульным контактором Hager, Энергия или другими моделями пускателей (контакторов).

Если не требуется, чтобы, например, вывеска магазина подсвечивалась всю ночь, то можно последовательно в цепь включить фотоэлемент и любой таймер (реле времени). В этом случае, таймер будет замыкать контакты, допустим, с 17:00 до 23:00, а фотоэлемент или сумеречный выключатель — с момента потемнения на улице и до рассвета. Следовательно, цепь будет полностью замкнута (то есть будет гореть подсветка) с момента потемнения и до 23:00. В остальное время контакт будет разомкнут как минимум у одного из устройств.

Функционально, фотоэлементы и сумеречные выключатели напоминают энергосберегающие оптико-акустические блоки Ноотехника Экосвет, только они используются вне помещений и не имеют акустического сенсора, то есть не реагируют на звук.

Фотоэлементы и фотосенсоры Uniel и Энергия

Фотоэлемент Энергия AS6 220V 3A и 6А

Фотоэлемент (фотореле) Энергия AS6 может непосредственно управлять светильниками или другими электроприборами мощностью до 650Вт (3А) или 1300Вт (6А).

В фотоэлементах Энергия AS6 отсутствует регулировка уровня освещенности и задержки по времени для исключения ложных включений/выключений нагрузки.

Максимальная коммутируемая нагрузка — 3А (650 Вт) или 6А (1300 Вт).

Уровень освещенности для включения — 31,5 люкс.

Уровень освещенности для выключения — 125 люкс.

Время задержки срабатывания — 50. 120 секунд.

Номинальное напряжение — 220В, 50 Гц.

Температура эксплуатации — от -50 до +60ºС.

Габаритные размеры (без крепления) — 44х42х35 мм.

Габаритные размеры (с креплением) — 90х54х35 мм.

Степень защиты — IP44.

Аналоги других производителей (близкие по характеристикам, способу монтажа и т.д.): Camelion LXP-01, Feron SEN25, Комтех (Comtech) ДО-ФР 301, EKF (ЭКФ) PS-1, TDM ФРЛ-01.

Фотоэлемент Uniel USN-011-2200W-02/100LUX-WH

Фотоэлемент (фотосенсор) Uniel USN-011-2200W-02/100LUX-WH может непосредственно коммутировать светильники или другие электроприборы мощностью до 10А (2200Вт).

Регулировка времени задержки включения/отключения отсутствует. Регулировка уровня естественного освещения для срабатывания фотоэлемента регулируется в пределах от 0,2 люкса (свет при полной луне) до 100 люкс (в светлой комнате вблизи окна).

Максимальная коммутируемая нагрузка — 10А (2200 Вт).

Уровень светочувствительности — 0,2-100 люкс.

Номинальное напряжение — 220В, 50 Гц.

Температура эксплуатации — от -20 до +40ºС.

Габаритные размеры (без крепления) — 78хØ63 мм.

Габаритные размеры (с креплением) — 150х63х78 мм.

Степень защиты — IP44.

Влажность — не более 93%.

Аналоги других производителей (близкие по характеристикам, способу монтажа и т.д.): Camelion LXP-02, Feron SEN26, Комтех (Comtech) ДО-ФР 201, IEK (ИЭК) ФР 601, EKF (ЭКФ) PS-2,TDM ФРЛ-02.

Фотоэлемент Энергия ASO-22015 220V 15A

Фотоэлемент (фотореле) Энергия ASO-22015 может непосредственно управлять лампами или другими электроприборами мощностью до 15А (3300Вт).

Отсутствует регулировка времени задержки срабатывания и светочувствительности.

Максимальная коммутируемая нагрузка — 15А (3300 Вт).

Уровень освещенности для включения — 30 люкс.

Уровень освещенности для выключения — 150 люкс.

Время задержки срабатывания — 50. 120 секунд.

Номинальное напряжение — 220В, 50 Гц.

Температура эксплуатации — от -50 до +60ºС.

Габаритные размеры (без крепления) — 69хØ57 мм.

Габаритные размеры (с креплением) — 122х57х63 мм.

Степень защиты — IP44.

Фотоэлемент Uniel USN-012-5500W-02/100LUX-WH

Фотоэлемент (фотосенсор) Uniel USN-012-5500W-02/100LUX-WH может непосредственно коммутировать светильники или другие электроприборы мощностью до 25А (5500Вт).

Регулировка времени задержки включения/отключения отсутствует. Регулировка уровня естественного освещения для срабатывания фотоэлемента регулируется в пределах от 0,2 люкса (свет при полной луне) до 100 люкс (в светлой комнате вблизи окна).

Максимальная коммутируемая нагрузка — 10А (2200 Вт).

Уровень светочувствительности — 0,2-100 люкс.

Номинальное напряжение — 220В, 50 Гц.

Температура эксплуатации — от -20 до +40ºС.

Габаритные размеры (без крепления) — 71хØ78 мм.

Габаритные размеры (с креплением) — 140х78х85 мм.

Степень защиты — IP44.

Влажность — не более 93%.

Аналоги других производителей (близкие по характеристикам, способу монтажа и т.д.): Camelion LXP-03, Feron SEN27, Комтех (Comtech) ДО-ФР 101, IEK (ИЭК) ФР 602, EKF (ЭКФ) PS-3, TDM ФРЛ-03.

Сумеречные выключатели Hager

Сумеречный выключатель Hager EEN100/EEN101 на din-рейку


Hager EEN100


Hager EEN101

При использовании сумеречных выключателей Hager EEN100/EEN101 на улице крепится только фотореле (фотодатчик), а модуль управления (сам выключатель) устанавливается в щитке на din-рейку.

Сумеречные выключатели Hager EEN100 и EEN101 отличаются только самим фотоэлементом, который идет в комплекте. С Hager EEN100 поставляется навесной датчик освещенности Hager EEN003, а Hager EEN101 комплектуется встраиваемым датчиком освещенности Hager EEN002.

У Hager EEN100 и EEN101 есть два поворотных переключателя. Верхний отвечает за выбор режима работы/настройки: «auto 1», «test 1», «test 2» и «auto 2». А нижний — за плавную регулировку срабатывания (уровня освещенности). Режимы «auto 1» и «test 1» предназначены для освещенности 5—100Лк, то есть для включения света ночью при низкой освещенности (уличное освещение, витрины магазинов). В режимах «auto 2» и «test 2» уровень срабатывания регулируется в пределах 50—2000 Лк для включения освещения внутри помещений, например, в офисе или магазине, когда на улице становится облачно или начинается дождь. В режимах «test» отсутствует выдержка времени на включение, поэтому в этих режимах удобно настраивать уровень срабатывания. После настройки нужно перевести переключатель в соответствующий режим «auto».

Выдержка времени на включение/выключение — 60. 80 секунд

Рабочее напряжение Hager EEN100 и EEN101 — 230В +10/-15%, 50/60Гц

Диапазон уставок освещенности (регулируется) — 5. 100/50. 2000 Лк

Максимальная длина провода между датчиком и устройством — 100 метров. Сечение кабеля подключения датчика (фотореле) должно быть 0,2—1,5мм2, кабеля питания и управления — 1,5. 6,0 мм2.

Коммутационная способность — 1НО (нормально открытый контакт) 16А АС1 250В (2300 Вт). Для защиты в сеть перед сумеречным выключателем рекомендуется установить автоматический выключатель до 16А.

Степень защиты IP20 (модульного устройства) и IP55 (датчика EEN003).

Температура эксплуатации датчика — от -25 до +70ºС

Температура эксплуатации устройства — от -5 до +45ºС

Ширина — 1 модуль

Встраиваемый датчик освещенности (фотореле) Hager EEN002

Встраиваемый датчик освещенности (фотореле) Hager EEN002 может работать с любыми сумеречными выключателями Hager (с Hager EEN101 поставляется в комплекте). Тип — электронный двухпроводный, не поляризованный.

Датчик имеет диаметр 24 мм, устанавливается в отверстие Ø20 мм. К датчику Hager EEN002 присоединен двужильный кабель длиной 1 метр. Максимальное расстояние между модулем сумеречного выключателя и фотореле может быть до 100 метров.

Рабочий диапазон освещенности составляет от 5 до 2000 Лк.

Рабочая температура от -25 до +70 °C

Степень защиты — IP55

Навесной датчик освещенности (фотореле) Hager EEN003

Датчик Hager EEN003 присоединяется к сумеречному выключателю двужильным кабелем сечением до 1,5мм2 длиной до 100 метров. Диаметр подводимого кабеля 5—9 мм. Крепление к стене — при помощи саморезов.

Рабочий диапазон освещенности составляет от 5 до 2000 Лк.

Габаритные размеры (ВхШхГ) — 118×42х48 мм

Рабочая температура — от -25 до +70 °C

Степень защиты — IP55

Сумеречный выключатель для наружной установки Hager EE702

Сумеречный выключатель для наружной установки Hager EE702 очень схож с фотоэлементами. Его можно устанавливать снаружи дома в разрыв цепи, которая идет к уличным светильникам. Может быть установлен на стену, на столб или на стандартную коробку с расстоянием между саморезами 61 мм.

В сумеречном выключателе Hager EE702 есть регулировка уровня освещенности, при котором будет включаться/выключаться свет, в пределах от 2 до 1000 люкс и выдержка времени при включении/выключении от 1 до 120 секунд. Есть светодиодный индикатор состояния.

Рабочее напряжение — 230В, 50 Гц

Контактный выход — 10А/250В (максимум 2300 Вт)

Диапазон уставок освещенности (регулируется) — 2. 1000 люкс

Выдержка времени (регулируется) — 1. 120 с

Степень защиты — IP54

Рабочая температура — от -25 до +45 °C

Габаритные размеры (ВхШхГ) — 95х80х52 мм

Энергосберегающие лампы с фотосенсором

Энергосберегающая лампа с фотосенсором Shine Edison Pro Sensor 15W E27 160124/160125

Энергосберегающая люминесцентная лампа Shine Edison Pro Sensor автоматически включается с наступлением сумерек и выключается при рассвете! Всё это благодаря встроенному фотосенсору. Время задержки включения/выключения составляет порядка 3 минут.

Сама энергосберегающая лампа светит, как лампа накаливания мощностью 75 Вт, хотя при этом и потребляет 15Вт. Световой поток — 900лм. Благодаря амальгамной технологии в лампах отсутствуют пары ртути (подробнее об этом в статье Энергосберегающие лампы: слухи и мифы).

Колба лампы имеет силиконовое покрытие, что делает ее более прочной и защищенной. Лампа выпускается с цветовой температурой 2700К и 4200К.

Срок службы лампы с фотосенсором Shine Edison Pro Sensor составляет 10000 часов!

Габаритные размеры энергосберегающей люминесцентной лампы с фотосенсором Shine Edison Pro Sensor 15W E27 160124/160125 — 128хØ56 мм.

Рабочая температура лампы составляет от -30 до +50ºС.

Гарантия — 1 год.

Понравилась эта страница? Поделись ссылочкой с друзьями:

Сумеречные выключатели сделай сам

  • ШДК
  • Статьи
    • Схемы
      • Arduino
      • Управление шаговыми двигателями
      • Металлоискатели
      • разное
      • для Авто
      • разное на микроконтроллерах
      • всё на таймере NE555
      • Конструктор схем
      • Осциллографы
      • Измерительная аппаратура
      • Роботы
      • Световые эффекты,управление светом
      • Термостат
      • Инверторы и преобразователи
      • Защиты от перепадов напряжения
      • Паяльные станции
      • Аудио
      • Дозиметры
      • Часы
      • Выключатели, переключатели,ИК,РФ
      • Таймеры
      • КУБ светодиодный
    • Программаторы
      • PIC microchip
      • AVR ATmega и ATtiny
      • Общее
    • Электрические двигатели
      • машины постоянного тока
      • машины переменного тока
    • Генераторы
      • генератора независимого возбуждения
      • синхронный генератор
    • Авто-инжектор
      • Элементы ЭСУД, описание
    • Законы электротехники
      • Основные законы из ТОЭ и др.
    • Конкурсные работы 2015
    • Конкурсные работы 2014
    • Конкурсный работы 2013
    • Конкурсные работы 2012
  • Скачать
    • Программирование
    • Электрические расчеты
    • Электрические программы
    • Справочник
    • Книги по релейной защите
    • Авто
    • Библиотека электромонтера
    • Журналы
      • Everyday Practical Electronics
      • Радио
      • Радиоаматор
      • Радиолюбитель
      • Радиоконструктор
      • Схемотехника
      • Радио Хобби
      • Радиомир
      • Ремонт и сервис
      • Электрик
      • Elektor Electronics
    • Разное
      • Книги, разные
      • Программы,разные
  • Ссылки
    • Сайты связанные с электричеством
    • Авто сайты
  • Видео
    • Самоделки
    • Обучение Arduino
    • дуга,разряд,пожар.
    • Обучающие видео ролики
    • P-CAD Schematic
    • РОБОТЫ
    • Техническое обслуживание компьютера
    • Изготовление печатных плат
  • Проекты
    • Заказать прошивку
    • Регистрация программистов
    • С миру по байту
  • Информация
    • О сайте
    • Реклама
    • Добавить статью
    • Обратная связь
    • Обмен банерами
  • Электроника из Китая
  • В помощь студенту
    • Электрические машины
    • Эксплуатация релейной защиты

А это схема простого фотореле. Это устройство с успехом можно применить где Вам угодно, для автоматической подсветки лотка DVD, для включения света или для сигнализации от проникновения в тёмный шкаф 🙂 Предоставлены два варианта схемы. В одном варианте схема активируется светом, а другом его отсутствием.

Схема: я за место фотодиода использывал фоторезистор и в место Светодиод-2, реле для нагрузки.

Работает это так: когда свет от светодиода попадает на фотодиод, транзистор откроется и начнёт светиться светодиод-2. Подстроечным резистором регулируется чувствительность устройства. В качестве фотодиода можно применить фотодиод от старой шариковой мышки. Светодиод — любой инфракрасный светодиод. Применение инфракрасного фотодиода и светодиода позволит избежать помех от видимого света. В качестве светодиода-2 подойдёт любой светодиод или цепочка из нескольких светодиодов. Можно применить и лампу накаливания. А если вместо светодиода поставить электромагнитное реле, то можно будет управлять мощными лампами накаливания, или какими-то механизмами.

Сумеречные выключатели освещения с гальванической развязкой (220В)

Принципиальные схемы сумеречных выключателей для управление ночным освещением. В простейшем случае это фотореле, включающее уличный или садовый фонарь снаступлением темноты, чуть сложнее -устройство с таймером, ограничивающим продолжительность ночного освещения (чтобы свет не горел всю ночь, а только вечером). Сейчас в продаже есть много таких устройств, особенно первого типа. Но, на мой взгляд, практически всем им свойственен существенный недостаток -наличие гальванической связи с электросетью, а это может привести к поражению электрическим током.

Первая схема

На рисунке 1 показана схема простого сумеречного выключателя, включающего уличный или садовый фонарь с наступлением темноты, и выключающий его на рассвете.

Светочувствительным элементом здесь является фотодиод FD1 типа ФД263, включенный по схеме фоторезистора, это когда он включен в обратном направлении по току, и его обратное сопротивление находится в обратной зависимости от уровня естественного света. Вместе с резистором R1 он образует делитель напряжения.

Рис.1. Принципиальная схема сумеречного выключателя освещения на микросхеме К561ЛЕ5.

Работает прибор следующим образом. Ночью, при низкой естественной освещен ности сопротивление фотодиода ED1, включенного как фоторезистор, высоко. Поэтому на соединенных вместе входах элемента D1.1 микросхемы D1 имеется напряжение, соответствующее логическому нулю.

Триггер Шмитта 01.1-01.2 находится в нулевом положении, и на выходе элемента D1.3 логическая единица, которая через резистор R3 поступает на транзисторный ключ VT1, в коллекторной цепи которого включено оптореле К1. Транзистор VT1 открывается и появляется ток через светодиод оптореле К1, которое открывается и включает лампу освещения, подключенную к розетке Х2.

Днем освещенность выше, поэтому сопротивление фотодиода FD1 низко. На соединенные вместе входы элемента поступает напряжение, соответствующее логической единице. На выходе элемента D1.3 будет ноль, который через резистор R3 поступает на транзисторный ключ VT1, в коллекторной цепи которого включено оптореле К1.

Транзистор VT1 закрывается и прекращается ток через светодиод оптореле К1, которое закрывается и выключает лампу освещения, подключенную к розетке Х2.

Так происходит каждые сутки. Конденсатор С1 немного затормаживает работу делителя напряжения на FD1 и R1, чтобы исключить переключения от резких изменений освещенности, например, фар проезжающего автомобиля, или от наводок, которые могут иметь место в определенных случаях. Световой порог «дня / ночи» регулируется, переменным резистором R1.

А от сопротивления R2 зависит гистерезис этого порога.

Гальванически низковольтная схема полностью развязана от электросети. Управление нагрузками осуществляется посредством оптической связи (через оптореле), а питание поступает через трансформатор Т1. Поэтому в случае попадания на органы управления воды или прикосновения к ним поражение током исключается, так как они не находятся под потенциалом электросети.

Пространственно фотодиод FD1 должен располагаться так, чтобы на него не попадал прямой свет от уличного или садового светильника, которым он управляет.

Вторая схема

Вторая схема сумеречного выключателя показана на рисунке 2. В ней есть таймер, ограничивающий продолжительность горения садового или уличного светильника, чтобы он горел не всю ночь, а только вечером некоторое время.

Рис.2. Схема сумеречного выключателя освещения на микросхемах К561ЛЕ5, К561ИЕ16.

Практически это таймер, запускаемый при понижении уровня внешней освещенности ниже установленного порога. Здесь используется такой же фотодатчик на фотодиоде FD1, образующий вместе с резистором R4 светозависмый делитель напряжения. Уровень света, при котором нужно включать садовый или уличный светильник устанавливается переменным резистором R4.

Когда естественного освещения достаточно сопротивление FD1 ниже сопротивления И4 и напряжение на выходе элемента D1.4 — логическая единица. Это устанавливает счетчик D2 в нулевое положение и удерживает его в этом положении, плюс, единица, поступающая на вывод 9 D1.3 устанавливает логический ноль на выходе D1.3. Транзистор VT1 закрыт, ток через светодиод оптореле К1 отсутствует и осветительная лампа выключена.

При снижении уровня естественной освещенности ниже установленного резистором R4 порога напряжение на входе R1.4 увеличивается и достигает порога логической единицы. При этом на выходе R1.4 устанавливается логический ноль. Так как на оба входа R1.3 теперь поступают логические нули, на его выходе устанавливается логическая единица. Транзистор VT1 открывается и появляется ток через светодиод оптореле К1, которое открывается и включает лампу дворового или уличного светильника.

Одновременно запускается таймер. Счетчик D2 начинает считать импульсы, поступающие на его вход от мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2. Время, в течение которого будет работать искусственное освещение устанавливается переменным резистором R1 в пределах от одного до 6 часов.

R1 регулирует частоту импульсов, поступающих на счетчик, а от их частоты зависит то, как скоро счетчик досчитает до 8192. Как только заканчивается заданный временной интервал на выводе 3 D2 появляется логическая единица. Она поступает на вывод 8 D1.3 и на выходе D1.3 напряжение падает до логического нуля.

Транзистор VT1 закрывается и осветительная лама выключается. Одновременно единица с вывода 3 D2 поступает на вывод 2 D1.1 и блокирует мультивибратор D1.1-D1.2. Схема будет находиться в таком состоянии до наступления рассвета.

Гальванически низковольтная схема полностью развязана от электросети. Управление нагрузками осуществляется посредством оптической связи (через оптореле), а питание поступает через трансформатор Т1. Поэтому в случае попадания на органы управления воды или прикосновения к ним поражение током исключается, так как они не находятся под потенциалом электросети.

Пространственно фотодиод FD1 должен располагаться так, чтобы на него не попадал прямой свет от уличного или садового светильника, которым он управляет.

Детали схем

Источник питания выполнен на трансформаторе Т1 типа ТВК100Л. Это выходной трансформатор кадровой развертки от старого лампового черно-белого телевизора. Вместо него можно использовать любой маломощный силовой трансформатор, на вторичной обмотке которого есть переменное напряжение 7-10V при максимальном токе не ниже 100mA.

Например, использовать трансформатор от какого-то миниатюрного сетевого источника питания, например, от сетевого адаптера телевизионной игровой приставки или компьютерной периферии, или же намотать его самостоятельно.

Выпрямительный мост КЦ402 можно заменить любым маломощным выпрямительным мостом или собрать мост на четырех диодах, типа КД209, КД105, 1N4004 или других.

В схемах датчика света используется ИК-фотодиоды ФД263. Такие фотодиоды широко использовались в системах дистанционного управления старых отечественных телевизоров. Несмотря на то, что они предназначены для инфракрасного излучения, они очень хорошо реагируют и на видимый свет. Вместо ФД263 можно попробовать и другие фотодиоды. Либо поставить фоторезисторы.

При этом, возможно, номинальное сопротивление переменных резисторов И1 (рис.1) и R4 (рис.2) придется изменить.

Микросхемы К561ЛЕ5 можно заменить любыми КМОП микросхемами, в которых есть не меньше четырех ИЛИ-НЕ элементов, например, К176ЛЕ5, CD4001. Причем, микросхему D1 по рисунку 1 можно заменить любой ИМС КМОП с числом инверторов не менее 4-х, то есть, здесь может работать и такая микросхема как К561ЛН1, К561ЛН2, К561ЛА7, CD4011.

А вот D1 в схеме по рисунку 2 должна быть обязательно с элементами «ИЛИ-НЕ». Микросхему К561ИЕ16 (рис.2) можно заменить счетчиком CD4020 или CD4060, используя только счетчик этой микросхемы. Возможно использовать и счетчик с меньшим числом разрядов — К561ИЕ20 или CD4040.

В этом случае вместо вывода 3 используем вывод 1, и потребуется уменьшить частоту импульсов, генерируемых мультивибратором D1.1-D1.2 путем увеличения емкости конденсатора С2 в 4 раза.

Налаживание

Налаживание схемы по рис.2 заключается в установке пределов регулировки времени подбором R2, C2 и в градуировке шкалы времени. Чтобы облегчить этот процесс можно определять время по величине полного периода импульсов, вырабатываемых мультивибратором D1.1-D1.2, умножая его на 8192 (значение получится в секундах, которое затем нужно перевести в часы).

Сумеречные выключатели сделай сам

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

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 (фотореле).

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 фотореле. 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 фотореле 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.

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 сумеречного выключателя, 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 самодельного фотореле можно выполнить при освещении фотоэлемента обычной лампой накаливания, подключенной через регулятор мощности.

Ранее ЭлектроВести писали, что около 12 процентов электроэнергии, которую потребляет Литва, вырабатывается на БелАЭС. Об этом сообщил председатель парламентского Комитета по национальной безопасности и обороне Лауринас Касчюнас.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Шкаф для автоматических выключателей встраиваемый
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector