Схема фотореле для освещения своими руками: Фотореле для уличного освещения: схема, как подключить

Содержание

Разные схемы фотореле

Задачей фотореле является управление освещением, зачастую, это схема с фоточувствительным элементом, которая управляет включением освещения в темное время суток. Радиолюбителями  разработано множество различных схем фотореле, представим вашему вниманию простые и надежные схемы на различных фоточувствительных элементах: фоторезисторах, фотодиодах, фототранзисторах.

Первая схема фотореле на фотодиоде и вполне подойдет для начинающих, так как проста в изготовлении и не содержит редких элементов. В качестве нагрузки после ключа использован светодиод, разумеется вместо него можно применять и другую логическую схему или реле. В данной схеме фотодиод включен через стабилизатор тока, схема в таком включении дает существенную разницу при освещении и затемнении светочувствительного элемента и поэтому не требует дополнительного усилителя. При резком изменении освещения напряжениние на фотодиоде меняется от 0 до уровня напряжения питания схемы. Эту схему вы можете без труда собрать и отрегулировать за пару часов на макетной плате.

Фотодиод можно использовать почти любой марки.

Детали:

 В данной схеме был применен ФД 256, но схема работает и с фототранзисторами. VD1 и VD2 можно ставить любые кремниевые диоды. Транзисторы также можно любые маломощные. Как я уже говорил первый транзистор работает как стабилизатор тока и чем больше будет R2, тем больше чувствительность схемы, но не перестарайтесь с настройкой. Каскад на втором транзисторе — эмиттерный повторитель , третий транзистор — обычный ключ.

Предлагаем Еще одну несложную схему с минимальным количеством деталей, и высокой чувствительностью. Такая чувствительность достигается за счет включения транзисторов VT1 и VT2 как составного. В таком включении общий коэффициент усиления будет равен произведению коэффициентов составляющих транзисторов. Также за счет этого включения достигается высокое входное сопротивление, что позволяет использовать фоторезистор и другие высокоомные источники сигнала.

Принцип работы:

Схема работает очень просто- с увеличением освещенности сопротивление фоторезистора уменьшается до нескольких килоом (в темноте — несколько мегаом) это приводит к открыванию транзистора VT1.

Коллекторный ток VT1 откроет транзистор VT2, который в свою очередь включит реле и оно своими контактами включит нагрузку.Чтобы в момент включения реле не возникала самоиндукция и маломощный сигнал фоторезистора преобразовался в достаточный для включения обмотки сигнал включен VD1.

Детали:

Для регулировки чувствительности этой схемы, которая иногда может быть избыточной можно поставить в схему переменный резистор, который показан на схеме пунктиром.Питание схемы зависит от рабочего напряжения реле и может быть в пределах 5-15в.При питании 6 вольт можно исплользовать РЭС 9, при 12 вольтах РЭС 15,РЭС 49. Ток обмотки при использовании указанных транзисторов не должен превышать 50 мА. если поставить вместо VT2, более мощный типа КТ 815, выходной то может быть большим и возможно использование более мощных реле. следует учитывать что при повышении питания увеличивается чувствительность фотореле.

Еще одна схема собрана на операционном усилителе и также не содержит большого количества деталей.

ОУ в данной схеме включен как компаратор (сравнивающее устройство), а фотодиод включен в фотодиодном режиме, питание на него подано так, что он смещен в обратном направлении.

Из за такого включения при снижении освещенности возрастает сопротивление светодиода, и это приводит к к тому, что уменьшается падение напряжения на резисторе R1, и соответственно падает на инвертирующем входе компаратора. На неинвертирующем входе напряжение устанавливается с помощью R2, и является пороговым, то есть задает порог срабатывания. При уменьшении напряжения на инвертирующем входе ниже порогового на выходе компаратора появится уровень напряжения который откроет Т1 и включит реле.

Детали:

Транзистор можно использовать любой маломощный NPN типа КТ 315, 3102. ОУ в качестве компаратора типа К140УД6 — УД7, или подобные. Для питания схемы следует использовать выпрямитель с напряжением 9-12 вольт, реле выбирать с соответствующим напряжением срабатывания обмотки.

Настройка:

Наладка устройства заключается в установке порогового напряжения, его следует настроить таким образом, чтобы уже при наступлении сумерек происходило включение.

Для настройки порога срабатывания можно использовать регулируемую лампу накаливания в затемненной комнате.Чтобы избавиться от возможного дребезга реле при срабатывании нужно параллельно катушке присоединить конденсатор на несколько сотен микрофарад.

Фотореле своими руками: схемы подключения (картинки, видео)

Фотореле используется для того, чтобы в разное время суток автоматически управлять включением и отключением света. Отличное решение, как для загородных участков, так и для многоквартирных домов.

Устройство

Самый простой вариант модели фр 602 и других вариантов состоит всего из нескольких основных компонентов:

  1. Переменный резистор.
  2. Диод.
  3. Реле для управления
  4. Фоторезистор.
  5. Два транзистора.

Роль транзисторов в 602 и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KT315Б. Они включаются по схеме составных резисторов, обмотка реле вполне справляется с нагрузкой данной части.

Большой коэффициент усиления всегда характерен для подобных схем. Входное сопротивление тоже сохраняет высокий уровень. Благодаря этому, есть возможность для применения фоторезистора, отличающегося высоким показателем по сопротивлению.

Схема фотореле

Схема фотореле фр 602 на 12В предполагает, что обычный транзистор и транзистор номер 2 открываются, когда увеличивается освещение фотоустройства, включенного между базой первого транзистора, и коллектором. В коллекторной цепи второго транзисторного механизма появляется ток, что и приводит к срабатыванию реле. Оно включает или выключает нагрузку через свои контакты, в зависимости от пользовательских настроек.

Защитный код с обозначением КД522 включается для того, чтобы защитить устройство от воздействия ЭДС. Включение транзистора переменного типа с номиналом 10 оКм нужно, чтобы можно было настроить чувствительность системы, которой связывается база и эмиттер в первом транзисторе.

ФР 602 на 12 в и другую мощность применяют не только для домового, но и для уличного освещения. От того, сколько выводов идёт к системе света, зависит разновидность используемой схемы. Для защиты от замыкания и перегрузки устанавливаются автоматы в электрощите. Так и работают любые электрические выключатели.

Есть в таком случае несколько особенностей у питания.

  • Нужен источник постоянного напряжения на 5-15 В.
  • Устройства с обозначением РЭС 47 или 9 используются при напряжении источника в 6 вольт.
  • Приборы с обозначением РЭС 15 или 49 нужны при работе с напряжением в 12 Вольт.

Схема подключения

Возникает необходимость в создании специальной платы, через которую всегда проводится монтаж. Хорошо, если она будет печатной. После этого для создания фотореле своими руками выполняются следующие действия:

  1. На плате укрепляем резисторный механизм переменного действия, транзисторы и само реле.
  2. Необходимо создать несколько отверстий, чтобы правильно вывести все элементы схемы.
  3. Паяльником, с помощью проводов проводим соответствующие соединения.

Можно использовать лампу накаливания, когда схема 602 настраивается. При этом помещение должно быть затенено. Поток света у такой лампы обычно можно регулировать.

Чтобы правильно подобрать порог включения прибора, надо работать в подходящих условиях освещения. С этим вопросом всегда поможет переменный резистор. Нужно установить постоянный резистор, а не переменный, если не планируется отдельно настраивать порог для срабатывания.

Каким может быть фотореле

  • Управление порогом срабатывания есть у всех современных моделей.
  • Дополнительной функцией программирования снабжаются самые дорогие разновидности. Например, отдельная программа устанавливается для управленияна каждое время года. И отдельно по временам суток.
  • Наличие выносных датчиков характерно для фр, которые не предназначены для монтажа на улице. Достаточно использовать 2 провода, чтобы подключить такой датчик к внутренней схеме.
  • Вообще датчики у простых фр 602 бывают либо выносными, либо встроенными.

  • Само фр имеет разное назначение. Например, подходит для установки на улице, тогда продаётся внутри герметичного корпуса. А есть варианты для внутренней установки на рейку электрощита с обозначением Din.
  • Реже всего можно встретить самодельные фр, внутри которых вместе собираются датчик движения и таймер, фотоэлементы. Такие конструкции самые дорогие. Снабжаются обычно специальными электронными табло, благодаря которому работа освещения настраивается максимально точно.
  • Чаще можно найти приборы, где схема совмещает фотодатчики и устройства, реагирующие на движение.

Как устанавливать фотореле

Нужно использовать специальные отверстия для того, чтобы закончить монтаж. Требуется только соблюдать несколько важных правил.

  1. Надо обязательно проверить, с каким напряжением работает питающая сеть, перед установкой магнитного пускателя и других элементов. Необходимо иметь показатель примерно в 220 В. Минимальное отклонение – 10 процентов в большую или меньшую сторону. Надо убедиться и в том, что всем правилам соответствует защита. Это относится к предохранителю, автоматическому выключателю.
  2. Установка запрещается, если рядом действуют химически активные вещества. Нельзя ставить с горючими, легко воспламеняющимися материалами.
  3. Схема подключения предполагает, что основание устройства должно находиться только внизу, не вверху.
  4. Свет от включаемого светильника никогда не должен попадать на фотодатчик.

Модель типа LXP. Об основных технических характеристиках

ФР 601 это довольно распространённые приборы, которые включаются и выключаются в зависимости от уровня освещённости вокруг. Уличное освещение фр 601 включается, как только на улице становится темно. Такое решение увеличивает срок службы любых лампочек, помогает экономить электроэнергию.

Технические характеристики у устройства 601 будут такими.

  • <,5 – 5o Люкс. Это обозначение рабочего показателя модели 601.
  • До 10 А работает коммутируемая цепь 601.
  • Переменное напряжение, требует источника питания с поддержкой 220 Вольт.

В нижней части устройства, с обозначением 601, находится регулятор, позволяющий установить уровень для освещения в обычных рабочих условиях. Уровень света и сила тока коммутируемой цепи – единственные принципиальные различия между моделями этого производителя.

Производители с обозначением 601 обычно дают свои установки, согласно которым проводится регулировка, управление. Потому надо обязательно изучить технический паспорт изделия для освещения перед тем, как проводить монтаж. То же самое касается сертификационной документации, патентного оформления. Иначе потом из-за ошибок придётся делать в квартире или доме капитальный ремонт. Лучше установить на этот контроллер отдельный автомат, внутри распределительного щита или шкафа. Область действия и марка определяют, сколько будет стоить конкретное устройство.

Фотореле для уличного освещения. Схема подключения


Что такое фотореле?

Фотореле — это устройство, снабженное с выносным или встроенным сумеречным датчиком, которое встроено в электрическую цепь для осветительых приборов. Датчик, реагирующий на освещения, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Как правильно выбрать фотореле?

Для правильного выбора фотореле, нужно знать какой вид датчика будет удобней использовать в конкретных условиях, выносной или встроенный и обязательно учесть токовые характеристики фотореле. Они, как и во всяком электрическом приборе, имеют ограничение по коммутации тока в амперах.

Принцип работы фотореле

Светочувствительное устройство, постоянно подключенное к электрическому питанию, замеряет уровень естественной освещенности контролируемого пространства. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Структурная схема фотореле

В состав сумеречного выключателя могут входить:

  • светочувствительный элемент, реагирующий на колебания освещенности;
  • датчик фотоэлемента, воспринимающий изменения тока;
  • усилитель электрического тока;
  • коммутирующий прибор в виде реле.

Схемы фотореле (сумеречный выключатель)

 Схема фотореле с выносным датчиком

Особенности конструкций сумеречных выключателей

Современные простые фотореле для небольших светильников выпускаются в едином пластмассовом корпусе с возможностью крепления на стену или непосредственно на фонарь тыльной стороны.

В случае превышаемой мощности подключаемых через фотореле осветительных приборов коммутировать его в цепь следует через магнитный пускатель или контактор соответствующей нагрузки.

 

Сложные приборы сумеречного освещения выпускаются двумя составляющими (внешнего датчика фотоэлемента и измерительно-коммутационного устройства), расположенных в щитовой и соединяемых проводами.

Монтаж фотодатчика,  реагирующего на движение, выполняется с учетом обеспечения обзора контролируемой территории.

Подключение нескольких осветительных приборов на одну выходную группу сумеречного выключателя проводится по параллельной схеме.

Большинство фотореле, защищены системой помехозащитой (выдержка времени) от ложных срабатываний. Но, все равно, датчики устройства нужно располагать в дали от возможных попаданий посторонних источников света, чтобы исключить эффект мигания ламп.

Фотодатчик замеряет естественную освещенность по одному из принципов:

  • фоторезистора;
  • фотодиода;
  • фототранзистора;
  • фототиристора;
  • фотосимистора.

Чувствительным элементом, воспринимающим световой поток во всех этих конструкциях работает p-n переход, созданный на стыке двух различных полупроводниковых металлов с р- и n- проводимостью, который .способен вырабатывать электрический заряд при облучении светом.

Электрическое сопротивление фоторезистора зависит от интенсивности падающего светового потока.

Фотодиод формирует электрический заряд, соответствующий интенсивности света за счет фотовольтаического эффекта.

Фототранзистор устроен как оптоэлектронный полупроводник, является аналогом обычного биполярного транзистора, в котором область базы облучается светом для регулирования электрического сигнала.

Фототиристор предназначен для работы в цепях постоянного тока, сконструирован оптоэлектронным полупроводником со структурой обыкновенного тиристора, включаемого в работу током от потока света, направленного на светочувствительную матрицу,.

Фотосимистор сконструирован для работы с переменным током. Его можно представить упрощенной конструкцией из двух фототиристоров. Каждый из них реагирует на положительную или отрицательную составляющую полупериода гармоники. Синхронизацией тока для подачи на управляющий электрод занимается специальная схема.

Технические характеристики фотореле

К основным параметрам, влияющим на выбор сумеречного выключателя, относят:

  • номинальное напряжение питания.

Внимание! Электронные приборы, выпускаемые за рубежом, предназначены для работы с напряжениями, стандартизированными в чужих странах. Они могут составлять величину 127 или 110 вольт, что не обеспечит их стабильную работу в электросети 220 вольт.

  • мощность потребления электроэнергии и тепловую нагрузку светильников, которую должны надежно выдерживать выходные контакты сумеречного выключателя;
  • условия эксплуатации прибора, влияющие на конструкцию и выбор степени защиты корпуса:
    • работа при атмосферных осадках;
    • возможность засорения пылью и посторонними предметами;
    • поддержание температурного режима;
    • светочувствительность датчика и настройки порога срабатывания по освещенности;
    • типы коммутируемых светильников. Простые сумеречные выключатели предназначены для работы с активными нагрузками, создаваемыми разогревом нити накаливания обычных ламп Ильича и галогенных конструкций. Все остальные виды, включая люминесцентные и энергосберегающие, создают реактивную составляющую нагрузки.

У метало-галогенных, натриевых и ртутных ламп при запуске создается бросок пускового тока, который может выжечь контакты.

Конструкция фотореле

Элементная база

Первые фотоэлементы создавались исключительно на аналоговых элементах с электромеханическими реле. Такие устройства успешно работают со 2-й половины 20-го века до настоящего времени.

По мере развития науки, послужившей бурному производству робототехники, стали массово выпускаться полупроводниковые устройства, на базе которых создавались конструкции статических фотореле.

 

Освоение микропроцессорной техники позволило управлять сложными осветительными установками посредством контроллеров, учитывающих специфические условия местности, включать датчики, реагирующие на движение или другие факторы.

 

Фотореле с выносным датчиком

 

Фотореле для уличного освещения: все что нужно знать

Автор aquatic На чтение 6 мин. Просмотров 5.1k. Обновлено

Организовать правильное управление освещением на улице не так просто. В некоторых ситуациях доступ к выключателям может быть попросту затруднен. В связи с этим приходится искать нестандартные решения. Интересный вариант заключается в установке фотореле для уличного освещения, которое подает электричество к приборам с наступлением темноты.

Устройства оснащены встроенными датчиками ФРЛ-01 и ФРЛ-02

Конструктивные особенности изделий

Более простые приборы для управления освещением изготавливаются в одном корпусе из пластика. Специальные приспособления позволяют фиксировать их на боковых поверхностях зданий или непосредственно на фонарях. Более сложные устройства состоят из измерительно-коммутационного блока и выносного фотоэлемента.

С помощью металлической пластины можно закрепить элемент

Обычно фотореле для уличного освещения включает следующие компоненты:

  • светочувствительный датчик, определяющий уровень освещенности;
  • фотоэлемент, измеряющий изменения показателей силы тока;
  • реле, выступающее в качестве коммутирующего приспособления;
  • усилитель.

Основная плата расположена в прозрачном корпусе

Обратите внимание! Если предполагается подсоединять осветительное оборудование повышенной мощности, то цепь необходимо коммутировать при помощи магнитного пускателя или контактора с соответствующей нагрузкой.

Как работает фотореле для уличного освещения

Принцип функционирования устройство относительно прост. Когда уровень освещенности становится недостаточным, внутри прибора происходит замыкание контактов, благодаря чему включается лампочка одного или нескольких приборов. При увеличенном режиме освещенности контакты размыкаются.

Так выглядит фотодиод – светочувствительный элемент

Для определения уровня освещения используются:

  • фототранзисторы, регулирующие электрический сигнал на выходе при воздействии света;
  • фототиристоры, получающие заряд от светового потока, который поступает на специальную матрицу;
  • фотодиоды, функционирующие по принципу фотовольтаического эффекта;
  • фотосимистор, предназначенный для синхронизации тока и передачи его на электрод.

Прочный корпус позволяет защитить детали от внешней среды

Примечание! Практически все модели имеют специальную защиту от ложных сигналов, заключающуюся в выдержке временного интервала. Однако датчики все равно необходимо располагать вдали от источников искусственного света.

Основные характеристики и дополнительные возможности

Если необходимо автоматизировать процесс управления фонарями возле дома, то лучше приобрести фотореле для уличного освещения. Купить его можно за вполне приемлемую плату, особенно если модель не снабжена дополнительными функциями и имеет невысокую мощность.

Представлена современная модель ФР-04

При выборе нужно учитывать базовые параметры:

  • номинальное напряжение и частоту тока;
  • разницу рабочих температур;
  • потребляемую мощность;
  • нагрузку на сеть.

Из полезных функций в первую очередь следует выделить наличие таймера. В этом случае появляется возможность задавать время включения и отключения прибора. Программируемые модели вполне реально подстраивать не только под недельное расписание, но и месячное и даже годовое.

Щит управления освещением с фотореле

Многие современные устройства оснащаются возможностью настройки уровня освещенности. Они могут самостоятельно включать приборы не только с полным наступлением темноты, но и в пасмурную погоду, а также в самом начале сумерек.

Статья по теме:

Датчики движения для включения света. Это нехитрое приспособление позволяет сэкономить значительные денежные средства. Давайте подробнее узнаем об их видах, принципе работы и стоимости.

Процесс установки и настройки устройства

После изучения информации о приспособлении предлагается рассмотреть схему подключения фотореле уличного освещения и настроить ее основные параметры, которые касаются срабатывания. Самостоятельное подсоединение проводов даст возможность избежать лишних затрат.

Места соединения проводов при монтаже

Подключение к основному источнику питания и монтаж

В большинстве случаев схема подключения к питанию отражена непосредственно на корпусе устройства или в прилагающейся документации. Как правило, необходимо подсоединить три проводника. Первый ведет на фазу, второй – на ноль, а третий – на светильник.

При сборке корпуса метки должны быть совмещены

Что касается расположения устройства относительно фонаря, то его следует монтировать выше него. Для крепления к боковой поверхности могут использоваться обычные саморезы и дюбели. Они вставляются в отверстия металлической пластины, которая отходит от корпуса.

Наглядная схема размещения приборов и проводов

При необходимости можно подключить маломощное фотореле на повышенную нагрузку, используя модульный контактор. При срабатывании ток поступает не на устройство, а на катушку вспомогательного элемента.

Схема подключения с использованием контактора

Совет! В хозяйстве может быть лишний магнитный пускатель, оставшийся от другой техники. Его допускается применять вместо покупного контактора. Единственный минус заключается в увеличенных габаритах

Настройка усовершенствованных приборов

Обычно регулировка фотореле для уличного освещения производится, если была приобретена современная модель с дополнительными возможностями. Чаще всего снизу устанавливается специальная ручка, которая позволяет задать порог световой чувствительности. Поворот в плюсовую сторону будет включать устройство даже при незначительном затемнении, а поворот на минус – наоборот.

Ручка для регулировки находится снизу

Если изделие оснащено таймером, то его можно настроить на работу в конкретном режиме. Ввод программы позволяет задать время и дни, в которые будет включаться данный прибор.

Схема для самостоятельно изготовления простейшего приспособления

Сделать по схеме фотореле уличного освещения своими руками вполне реально, но для понимания основного принципа предлагается создать устройство с минимальным количеством деталей. Несмотря на это, оно будет эффективно в эксплуатации. Так как эмиттерный повторитель состоит из транзисторов VT1 и VT2, входной сигнал значительно усиливается.

Расположение составных частей самодельного приспособления

Роль транзисторного каскада играет реле малой мощности, которое подходит для напряжения, соответствующего основному питанию. С помощью диода VD1 удается создать барьер от воздействия обратного тока. С повышением напряжения увеличивается чувствительность прибора к потоку света.

Простейшее фотореле, работающее на одном транзисторе

Рассмотрение цен на фотореле для уличного освещения

Для организации серьезного освещения лучше всего приобрести готовые изделия в магазине, тем более что они вполне доступны многим потребителям. В зависимости от мощности и функциональных возможностей цены на них могут несколько колебаться.

Аналоговое фотореле ФР-24 для низкого напряжения

В таблице рассматриваются одни из самых популярных моделей, которые смогут приобрести даже потребители с небольшими доходами.

Запомните! Так как приборы устанавливаются на улице, температурный диапазон должен подбираться с учетом региона, в котором производится монтаж. В противном случае его срок службы может быть непродолжительным.

Подведение итогов

Нет смысла отказываться от упрощения управления уличным освещением. Фотореле стоит недорого, особенно это касается моделей, которые лишены дополнительных опций и являются маломощными. С помощью этого полезного устройства можно не только обеспечить высокий уровень комфорта, но и сэкономить денежные средства. Практически все модели очень компактны, поэтому не слишком выделяются на общем фоне.

Фотореле ФР-602 от IEK для уличного освещения: схема подключения и принцип работы (видео)

Подключение фотореле для уличного освещения: видео, схема, инструкция

Установка фотореле

На корпусе устройства прорисована схема подключения с указанием максимальной нагрузки, поэтому перед приобретением фотореле следует просчитать мощность всех подключаемых к нему световых приборов с 20% запасом по мощности. Если нагрузка превышает возможности реле, можно использовать дополнительный 3-фазный пускатель. При этом к пускателю присоединяется осветительная линия, а само реле управляет работой пускателя.

При монтаже самого реле необходимо соблюдать несколько несложных правил:

  • Не следует устанавливать датчик вблизи активных химических и горючих веществ;
  • Запрещается устанавливать датчик основанием вверх или в зоне освещения светильника.

Технические характеристики

Напряжение питания. Практически все светореле рассчитаны на напряжение питания 220 в. Иногда продаются модели с запиткой от 12 или 24 В постоянного тока или сети переменного тока в 110 В, в этом случае их необходимо подключать через понижающий трансформатор.

Уровень нагрузки. Этот параметр приведен для активных нагрузок в виде обычных ламп накаливания, при использовании люминесцентных осветительных приборов этот параметр ниже. Реже в импортных моделях вместо мощности нагрузки встречается указание максимальной силы тока.

Порог срабатывания. Обычно он регулируется в широком диапазоне 2-300 Лк. Для экономии электроэнергии устанавливается самый низкий порог срабатывания — 2 Лк, соответствующий освещенности глубоких сумерек. Дешевые фотореле (как правило, китайского производителя), не имеют регулировки порога срабатывания, их заложенное значение срабатывания 5-15 Лк.

Время задержки. Бывают ситуации, когда на фотоэлемент попадает кратковременный световой поток (свет фар, зажигалка, фонарик). Во избежание включения света на всей улице предусмотрена задержка времени срабатывания при включении и отключении. Эта величина варьируется в пределах 15-60 секунд, некоторые импортные модели имеют порог срабатывания в 100 секунд.

Потребляемая мощность состояния покоя. Для ждущего режима эта величина мала и колеблется в пределах 0,1-0,5 Вт.

Степень защиты от влаги, пыли. Зависит от модификации реле, отвечающие международным стандартам модели наружного исполнения должны иметь класс защиты IP44. Для модификаций с выносным фотоприемником эти параметры устанавливаются индивидуально к каждой части устройства. Для выносного датчика оптимальное значение параметра защиты IP45 или IP44, электронный блок, встраиваемый в электрощит, может иметь степень защиты IP20.

Температурный диапазон. Фотодатчики или наружные выносные элементы обязаны корректно работать при температурном диапазоне -20 С — + 50 С, некоторые модели зарубежных производителей выпускают устройства более широкого температурного диапазона -40 С — +70 С.

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.резистор

Основные технические характеристики уличных датчиков освещённости для включения света

Для автоматизации режима работы уличных светильников, устанавливаемых около дома, следует выбрать фотореле с подходящими техническими характеристиками. К базовым параметрам относится:

  • частота тока;
  • номинальное напряжение. Может быть 220 В либо 380 В. Для уличных светильников около дома достаточно первого вида. Производители предлагают фотореле с напряжением 12 В и 42 В, но они находят ограниченное применение;
  • потребляемая мощность;
  • номинальный ток. Должен соотноситься с мощностью сети;
  • температурный диапазон, в котором может эксплуатироваться изделие, а также наличие достаточного уровня защиты.

Технические характеристики прибора должны отвечать требованиям системы

Статья по теме:

Технические характеристики

При выборе необходимого оборудования, необходимо учитывать следующие характеристики, предопределяющие функциональность:

  • Напряжение: наиболее распространенными считаются датчики напряжением 220 В или 12 В. Зачастую выбираются по типу напряжения, которое питает наружное освещение. 12-вольтовые датчики используются также вместе с аккумуляторами.
  • Режим работы: рекомендуется подбирать датчик день-ночь в зависимости от температурных особенностей Вашего региона. Кроме того, стоит выбрать устройство с более широким диапазоном температур на случай неожиданно больших перепадов.
  • Класс предохранения корпуса: для монтажа на улице советуют выбирать класс ІР 44 или выше. Для установки внутри дома рекомендуется ІР 23. Данная классификация предписывает защиту от попадания твердых частиц с диаметром свыше 1 мм, а также водяных брызг. Не рекомендуется выбирать фотореле для наружной установки с пониженным классом защиты.
  • Мощность нагрузок: каждое фотореле имеет свои пределы мощности нагрузок. Оптимальной считается общая мощность подключенных фонарей, которая меньше на 20%. При работе не достигается предел функциональности, поэтому, имеет большую продолжительность эксплуатации.

Данные параметры, безусловно, важны, но необходимо учитывать также следующие характеристики, как параметры регулировок, способные оптимизировать работу фотореле, сделав её более экономичной и эффективной. К таким характеристикам относятся следующие:

  • Порог срабатывания: данный параметр повышает или понижает чувствительность. Рекомендуется понижать уровень чувствительности на зимний период, а также в городах при условии расположения поблизости ярко освещенных сооружений.
  • Задержка на включение и выключение (сек.): при повышении порога задержки, происходит защита от ложного срабатывания от воздействия стороннего источника света, например, автомобильных фар. Кроме того, данный параметр предохраняет выключение уличного освещения при затемнении облаками или тенями иного характера.
  • Диапазон освещенности: задается уровень освещенности, при котором фотодатчик дает сигнал на включение или отключение питания. Данные границы называются нижней и верхней границами освещения. Представленный диапазон колеблется от 2-100 Лк (при 2 Лк наступает полная темнота) до 20-80 Лк (20 Лк – сумерки с условием видимости очертаний предметов).

Эксплуатационные параметры

Определившись с тем, в каком исполнении должен быть датчик, немаловажно уделить внимание техническим параметрам

Рабочее напряжение. Схема может питаться от общей сети переменного тока 220 В, или через отдельный 12-вольтовый блок питания либо аккумулятор. Способ электропитания датчика обычно выбирают идентичный тому, от которого питаются все осветительные лампы.
Температурные пределы. Стоит учитывать, что устройство должно безотказно работать при любых температурах окружающей среды

Поэтому приобретая для уличного освещения фотореле, стоит обратить внимание на то, чтобы устройство имело достаточный диапазон рабочих температур для отдельного региона. Желательно учитывать и возможность аномально жаркого лета или чрезвычайно холодной зимы.
Класс защиты

Для монтажа изделия на улице следует выбирать модели с классом защиты не ниже IP 44. В корпус такого прибора неспособны попасть частицы пыли размером больше 1 мм, а также брызги воды. Можно выбрать и более высокий класс для лучшей надежности.
Мощность. Очень важным параметром любого электрического оборудования является его мощность. При выборе реле день-ночь для уличного фонаря следует учитывать то, сколько Ватт в сумме потребляют все лампы, включаемые с помощью датчика. Для продолжительного срока службы, желательно чтобы максимально разрешенная мощность прибора была выше общей мощности всех ламп, работающих через него на 20%.

Технические характеристики фотореле для уличного освещения

Любое фотореле имеет определенные технические характеристики, в соответствии с которыми можно подобрать его для конкретных задач:

Напряжение питания. В большинстве случаев фотореле предназначены для работы в сетях 220 В, частотой 50 Гц.

  • Максимальный ток нагрузки. Это очень важный показатель, который говорит о том, какой мощности нагрузку может коммутировать фотореле. Чем мощнее нагрузка, тем больше должен быть ток. Обычно этот параметр находится в диапазоне от 5 до 16 А.
  • Производитель может указывать различные токи нагрузки при разных показателях cosϕ, если подключается реактивная нагрузка. Люминесцентные лампы являются реактивной нагрузкой и это нужно учитывать при выборе фотореле.
  • Порог срабатывания при определенном уровне освещенности. Большинство фотореле имеют регулируемый порог срабатывания в диапазоне от 5 до 50 лк (люкс). Регулировка производится специальным потенциометром.
  • Собственная потребляемая мощность при срабатывании – какую мощность потребляет фотореле во время срабатывания реле. Обычно она составляет от 5 до 10 Вт.
  • Собственная потребляемая мощность в дежурном режиме. В современных фотореле она чрезвычайно мала – 0,1—1 Вт.
  • Внешний Вид Фотореле Задержка от кратковременного затемнения.Большинство фотореле снабжены специальной схемой задержки, которая позволяет избежать ложных срабатываний. Интервал времени составляет обычно от 15 до 30 секунд. Степень защиты оболочки.
  • Существует международная система классификация степеней защиты оболочки от проникновения твердых предметов и воды — Ingress Protection Rating. Учитывая, что большинство фотореле устанавливаются на улице, лучше приобретать его со степенью защиты не менее IP44. Диапазон рабочих температур.Чем он больше, тем лучше. Хорошее фотореле должно работать в диапазоне от -20 до +50°C.
  • Типы фотореле для уличного освещения По расположению датчика освещенности фотореле могут быть: Со встроенным датчиком освещенности, смонтированным в корпусе прибора. С выносным датчиком освещенности. Такие фотореле обычно устанавливаются в электрощиты на DIN-рейку, а датчик располагается снаружи и подключается при помощи кабеля. Фотореле может совмещаться в одном корпусе с датчиком движения, о нем подробнее тут. Тогда только в темное время суток при наличии движущегося объекта в поле зрения прибора будет срабатывать датчик и включать освещение.

Фотореле может иметь регулятор порога срабатывания и большинство этих умных приборов имеет его. Очень редко, но встречаются модели, не имеющие регулировки. Естественно, при выборе наиболее предпочтительными должны быть фотореле с возможностью регулировки. Некоторые фотореле могут иметь встроенный таймер, позволяющий задавать интервал времени, в течение которого разрешена работа фотореле. За пределами этого периода освещение включаться не будет. Некоторые модели имеют на корпусе выключатель, который позволяет принудительно включать или отключать освещение независимо от времени суток, что может быть полезно в некоторых случаях. Например, если нужно вообще отключить освещение на какой-то период, при этом не надо отключать провода от клемм прибора.

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора

При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением

Для чего нужно

Фотореле представляет собой прибор, в состав которого входит специальный датчик, который считывает уровень освещенности окружающего пространства. Подключив такое устройство в систему наружного освещения, можно автоматизировать включение/выключение света и связать их с уровнем освещенности улицы. Это позволит в разы снизить потребление электроэнергии, добившись включения света только при наличии такой необходимости. Но для этого нужно разобраться с особенностями прибора для его правильного подключения и настройки. Если все сделать правильно, то датчик будет работать только тогда, когда настанет ночь, а когда начнется день – он будет в спящем режиме. По факту, для подключения такого аппарата необходимо разбираться в следующих моментах:

  • что представляет собой данный датчик;
  • какой тип фотоэлемента в нем установлен;
  • что нужно для его подключения к электрической сети дома.

Рассмотрим каждый пункт более детально.

Это интересно: Лестница из бетона своими руками

Выгода от выбора реле освещения

Сегодня актуальным становится вопрос экономии электрической энергии и денежных средств. Заметим, что при помощи сегодняшних технологий доступна 30% экономия энергии. Фотореле – это оптимальный выбор для управления бытовым, охранным, промышленным, торговым освещением. Выбирая реле для уличного освещения, вы сможете продлить срок службы ламп и осветительных приборов, а также наслаждаться экономией на освещении. В приборе реализована полезная функция обязательного включения и принудительного отключения источников света даже при выходе фотодатчика из строя.

Возможно задавать режим управления освещением не только с учетом времени суток, но и дополнительные диапазоны, например, не включать свет, когда персонал на объекте отсутствует. Достоинства прибора в том, что он имеет сравнительно простую настройку, не требующую корректировок. Один раз задав требуемый режим работы прибора РФТ-2, вы больше можете не беспокоиться о вкл./выкл. системы освещения, ведь реле сделает за вас всю работу.

Основные выгоды от использования профессионального реле управления освещением.

  1. Энергосбережение и сокращение расходов;
  2. Автоматизация и исключение ошибок;
  3. Своевременное включение/выключение света;
  4. Повышение комфорта и безопасности.

Высокая точность, надежность и бесперебойность – это свойства профессионального фотореле управления освещением НПО Электроавтоматика. В работе прибора исключены сбои и ошибочные срабатывания. Создайте задержку на включение, чтобы реле не реагировало на кратковременное изменение освещенности: например, машина в светлое время припарковалась и затемнила зону датчика освещения.

В конструкции содержится аккумулятор, который при сбоях в электросети защищает данные от потери. Вас также приятно порадует простой и быстрый монтаж прибора. Реле устанавливают на дин-рейку, можно также закрепить прибор с помощью шурупов.

Уличный фонарь освещения с датчиком освещенности.

Особенности устройства

Фотореле имеет вид датчика, который работает благодаря наличию у него фотоэлемента. Через него датчик оценивает уровень освещенности на улице и, при совпадении заданных параметров, активирует включение света в системе уличного типа освещения.

Регулятор на корпусе

Схема фотореле не очень сложна и умещается в небольшой компактный корпус, из которого выходят три проводника. Они необходимы для подключения прибора к сети питания. Они также могут использоваться для управления включением аппарата в зависимости от выставленного в настойках уровня освещенности. Такой датчик может использоваться в разных ситуациях. Но наиболее часто он применяется для создания уличного типа освещения. Сегодня очень распространены модели, которые имеют регулятор. Он используется для управления работой прибора и более точной его настройки. Благодаря регулятору можно добиться правильной работы устройства в каждой заданной ситуации.

Выставляя регулятор на «-», датчик будет включать освещение только ночью, а при установке на «+» — когда только начинает смеркаться. Многие производители рекомендуют устанавливать регулятор на срединное положение. Это обеспечит более стабильную работу устройства. Для более эффективного управления работой датчика нужно настроить несколько параметров:

  • диапазон чувствительности света. Его надлежит выставлять в пределе от 5 до 50 Люкс;
  • мощность — от 1 до 3 КВт;
  • максимальная нагрузка сети – 10 А.

Также для правильного подключения важно знать, какие виды фотореле бывают. Самое главное отличие таких датчиков заключается в расположении фотоэлемента:

Датчик с выносным фотоэлементом

  • датчик со встроенным фотоэлементом. Такие модели могут иметь встроенный регулятор и таймер. В данном случае подключение прибора происходит по обычной схеме. Для подключения подойдет стандартная электрическая схема для фотореле;
  • датчик с выносным фотоэлементом. Здесь конструкция устройства состоит из двух частей: фотоэлемент, что выносится на улицу и переключатель, который стоит устанавливать отдельно. Для подключения их между собой нужно использовать кабель.

Для каждой модели характерна своя схема фотореле, которую следует учитывать для дальнейшего подключения прибора. Еще одним вариантом подключения является способ через таймер. С помощью такого устройства можно легко запрограммировать датчик на отключение или включение регулятора. В результате включение света будет происходить через определенные интервалы времени. Это позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Виды устройств

Рекомендуем использовать провод ПВС, он лучшим образом зарекомендовал себя.

Само фр имеет разное назначение. Желательно установить в распределительный щит шкаф отдельный автомат на этот контроллер.

Ничего необычного, — есть источник питания 24V, электромагнитное реле, транзисторный ключ, ну плюс еще детали, фоторезистор, а так же весьма просторный круглый корпус, в котором без проблем можно разместить дополнительную схему, собранную объемным монтажом. Роль транзисторов в и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KTБ. Освещение в них возникает благодаря электрической дуге, занимающей место между двумя электродами.

Размещенное в небольших блоках, таких как USOP, приспособление разрабатывается с уменьшенной платой; Длительный срок службы. Принцип работы Изначально поговорим о том, как вообще работает это устройство. Для этого приборы оснащаются рефлектором, концентрирующим световые пучки в одном направлении. Схема фотореле и его принцип подключения в сеть чаще всего изображено на коробочке от устройства, это очень удобно, не нужно искать подходящее именно под Ваш прибор.

Фотореле и принцип его работы

Также к недостаткам можно отнести открытые контактные зажимы и отсутствие защиты подстроечного резистора на лицевой панели. Эти четыре варианты оптимальны для управления освещением на улице и отличаются простой схемой подключения. Присутствует встроенный фотоэлемент, а коммутирующая нагрузку деталь представлена в виде электромеханического реле. Фото — Подключение фотореле Установка реле и заземление В случае, если в квартире, доме или на улице применяется система заземления типа TN-S либо TN-C-S, электрическая схема питается от сети трехжильным кабелем фазовый провод, нулевой, заземление.

В любом случае нужно использовать качественные детали и предусмотреть защиту элемента от климатических воздействий. Днем при достаточном количестве света датчик освещенности размыкает цепь, и лампа выключается, а ночью происходит обратная последовательность действий: емкостное реле для управления освещением снижает сопротивление, и свет включается.

Роль транзисторов в и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KTБ. Выход типа ионизации или фотоэлемента зависит от числа электронов на аноде.

А знание принципа работы устройства позволит совершить правильный выбор. Применение мощного прибора QLT даёт возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до Вт. До 10 А работает коммутируемая цепь А нагрузка подключается параллельно питанию схемы реле времени.

Эксплуатация освещения

В процессе эксплуатации системы освещения, в которой присутствует фотореле, важно обеспечить надёжность корпуса устройства. В противном случае осадки приведут прибор в негодность, а управление освещением будет невозможно

Поэтому важно выбирать качественные фотореле с надёжным корпусом, защищающих электрические элементы от климатических влияний.

Фотореле позволяет создать красивую подсветку

При установке обязательно соблюдать правила работы с электроприборами. Это позволяет избежать травм. В результате легко создать надёжную и экономичную систему освещения на улице.

Для настройки датчика освещённости используют специальный регулятор, расположенный в нижней части прибора. Среднее положение оптимально, но можно и увеличить эффективность. Настройка зависит от личных предпочтений. Например, при максимальном показателе фотореле сработает в начале захода солнца и включится свет.

Неисправности фотореле и их устранение

Правильно подобранный датчик обеспечит комфортное управление освещением, но иногда возникают и неисправности. Одной из распространённых является ситуация, когда свет на улице включается в дневное время суток. Возможная причина скрывается в том, что какие-либо объекты мешают солнечному свету, то создавая тень, то обеспечивая поток света.

Фотореле устанавливается над лампой

Для корректной работы следует установить датчик над прибором освещения. Свет от фонаря не должен попадать на корпус устройства. Попадание воды внутри датчика может спровоцировать самые разные неполадки, например, поломку, мигание элемента. В таком случае нужно заменить прибор на новый, но обязательно учесть надёжность и герметичность корпуса, подобрать месторасположения.

Особенности конструкций сумеречных выключателей

Современные простые фотореле для небольших светильников выпускаются в едином пластмассовом корпусе с возможностью крепления на стену или непосредственно на фонарь тыльной стороны.

В случае превышаемой мощности подключаемых через фотореле осветительных приборов коммутировать его в цепь следует через магнитный пускатель или контактор соответствующей нагрузки.

Сложные приборы сумеречного освещения выпускаются двумя составляющими (внешнего датчика фотоэлемента и измерительно-коммутационного устройства), расположенных в щитовой и соединяемых проводами.

Монтаж фотодатчика,  реагирующего на движение, выполняется с учетом обеспечения обзора контролируемой территории.

Подключение нескольких осветительных приборов на одну выходную группу сумеречного выключателя проводится по параллельной схеме.

Большинство фотореле, защищены системой помехозащитой (выдержка времени) от ложных срабатываний. Но, все равно, датчики устройства нужно располагать в дали от возможных попаданий посторонних источников света, чтобы исключить эффект мигания ламп.

Структура сумеречного выключателя

Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.

Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.

Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы

Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами

Назначение и принцип действия

Названий у этого устройства масса. В литературе встречается название светоконтролирующий выключатель или светочувствительный автомат, а при общении можно услышать — датчик освещенности или света, фотодатчик, сумеречный/сумерек датчик или день/ночь. Возможно, есть и другие. Но все это — об одном устройстве, которое включает освещение при наступлении сумерек и отключает его на рассвете.

Автоматизировать управление уличным освещением можно при помощи фоточувствительного реле

Фотореле делают на основе фоторезистора или фототранзистора, которые при изменении освещенности меняют свои параметры. Пока на них попадает достаточное количество света, цепь питания остается разомкнутой. По мере наступления темноты параметры фоторезистора/транзистора изменяются и, при определенном значении (задаются настройками), цепь замыкается. Утром процесс проходит с точностью до наоборот: при достижении освещенности определенного уровня цепь питания разрывается.

Фотореле для уличного освещения - подключение своими руками, установка и схема

Для того чтобы автоматизировать уличное освещение, не требуется установки сложных компьютеризированных систем или дорогостоящего оборудования. С этой задачей справятся специальные электрические элементы, которые называются фотореле.

Эти приборы очень компактны, легко могут быть установлены самостоятельно, стоимость таких устройств не превышает стоимости светодиодной лампочки. Такие приборы отличаются высокой надёжностью при эксплуатации и не требуют постоянного ухода и настройки.

Их достоинство также заключается в том, что нет необходимости в контроле, например, над освещением приусадебного участка. Свет включается и отключается автоматически. При этом максимально сокращается время работы осветительных приборов, что положительно отражается на счетах за электроэнергию.

Кроме экономии система включения света с помощью фотореле может выполнять охранную функцию, когда хозяева не находятся дома.

Принцип работы прибора

Фотореле – это электрическое устройство, которое состоит из фоточувствительного элемента и схемы, в которой находится реле. В момент, когда интенсивность освещения становится ниже определённых пределов, происходит автоматическое соединение контактов реле и ток поступает в систему освещения.

Такие устройства могут работать от сети 220 В, но встречаются модели фоторезисторов, работающих на постоянном токе напряжением 12 В. Некоторые импортные модели рассчитаны на напряжение 127 В. Для установки таких приборов потребуется подключить специальный блок питания.

Типы фотореле

Фотореле могут существенно отличаться друг от друга по электронной “начинке” и способу размещения чувствительного элемента.

На сегодняшний день наиболее востребованными и популярными моделями являются:

Фотореле с выносным датчиком – в данных устройствах датчик располагается вне основного корпуса устройства. Таким образом удаётся достичь высокой точности перехода системы из одного режима в другой.

Фотореле 12 В – устройства этого типа работают от источника постоянного электрического тока. Такие системы являются более безопасными. Могут использоваться в дублирующих системах освещения во время отсутствия напряжения в сети 220 В.

Фотореле ФР1 – ФР9 – данные устройства могут функционировать с различными видами фотоэлементов, некоторые приборы рассчитаны на работу при низкой температуре воздуха.

Фотореле ФРЛ02 – устройство имеет высокую степень защиты от поражения электрическим током и отличается очень низким уровнем собственного потребления электроэнергии.

Данные приборы могут отличаться по максимальной мощности нагрузки. Обычно фотореле рассчитано на подключение потребителей электроэнергии с нагрузкой от 6 до 16 А.

Порог срабатывания фотореле находится на уровне от 5 до 50 люкс, и может быть легко отрегулирован с помощью специального винта на нижней плоскости устройства.

Все современные фотореле имею очень малое собственное потребление электроэнергии. Максимальное значение этого показателя не превышает 1 Вт.

Многие устройства защищены от ложного срабатывания и при кратковременном затенении (до 30 секунд), не происходит включения автоматики. Запрещается устанавливать фотореле в местах сильного затенения.

Если установка осуществляется в период с октября по апрель, следует иметь в виду, что рядом расположенные деревья в весенне-летний период могут стать преградой солнечному свету.

Вопрос выбора

Очень сложный вопрос, который возникает перед покупателем фотореле – это вопрос выбора устройства. На рынке представлено огромное количество фотореле различных производителей. Цена на данные электронные компоненты также может существенно варьироваться.

Для того чтобы разобраться в таком многообразии, следует определиться с мощностью подключаемых осветительных приборов. Когда мощность будет точно определена, следует рассматривать модели, только предназначенные для размещения на улице и имеющие соответствующую степень защиты от попадания влаги.

Если точность срабатывания устройства не имеет большого значения, то можно обойтись встроенным фотоэлементом.

Такая конструкция фоторезистора позволит сэкономить время на монтажные работы и существенно сократить финансовые расходы.

Если есть необходимость во включении устройства в особом режиме, то приобретается фотореле оснащённое таймером. Такие модели позволяют экономить электричество за счёт того, что включение может быть запрограммировано на время, когда солнце полностью скроется за горизонтом, а выключение – задолго до появления утренней зори.

При выборе прибора следует обратить внимание на рабочий диапазон эксплуатационной температуры. Не все приборы электрические приборы способны работать при температуре ниже -20 градусов. Для установки прибора для уличного освещения в средней полосе России, а также в северных районах, прибор следует подбирать с рабочей температурой до -50 градусов.

После того как прибор будет выбран и приобретён, необходимо правильно его установить для обеспечения безотказной работы осветительных приборов.

 

Схема подключения и установка

Установить фотореле можно самостоятельно. Это устройство крепится на вертикальную поверхность в месте, где солнечное освещение пространства находится на достаточном уровне.

При установке этого устройства следует учесть некоторые моменты, которые могут повлиять на нормальное функционирование прибора, а также на его долговечность:

Схема подключения фотореле

  1. Если рабочее напряжение прибора – 220 В, то его следует подключить к сети, в которой отклонение от номинала не превышает 10%. Двенадцативольтовые устройства устанавливаются через понижающий трансформатор и выпрямитель тока. Если подключается резервная система, то возможно подключение, от аккумуляторных батарей.
  2. Запрещается установка фотореле в местах рядом с легковозгораемыми предметами, а также возле ёмкостей с химическими реагентами и кислотами.
  3. Если устанавливается устройство с выносным фотоэлементом, то при покупке устройства необходимо проверить наличие специального кронштейна, на который устанавливается чувствительный элемент.
  4. Установка датчика фотореле должна быть осуществлена таким образом, чтобы на него не падал свет от освещения, которое включается этим датчиком.

Схема подключения прибора к регулируемой осветительной системе очень проста, но следует учесть некоторые моменты и правила такого подключения.

Фотореле имеет три провода различного цвета:

  • Красный – выносной, коммутирующий провод.
  • Коричневый – фазный провод.
  • Синий – “0”.

Перед проведением работ по подключению реле, необходимо полностью обесточить проводку.

Синий провод соединяется с “0” подводящей проводки и со светильником.

Красный провод выводится из фотореле напрямую на осветительный контур.

Коричневый – подключается только к фазному проводу проводки.

Если прибор имеет только два провода на выходе, то его необходимо подключить следующим образом:

  1. Подключение “фазы” осуществляется к красному проводу устройства.
  2. Подключение “0” производится к синему проводу.
  3. Вывод электрического тока к потребителям осуществляется на плате, и соответствующие провода закрепляются с помощью клемм.

Такие устройства предназначены для подключения одной лампочки. Если необходимо соединение нескольких осветительных приборов, то их следует подключать параллельно.

Некоторые устройства могут быть подключены к заземлению, поэтому при наличии дополнительного провода или контакта, подключение осуществляется стандартным способом, и “земля” подводится к устройству по 3 – жильному кабелю.

Для подключения проводов наиболее правильным вариантом, будет использование клемм, но возможна и спайка медных проводов с последующей изоляцией.

Все элементы для автоматического включения освещения, предназначенные для работы на улице, имеют степень защищённости не ниже IP44, но при налипании большого слоя снега возможно серьёзные перебои в работе такого устройства. Поэтому датчик фотореле, желательно установить под небольшим прозрачным навесом. Для изготовления навеса более всего подходит сотовый поликарбонат.

Не стоит размещать фотореле слишком низко. При переносе громоздких предметов, устройство можно легко повредить.

Рекомендуемая высота установки – 2,1 м.

Схема фотореле

Регулировка фотореле

Регулировка этого прибора необходима, чтобы правильно установить порог срабатывания. Если этого не сделать, то в очень пасмурный день освещение может автоматически включиться, а в лунную ночь произойдёт отключение элемента.

Регулировку следует осуществлять в то время суток, когда необходимо его включение. Когда освещённость снизится до требуемого значения, на обратной стороне устройства необходимо медленно поворачивать регулировку до момента включения электричества.

Блиц-советы

  1. При установке реле следует правильно расположить фоточувствительный элемент. Если датчик установить “вверх ногами”, то правильно работать такое устройство не будет.
  2. Суммарная мощность всех светильников не должна быть больше рабочей мощности реле. Если нагрузка будет превышать номинальную величину, то прибор будет перегреваться и может выйти из строя.
  3. При установке элемента на высоте более 2 метров, следует соблюдать осторожность, для подъёма использовать только металлическую лестницу. В противном случае можно получить серьёзные травмы при падении с высоты.
  4. Для установки фотореле с целью организации освещения на приусадебном участке, следует правильно выбрать устройство, не только по необходимой мощности для запитки всех потребителей, но и по качеству настройки. Универсальными считаются устройства, которые можно дополнительно запрограммировать на включение.
  5. Только сертифицированные элементы способны работать десятилетиями, без дополнительного обслуживания и ремонта, поэтому при покупке, необходимо требовать от продавца предъявить документы на реализуемый товар.
  6. Если к фотореле планируется подключение мощных прожекторов, то вся электрическая разводка должна быть осуществлена кабелем, который рассчитан на высокую нагрузку. Несоблюдение этого правила может привести к сильному перегреву проводника, оплавлению изоляции и короткому замыканию.
  7. В том случае, когда самостоятельная установка вызывает большие затруднения, следует обратиться к профессиональным электрикам, которые установят осветительное оборудование и автоматику качественно и с гарантией.

Статья была полезна?

5,00 (оценок: 1)

Фотореле для уличного освещения | схема подключения, как подключить своими руками

Для автоматизации включения и отключения уличного освещения используется фотореле. Оно представляет собой оптоэлектронное устройство, способное реагировать на изменение уровня освещённости. Фотореле может включать свет с наступлением сумерек или отключать его в светлое время суток автоматически, независимо от погоды, времени, поры года. Некоторые модели дополнительно оснащаются таймером, датчиком движения для более гибкого управления освещением, экономии электроэнергии.

Область применения

В большинстве случаев фотореле предназначено для автоматического включения и отключения уличного освещения. Возможны и другие варианты применения, в том числе и с обратной логикой. Например, с помощью фотореле можно организовать включение насоса фонтана утром, а отключение вечером. Область применения светоуправляемых устройств весьма широка, они могут решать различные задачи, необязательно связанные с освещением.

Логично применение фотореле для управления освещением в общественных местах, производственных и торговых площадках, на парковках, дорогах, в парках. Автомат не забудет включить свет вечером и отключить утром без участия человека. Система полностью автономна.

В личном приусадебном хозяйстве тоже используют автоматы освещения, но тут важную роль имеет стоимость электроэнергии. Далеко не всегда нужно чтобы фонари во дворе светили всю ночь, расходуя недешёвую электроэнергию. В большинстве случаев достаточно чтобы иллюминация включалась с наступлением темноты в течение какого-то времени, например, двух часов, после чего отключалось, либо включалось только в тёмное время суток на небольшое время при наличии людей в освещаемой зоне, возле гаража, туалета. В таких случаях актуальны приборы, оснащённые дополнительным функционалом в виде таймера и/или датчика движения.

Виды приборов

В зависимости от назначения и выполняемых функций фотореле подразделяются на несколько основных видов.

Со встроенным фотоэлементом

Зачастую такие приборы объединены в единый блок с управляемым устройством, светильником и предназначены для установки на улице. Характеризуются высоким уровнем пыле-влагозащиты, не менее IP44. Работают только с тем устройством, в которое встроены.

С выносным фотоэлементом

Электронный блок устанавливается в щит, шкаф или монтируется в другом защищенном от воздействия погодных условий месте, поэтому требования к IP снижены, достаточно IP20. Фотоэлемент выносится наружу и соединяется проводами с электронным блоком. Требования к IP фотодатчика такие же, как для уличного исполнения, не ниже IP44. Разнесённая конструкция позволяет создавать щиты автоматизированного управления наружным освещением, где фотореле является одним из звеньев сложной, многоуровневой схемы. При подключении контактов фотореле к мощному внешнему реле или контактору, появляется возможность управлять нагрузкой большой мощности, например, в случае управления освещением парковки гипермаркета или автодороги.

На различные уровни напряжения

Питание фотореле может быть рассчитано на различные напряжения, 380, 220, 24, 12 Вольт. Есть модели, с очень широким диапазоном питающих напряжений от 12 до 264 В.

Модели на низкое напряжение 12 и 24 В способны работать в схемах с применением альтернативных источников электроэнергии, солнечных батарей, ветрогенераторов с аккумуляторной поддержкой.

Разновидностей приборов управления освещением довольно много. Среди них есть как простые, с функцией вкл/откл, так и профессиональные. Последние имеют расширенный набор функций, встроенные таймеры, календарь событий, умеют управлять основным и дежурным освещением и т.д. Для облегчения настройки и наблюдения за работой системы они оснащены дисплеем. Наличие энергонезависимой памяти даёт возможность запоминать введённые настройки.

Фотореле для уличного освещения своими руками

Простейший вариант несложно изготовить своими руками. Схема состоит всего из 5 радиодеталей и реле, которые продаются в профильных магазинах. Так же, в продаже есть готовые наборы для сборки фотореле.

Схема подключения

В общем виде схема подключения приведена на рис. 2. Отличие вариантов 1 и 2 заключается в том, что по схеме 2 предусмотрен выключатель для ручного включения освещения, независимо от состояния фотореле. Маркировка выводов у разных производителей и цвета проводов в каждом случае могут отличаться. В любом случае, при установке следует руководствоваться схемой подключения из инструкции по монтажу или паспорта конкретного изделия.

Автомат освещения можно подключить к существующей схеме освещения. Если раньше освещение включалось клавишным выключателем, то достаточно подключить контакт фотореле вместо выключателя.

Выбор фотореле

В продаже есть приборы как отечественного, так и зарубежного производства со схожим набором функций. При выборе устройства следует руководствоваться правилами:

  • Суммарная мощность подключаемых светильников должна соответствовать номинальной токовой нагрузке, указанной в паспорте реле и не превышать её.
  • Напряжение питания и род тока (постоянный или переменный) должны соответствовать выбранной модели.
  • Для уличной установки, необходимо применять прибор со степенью защиты не ниже IP В случае выносного датчика возможно снижение IP для электронного блока при условии его установки в защищённом месте.
  • При необходимости гибкой настройки стоит выбрать реле с дополнительными функциями или профессиональную модель.

Монтаж и регулировка

Следует очень внимательно отнестись к выбору места установки фотореле или выносного датчика. От этого в большой мере зависит, насколько корректно будет работать автомат.

При монтаже фотодатчика важно соблюдать несколько правил:

  • Место установки должно освещаться дневным светом.
  • Необходимо минимизировать засветку от источников искусственного света, таких как уличные фонари, окна, свет автомобильных фар и т. д.
  • Полезно обеспечить удобный доступ для обслуживания, очистки, регулировки датчика.

Лучшим вариантом будет установка светочувствительного элемента на восточной или западной стороне дома. Если по каким-то причинам монтаж производится в зоне наличия искусственного освещения, вызывающего ложные срабатывания, следует использовать светозащитный экран. Располагать его нужно таким образом, чтобы закрыть датчик от источника нежелательной подсветки ночью, но не препятствовать попаданию дневного света.

Регулировка прибора заключается в настройке чувствительности и задержке срабатывания.

Настройка чувствительности нужна для того, чтобы свет включался при определённом уровне освещённости. Производится с наступлением темноты. Питание реле должно быть включено. В момент наступления сумерек нужно повернуть поворотный регулятор в сторону минимальной чувствительности. Если реле было включено, оно должно отключится. Затем медленно вращая регулятор в обратную сторону, нужно зафиксировать момент включения. Это и будет порог включения для текущего уровня освещения.

Задержка срабатывания нужна для предотвращения ложных срабатываний при кратковременном попадании света на фотоэлемент. При установке задержки в 1 секунду, случайное попадание света на чувствительный элемент длительностью менее 1 сек. не приведёт к включению/отключению реле.

Читайте также:

Датчик

- реле срабатывания простейшего света

Если вам действительно нужно простое, маленькое и дешевое, то первое, что нужно сделать, это отказаться от большого, громоздкого и дорогого реле. У вас есть 12 В, так что найдите лампы, которые работают с этим, а затем управляйте ими напрямую с помощью транзистора.

Что касается светоприемника, я бы начал с фоторезисторов CdS. Два транзистора должны обеспечивать достаточное усиление, и тогда усиление может быть положительным, чтобы обеспечить небольшую положительную обратную связь. Это обеспечит гистерезис, так что свет будет включаться и выключаться, а не гаснуть при переходе. Это будет полезно для того, чтобы переключающий транзистор оставался либо полностью включенным, либо полностью выключенным, чтобы он рассеивал мало энергии и, следовательно, вам не понадобился радиатор.

Вот топология, о которой я думаю:

R1 и R2 образуют делитель напряжения. По мере того, как окружающий свет становится более тусклым, сопротивление R1 увеличивается, а выход делителя напряжения падает.Это включает Q1, который включает Q2, который включает свет. R4 ограничивает ток через Q1 и базу Q2 до безопасного максимума, даже если Q1 имеет бесконечное усиление. Как я уже упоминал выше, R3 дает немного положительных отзывов. Когда включается свет, правая ширина R3 опускается вниз, немного загорая Q1 и Q2. То же работает и в обратном порядке. Когда окружающий свет становится выше, R1 опускается ниже, увеличивая выход делителя R1-R2, который выключает Q1, который выключает Q2, который поднимает правую сторону R3, чтобы усилить процесс.

Я не указывал значения для деталей, потому что вы не указали нам, какой ток требуется для освещения. Однако R3 должен быть большим по сравнению с R1. Вам нужно только достаточно положительной обратной связи, чтобы получить мгновенное действие, а не для значительного различия порога от темного к светлому.

Обратите внимание, что эта же схема может напрямую управлять реле 12 В вместо лампы 12 В, хотя в этом случае вам необходимо добавить обратный диод через реле.

Фотореле

Проект электронного строительства


Реле подает питание 120 В переменного тока на нагрузку в темноте.

  • Максимальная нагрузка два ампера (скачок 30 ампер)
  • Адаптируется к более высоким токам
  • Адаптируется к 240 В переменного тока
  • Адаптируется к работе в темноте
  • Адаптируется к стационарной установке

Рисунок 1

Схема


* КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ: Увеличение сопротивления смещает цепь к состоянию «ВКЛ».
Этот элемент управления не является обязательным. Если контроль смещения не используется, замените его на короткое.
(Фотореле также можно смещать, частично блокируя свет, падающий на LDR.)
** ПРОВЕРКА ПОЛЯРНОСТИ БЕЗОПАСНОСТИ: Клемма заземления для проверки полярности.
Если горит неоновая лампа, полярность правильная. Если неон не горит, переверните входной штекер.
Прочтите приведенные ниже указания по безопасности.
*** См. Приложение по нагрузке ниже.

Описание цепи

Вторичная обмотка трансформатора, два диода и конденсатор 270 мкФ вырабатывают рабочую мощность 6-9 В постоянного тока для схемы. Резистор 8,2 кОм, регулируемый резистор 1 кОм и LDR образуют делитель напряжения. Сопротивление LDR изменяется обратно пропорционально интенсивности падающего на него света. Средь бела дня сопротивление LDR составляет около 100 Ом, а напряжение на контактах 2 и 6 находится рядом с отрицательной шиной питания. По мере приближения темноты сопротивление LDR увеличивается, а напряжение на контактах 2 и 6 7555 повышается.7555 действует как компаратор напряжения. Когда напряжение на контактах 2 и 6 достигает примерно 2/3 положительного напряжения шины питания, контакт 3 переходит в низкий уровень, запуская реле SS. Реле замыкает цепь переменного тока, подавая напряжение на нагрузку. По мере приближения дневного света операция меняется на противоположную. Сопротивление LDR падает, и напряжение на контактах 2 и 6 падает. Когда напряжение на контактах 2 и 6 достигает примерно 1/3 напряжения источника питания, контакт 3 становится высоким, обесточивая реле SS. Резистор 10 кОм обеспечивает отрицательную обратную связь, которая сужает 2/3 - 1/3 двухпозиционного окна.† Резистор 150 кОм ограничивает ток в неоновой лампе примерно до 200 мкА.

† Уменьшите значение этого резистора, чтобы сузить окно включения / выключения; увеличьте значение (или удалите), чтобы расширить окно.


Детали для рисунка 1

ТРАНСФОРМАТОР 115V / 6Vx2, BV020-5417. 0 (Pulse), Digikey cat # 567-1007
LDR Light Dependent Resistor, All Electronics cat # PRE-12 (or similar)
7555 Таймер CMOS, LMC555CN (Nat.Полупроводник), Digikey cat # LMC555CN
SS RLY 2-амперное твердотельное реле, G3MC-202PL DC5 (Omron), номер по каталогу Mouser 653-G3MC-202PL-DC5
POT 1 кОм, 9 мм, Digikey 3309-102 (опционально. Если не используется, заменить на короткое)
NE-2 Неоновая лампа, Mouser cat # 606-A1A
РЕЦЕПТИЧЕСКИЙ 2-х проводный, защелкивающийся, Digikey Q281
КОРПУС Пластик, 4.5 дюймов x 2,75 дюйма x 1 дюйм (11,4 см x 7 см x 2,5 см)
MISC Мелкие детали, как показано на схеме

Digikey Mouser Electronics Вся электроника



Строительство начато

Все детали крепятся к корпусу силиконовым герметиком (RTV).

Монтажная плата завершена

Большинство мелких компонентов для проекта смонтированы на плате.
2-контактный разъем подключается к LDR.

Печатная плата

в корпусе

Проводной

Выходной приемник

Установлен в корпус

Установлены входной линейный шнур и первичная проводка трансформатора

Детали проверки полярности

Гнездо наконечника (это будет вывод заземления), резистор 150 кОм, монтажная втулка светодиода, NE-2.

Установлены неоновая лампа и клемма заземления

в океане RTV.

Завершенный объект - внутренний

Завершенный проект - Внешний

Да, это крышка от бутылки. Он защищает LDR и придает ему направленность.

LDR

крупным планом

Фотоэлемент в эксплуатации

Это внешнее место, защищенное от непогоды накануне.



- Соображения по безопасности -

Эта схема, если она построена с использованием сертифицированных устройств, прошедших испытания в режиме высокого напряжения, указанных в списке деталей (трансформатор и реле SS), обеспечивает очень высокую гальваническую развязку. Тем не менее, фотоэлемент, показанный на этой странице, является автономной переносной (временной) версией. Таким образом, при его использовании следует помнить о нескольких вещах:

  • Фотоэлемент необходимо защищать от погодных и других влажных условий. (См. Ниже.)
  • Перед вводом фотоэлемента в эксплуатацию необходимо проверить полярность. Это гарантирует, что оба выходных проводника будут обесточены, когда устройство находится в состоянии «ВЫКЛ». (Проверка полярности не применяется, если реле рассчитано на использование 240 В переменного тока.См. Ниже.)
  • Отсоедините фотоэлемент от источника питания перед тем, как приступить к работе с каким-либо прибором или проводкой, управляемой устройством.


Вариант № 1: Построить версию на 240 В переменного тока

Однополюсный:

Фотореле можно сконструировать как однополюсную версию на 240 В переменного тока, заменив трансформатор на 240 В на трансформатор, показанный в списке деталей на Рисунке 1 выше, и удалив резистор 150 кОм и неоновую лампу. Никаких других изменений не требуется. Однополюсная версия подходит для портативного (временного) обслуживания только , если реле будет подключено к 240-вольтовой полностью плавающей и сбалансированной ответвленной цепи, защищенной прерывателем цепи замыкания на землю (GFCI).

ТРАНСФОРМАТОР 230V / 6Vx2, BV020-5388.0 (импульсный), Digikey 567-1022

Двухполюсный:

Двухполюсная версия показана на рисунке 2. Используйте эту конфигурацию, если фотореле будет подключено к 240-вольтной ответвленной цепи без защиты GFCI (или если тип автоматического выключателя неизвестен).

Рисунок 2

Схема - 240 В перем. Тока, 2-полюсная версия

* КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ: Увеличение сопротивления смещает цепь к состоянию «ВКЛ».
Этот элемент управления не является обязательным. Если контроль смещения не используется, замените его на короткое.
(Фотореле также может быть смещено, частично блокируя свет, падающий на LDR.)
*** См. Приложение по нагрузке ниже.

Детали для рисунка 2

ТРАНСФОРМАТОР 230V / 6Vx2, BV020-5388.0 (импульсный), Digikey 567-1022
LDR Светозависимый резистор, вся электроника PRE-12 (или аналогичный)
7555 Таймер CMOS, LMC555CN (Nat. Semiconductor), Digikey cat # LMC555CN
SS RLY (2) 2-амперное твердотельное реле, G3MC-202PL DC5 (Omron), номер по каталогу Mouser 653-G3MC-202PL-DC5
POT 1 кОм, 9 мм, Digikey 3309-102 (Необязательно. Если не используется, заменить на короткий.)
РЕЦЕПТИЧЕСКАЯ
КОРПУС
MISC Мелкие детали, как показано на схеме

Вариант № 2: Создание удаленной / всепогодной версии

Датчик освещенности (LDR) может быть удален с помощью низковольтной проводки для создания «погодоустойчивой» версии схемы, как показано на рисунке 3. Поместите LDR в прозрачный или полупрозрачный водонепроницаемый внешний кожух; установите оставшуюся часть цепи в защищенном от атмосферных воздействий месте.

Рисунок 3

Пульт ДУ LDR

Вариант № 3: Построение сильноточной версии

Для приложений с более высоким током указанные твердотельные реле серии G3MC и резисторы на 390 Ом могут быть заменены сильноточными твердотельными реле (или реле), такими как Omron G3NA-2xxB-DC5-24 серия (до 90 ампер) или серия Crydom h22WD (до 125 ампер). Замените резистор на 390 Ом на короткое замыкание.

В качестве альтернативы, схему на Рисунке 1 можно использовать для управления (пилотирования) электромеханического реле или контактора 120/240 В переменного тока, как показано на Рисунке 4.

Рисунок 4

Фотореле управляет электромеханическим реле.


Установленный пример

Электромеханическое реле в сером ящике.

Вариант №4: Построение версии для выключения темноты

Цепь реле может быть изменена для отключения нагрузки в темноте. Схема остается такой же во всех отношениях, за исключением того, что проводка реле SS и связанного с ним резистора на 390 Ом изменена, как показано на рисунке 5.Обратите внимание, что работа элемента управления BIAS изменится.

Рисунок 5

Схема - Модификация Off-When-Dark.

* КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ: Увеличение сопротивления смещает цепь к состоянию «ВЫКЛ».
Этот элемент управления не является обязательным. Если контроль смещения не будет использоваться, замените его на короткий.
(Фотореле также можно смещать, частично блокируя свет, падающий на LDR.)

Приложение: нагрузки на твердотельное реле

Минимальная нагрузка

В отличие от электромеханического реле, твердотельное реле не может полностью переключиться из состояния «ВЫКЛ. » На высокое сопротивление (т.е.е., низкая мощность) нагрузки или обрыва цепи. Максимальное сопротивление, которое может выдержать реле Omron SS, составляет около 1200 Ом, что эквивалентно 12 Вт резистивной нагрузки без накаливания (0,1 А) при 120 В. Для лампы накаливания минимальная эквивалентная нагрузка составляет около двух ватт (холодное сопротивление 2-ваттной лампы накаливания составляет менее 1200 Ом). Интересно, что для магнитной нагрузки (двигатель, реле, трансформатор и т. Д.) Минимальная нагрузка составляет практически ноль Вт, поскольку магнитные устройства переменного тока регистрируют очень низкое сопротивление в обесточенном состоянии.Другими словами, минимальная нагрузка зависит от типа нагрузки:

Минимальная нагрузка, необходимая для различных типов нагрузки
Тип нагрузки Минимальная мощность включения для этого типа нагрузки Типичное сопротивление выключения при этой мощности
резистивный 12 Вт (24 Вт при 240 В) 1200 Ом (2400 Ом при 240 В)
Лампа накаливания 2 Вт (4 Вт при 240 В) <1200 Ом (<2400 Ом при 240 В)
Магнитный <1 Вт <200 Ом

Особый случай - светодиодные нагрузки

Интересный эффект можно увидеть, когда реле подключено к цепочке светодиодных декоративных фонарей. Эти цепи состоят из выпрямителя и примерно 35 светодиодов, соединенных последовательно (70 светодиодов для цепочек на 240 вольт). Поскольку светодиоды являются высокоскоростными нелинейными устройствами, они выключаются каждый раз, когда напряжение привода падает ниже порогового значения в 2-3 вольта на светодиод. Это происходит при нормальной работе дважды в течение каждого цикла переменного тока. Кажется, что светодиоды горят непрерывно, но на самом деле они мигают с частотой, в два раза превышающей частоту линии переменного тока.

Требование минимальной нагрузки / максимального сопротивления вступает в игру, когда реле SS переключается в состояние «ВЫКЛ».Каждый раз, когда напряжение цепочки падает ниже порогового напряжения светодиодов, цепочка для реле выглядит как разомкнутая цепь. Реле пытается подать ток на цепочку светодиодов, и напряжение в цепочке поднимается до порогового значения. В результате на светодиоды подается серия импульсов с ограничением на пороге с частотой, в 2 раза превышающей линейную. Видимый результат: вместо того, чтобы потемнеть, струна тускло светится. Это происходит независимо от количества светодиодных цепочек, подключенных к реле.

Если это неприемлемо, решение простое: в дополнение к светодиодной нагрузке обеспечьте по крайней мере 2 Вт лампы накаливания.Одна лампа мощностью 2 Вт (или больше) на 120 В (4 Вт при 240 В) или цепочка ламп, подключенная параллельно светодиодной цепочке, полностью устранит эффект. В качестве альтернативы можно использовать какую-то магнитную нагрузку, например, трансформатор дверного звонка или адаптер питания от настенных бородавок с питанием от трансформатора (без переключателя). (Нет необходимости подключать бородавку к ее нагрузке.)

Если ваша единственная задача - устранить тусклое свечение светодиодов при выключенном фотореле, можно использовать резистор относительно высокого номинала.Хотя это не позволит реле SS полностью переключиться в состояние «ВЫКЛ», оно снизит выходное напряжение настолько, чтобы погасить светодиодную цепочку. Вероятно, наиболее практичным местом для этого резистора являются клеммы приемника выходной нагрузки фотоэлемента, как показано на рисунке 6. Наличие этого резистора не повлияет на работу реле с другими типами нагрузки.

Рисунок 6

Дополнительный нагрузочный резистор, если реле должно использоваться со светодиодными цепочками.

(используйте 100k, 1w для 240VAC)

Особый случай - импульсные источники питания и импульсные источники питания

Указанное реле SS рассчитано на импульсный ток 30 А.Хотя этого вполне достаточно для большинства ситуаций с нагрузкой, включая люминесцентные лампы и двигатели, есть один тип нагрузки, где это могут не быть импульсные блоки питания без коррекции коэффициента мощности (PFC) : . Эти источники обычно работают напрямую от линии переменного тока с двухполупериодным выпрямителем, за которым следует конденсатор для фильтрации пульсаций большой емкости. Этот конденсатор представляет собой виртуальное короткое замыкание на линию в момент подачи питания, и в течение первого или двух циклов после включения может протекать 100 ампер или более, что значительно превышает номинальные характеристики импульсного реле SS.

Хорошо спроектированный импульсный источник питания будет включать коррекцию коэффициента мощности или ограничитель пускового тока, также известный как термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), который предотвращает это. Если вы не уверены в своем импульсном источнике питания, вы можете включить его в фотоэлемент в качестве меры предосторожности. Ограничитель тока подключается, как в приведенном выше примере, в задней части приемного устройства. Ограничитель пускового тока должен быть подключен между реле SS и нагрузкой, как показано на рисунке 7.Указанный ограничитель тока будет ограничивать пусковой ток значительно ниже номинального значения импульсного тока реле SS. Ограничитель тока нагревается во время нормальной работы под нагрузкой.

Рисунок 7

Дополнительный ограничитель пускового тока, необходим только тогда, когда нагрузка переменного тока представляет собой импульсный источник питания без коррекции коэффициента мощности.

* Mouser 527-CL80

Схема, созданная с помощью DCCAD.


Родственный проект

Звезда со светодиодной подсветкой

Создайте релейную схему для включения и выключения точек питания, освещения и других приборов переменного тока.

Многие функции домашней автоматизации AAIMI требуют возможности включения и выключения приборов и освещения. Для этого требуются две схемы: схема реле и схема реле-драйвера.

Схема релейного драйвера использует 3,3 В с контактов GPIO Raspberry Pi (всего несколько мА) для обеспечения 12 В (около 70 мА) для реле. Затем реле использует это 12 В для включения или выключения питания прибора (до 10 А).

Сегодня строим релейную схему. Позже на этой неделе мы построим схему релейного драйвера, и я предоставлю некоторый код Python для ее тестирования.

Примечание. Примеры в этой статье активируют питание переменного тока. Вместо этого мы рекомендуем использовать его для ламп и приборов на 12 В. Будьте осторожны при работе от сети переменного тока.

Компоненты

Как обычно, я использую запасные части, где это возможно. Вам потребуются следующие компоненты.

Реле

В этих реле используется электромагнитная катушка для запуска узла, который замыкает другую цепь для активации приборов с более высоким напряжением / током.

Я получаю их от старых ЭЛТ-телевизоров и мониторов.Они бывают модели на 12 В или 5 В. Изображенный выше - блок 5V.

На самом деле я использую более распространенные реле на 12 В. Блок питания для моей базовой станции уже имеет силовые шины 5 В и 12 В, что делает реле на 12 В подходящим выбором для меня. Если у вас есть только мощность 5 В, которую вы используете для питания Raspberry Pi, вам может быть лучше использовать реле 5 В с питанием от того же источника питания.

Вы должны выбрать одинаковые единицы напряжения для всех ваших реле, чтобы все они могли управляться одним и тем же драйвером реле.

Печатная плата

Вы можете купить их менее чем за доллар в Интернете и разрезать их пополам, чтобы сделать несколько плат реле.

А Светодиод и резистор

Вам не обязательно использовать светодиодный индикатор на вашей плате, но он удобен для тестирования и устранения неполадок без подключенных устройств.

Вам потребуется добавить токоограничивающий резистор в линию со светодиодом (около 600 Ом).

Клеммы для кабелей переменного тока

Реле устанавливается на одном проводе светильника или прибора, который вы запитываете.Оптимальным вариантом будет крепление винтовых клемм непосредственно к плате. В моем первоначальном прототипе мои реле монтируются непосредственно над точками питания и выключателями света, поэтому я прикрепил пару коротких кабелей с винтовыми клеммами на концах. Они незаметно скрываются в стене за выключателем или розеткой питания, чтобы перехватить активный кабель переменного тока.

Штифты заголовка

Вы можете использовать винтовые клеммы для входа 12 В, но я решил использовать контакты для этого прототипа. У меня есть много двухконтактных кабелей изнутри телевизора, которые можно использовать для аккуратного подключения релейной платы к плате релейного драйвера.Для более удаленных устройств я буду использовать винтовые клеммы.


Схема

Ниже приведена принципиальная схема нашей релейной платы.

Питание 12 В для нижних контактов будет поступать от драйвера реле, который мы построим на следующей неделе. Верхние штыри подключатся к прибору.


Сборка

Реле легко понять. У них есть четыре штифта внизу, два из которых равномерно расположены на одном конце, а два других расположены в шахматном порядке на другом конце.

Распиновка для подключения реле. Картина: Энтони Хартуп.

Два равномерно совмещенных контакта - это разъемы 12 В для активации катушки реле. Они работают независимо от полярности, поэтому подключите положительный провод к той стороне, с которой вы планируете установить светодиод, а заземление - к другому контакту.

Два штыря, расположенных в шахматном порядке, на другом конце предназначены для подачи питания на прибор. Они будут перехватывать активный провод в шнуре питания вашего устройства.

Чтобы установить реле, совместите контакты с отверстиями в печатной плате.Расположенный в шахматном порядке штифт не совсем совпадает с соответствующим отверстием на плате, поэтому сначала наклоните его, затем совместите остальные три контакта и нажмите реле вниз. Согните четыре штыря, чтобы удерживать устройство на месте при пайке проводов или клемм.

Припаяйте один конец резистора R1 к плюсовому выводу 12 В реле, а другой конец подключите к плюсовому выводу светодиода. Припаяйте провод от контакта GND светодиода к контакту заземления на печатной плате.

Испытание установки

Вы можете проверить цепь реле, не подключая ничего к разъемам прибора.

Простая схема для проверки реле на 12 В. Изображение: Anthony Hartup

Просто подключите разъемы 12 В к источнику питания 12 В и включите его. Вы должны щелкнуть здесь, когда реле сработает и ваш светодиод должен загореться.

Теперь вы можете подключить устройство и повторить попытку.

.

На этот раз, когда вы подключаете питание 12 В, реле должно щелкнуть, и ваше устройство должно включиться.

Строим ящик

Чтобы безопасно использовать питание 240 В с вашим реле, вам понадобится прочный корпус.Меньше всего вам нужно, чтобы кто-то ухватился за одно из этих связей.

Для своего прототипа я собрал коробку для быстрой установки и покрасил ее в черный цвет, чтобы он соответствовал базовой станции.


Релейный блок для включения устройств на 240 В от Raspberry Pi или Arduino.

Это немного громоздко для того, что он делает, но позже я добавлю матрицу датчиков на передней панели, чтобы сделать его полноценным комнатным контроллером AAIMI, поэтому мне нужно было немного больше места спереди для дополнительных кабелей. Я решил использовать верхнюю часть из плексигласа, чтобы видеть светодиод для тестирования и устранения неполадок.


Задний сетевой штекер для релейной коробки, спасенный от ЖК-монитора.

Использование этой вилки делает вещи безопасными и удобными. Я всегда беру эти заглушки, когда нахожу их во время серии разборок, так как они позволяют использовать любой кабель настольного компьютера для подключения коробки к стене


Входная проводка для релейного блока.

Вилка имеет три провода подходящей длины для этого проекта. Цвета в этом случае здесь не соответствуют стандарту, но землю легко определить по желтой полосе.По распиновке я определил, что белый провод является проводом под напряжением, а черный - нейтральным.


Релейный блок с подключенным реле, готовый к подключению розетки.

Нейтральный и заземляющий провода подключаются непосредственно к розетке. Токоведущий провод подключается к розетке питания через цепь реле.

На изображении выше показано реле на месте и три провода, ожидающие подключения к розетке.


Вид сверху на релейный блок со светодиодным индикатором.

Я вырезал прозрачную крышку от разбитого плазменного экрана.Я думаю, это добавляет приятных ноток. После завинчивания проект готов.

Куда дальше?

Теперь у нас есть функциональная схема реле, но мы еще не готовы подключить ее к Raspberry Pi, потому что контакты GPIO Pi подают только 3,3 В, а нашей схеме реле требуется 12 В.

Следующая сборка в этой серии - схема драйвера реле, которая принимает 3,3 В от Pi и безопасно направляет 12 В на реле. Для этой схемы мы будем использовать массив транзисторов ULN2003, который может управлять семью реле.

После этого я покажу вам код Python для запуска системы с Raspberry Pi.

Ура

Anth


_____________________________________________


Комментарии

Добавить комментарий

Оставить комментарий к статье

Пожалуйста, будьте вежливы: критика полезна, а злоупотребление - нет! Не используйте ненормативную лексику в своих комментариях

Политические и религиозные комментарии не будут опубликованы.


Оставить комментарий к статье

Пожалуйста, будьте вежливы: критика полезна, а злоупотребление - нет! Не используйте ненормативную лексику в своих комментариях

Политические и религиозные комментарии не будут опубликованы.


Отмена

Как работают реле? - Объясни это!

Как работают реле? - Объясни это!

Реклама

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока - достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или выключается за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа.В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле от электронного программатора погружного нагревателя горячей воды. Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет протекать через пружинные контакты гораздо большему току для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Изображение: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака услышал шум, он начал лаять и разбудил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле - это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий.Сердце реле - электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только малые электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи.Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2).При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда через магнит протекает ток. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты.Обычно разомкнутые реле являются наиболее распространенными.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева - входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее.Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи протекает небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя гораздо большему току проходить через выходную цепь.
  4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например, лампа или электрический двигатель.

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи - слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой вентилятор. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают вещи. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете реле защиты , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока.Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей силовой подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но есть довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле.К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических ленточных термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или снабжения).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле минимальной и максимальной частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в Колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф.Б. Морс в США. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы - это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели.Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они обычно работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов подтолкнула компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле - и такие пионеры, как Джозеф Генри - тоже заслуживают похвалы!

Узнать больше

На этом сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткое описание того, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер электротехники Бэнкрофта Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как наматывать собственные электромагниты и устанавливать их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле - отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмана.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После начала краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В следующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмана. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Pinball News - первый и бесплатный

В этой третьей статье Тодд «Приколот» Андерсен, президент TCFPA, переходит от рассмотрения ламп и светодиодов к объяснению, как управлять ими с помощью простой схемы.

Автоматизированный и изолированный -

Безопасное и автоматическое управление модами для пинбола

INCEPTION
Я подумал об этой идее, когда прочитал обо всех пин-топперах и пин-модах на RGP.Я понял, что можно создать некоторые схемы, в которых не использовался бы уже завышенный налогом источник питания для пинбола или не было сбоев в какой-либо линии сброса на игровом MPU.

Я вытащил несколько электронных деталей из корзины с запчастями. От создания до создания я создал эту аккуратную небольшую схему и протестировал ее в игре всего за несколько часов.

Схема состоит всего из 7 компонентов. Есть 3 - резистора, 1 - диод. 1 - реле, 1 - плата, 1 - транзистор. На рисунках ниже большой синий резистор и красный светодиод должны быть знакомы по предыдущей статье, но не являются частью схемы.Они представляют собой тестовую замену устройству, которое питает цепь. Работа этой небольшой схемы очень похожа на работу телевизора. Для схемы окружающий свет от общего освещения внутри вашей игры похож на действие, когда вы используете инфракрасный свет от пульта дистанционного управления для включения телевизора. В контексте схемы телевидение является реле. А изображения и звуки, которые вам нравятся, сродни устройству, которым вы пытаетесь управлять или на своем автомате для игры в пинбол.

Снимок сделан при включенном свете.

Снимок сделан в темной комнате с фонариком.


ПРЕИМУЩЕСТВА
Как указано выше, эта небольшая схема не зависит от напряжения или сигнала от плат пинбольного автомата. Схема может питаться либо от вспомогательного служебного разъема в большинстве автоматов для игры в пинбол, либо от сетевой розетки.Управление схемой - это свет, излучаемый общим освещением. Поскольку схема использует этот свет, все, что вы используете, оно включается или выключается при включении или выключении общего освещения. Таким образом, надстройка отключается, когда игра выключена, или во время «затемнения» во время игры. Общий эффект затемнения автомата для игры в пинбол и надстройки делает все, что вы добавляете в автомат, больше похоже на часть игры. В этой схеме используется реле. Использование реле изолирует цепь и ее нагрузку от игры.Наконец, плата, на которой построена схема реле, очень мала. Он поместится на игровом поле практически любого пинбольного автомата - электромеханического или твердотельного. А простая конструкция схемы позволяет заменять все ее части.

ПРИМЕЧАНИЕ
Я не несу ответственности ни за что, что случится с любым автоматом для игры в пинбол, использующим эту небольшую схему, или с любым, кто пытается построить схему. Схемы, которые я установил в нескольких различных автоматах для игры в пинбол, работали безупречно.Но из-за неизвестного состояния электросети для преобразователя схемы и игры, в которой должна быть установлена ​​схема, я не могу гарантировать, что схема будет работать для вас безупречно. Вы несете ответственность за любые дополнения или преобразования, которые вы решите сделать для своих автоматов для игры в пинбол.

ИСПОЛЬЗУЕТ
Маленькое светочувствительное реле может использоваться для управления многими надстройками для игры в пинбол или для которых требуется небольшое напряжение при низком уровне постоянного тока.

Вот изображение цепи, питающей стробоскоп под игровым полем в «Атаке с Марса».


Фотография внутри шкафа «Атака с Марса». Предоставлено "LTG".


Строб под игровым полем отключается при выключении игры.


Внутри шкафа «Атаки с Марса». Предоставлено "LTG".


Стробоскоп под игровым полем также отключается, когда игра переходит в режим затемнения. Ниже вы видите только стробоскоп с «материнского корабля» игрового поля.


Верхнее игровое поле «Атаки с Марса».Предоставлено "LTG".


Схема управляет фигуркой черепа на «Monster Bash».


Бэкбокс «Monster Bash». Предоставлено "LTG".


Тот же череп гаснет при выключении игры. Но преобразователь все еще подключен.


Бэкбокс «Monster Bash». Предоставлено "LTG".


Схема используется для управления этим маленьким черепом в «Sorcerer».


Тот же череп выключается при выключении игры - без отключения схемы.


Едва заметный череп тоже отключается, когда игра переходит в режим затемнения.


Я нашел место для установки небольшой схемы на многолюдном игровом поле «Семейка Аддамс», показанном ниже. Обратите внимание на два зеленых светящихся огонька на правой стороне надстройки рядом с «болотом».


Схема была установлена, чтобы добавить света в болото Аддамса. Болото теперь имеет прохладное, но жуткое зеленое свечение.


На этом рисунке показано, что недавно добавленные огни болота выключаются автоматически, когда игра выключается.

Трасса достаточно мала, чтобы поместиться в ограниченном пространстве игрового поля «Дракула».

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Я не собираюсь производить этот маленький набор.И запчастей у меня нет в наличии. Эта схема была задумана для сообщества пинбола. Большинство булавочных головок должно быть в состоянии сделать свое собственное светозависимое реле - LDR примерно за 20 долларов. Если кто-то желает воспроизвести эту схему или произвести комплект, пожалуйста, не стесняйтесь делать это.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Поскольку я всегда говорю участникам RGP собрать хотя бы один электронный комплект, прежде чем они впервые начнут работать на своих собственных досках для пинбола, я рекомендую вам сделать эту простую небольшую схему.

Имея это в виду: список деталей, поставщики деталей и схема перечислены в конце этой статьи. Я НЕ указывал источник питания по нескольким причинам.

Во-первых, входное напряжение трансформатора будет варьироваться от страны к округу или даже от региона к региону одного и того же округа. Входное напряжение для схемы такое же, как напряжение, необходимое для работы надстройки. Расчетный диапазон рабочего напряжения схемы: от 9 до 18 вольт постоянного тока.Таким образом, для питания схемы можно использовать батарею «9-вольтный транзистор». Но небольшие преобразователи переменного тока в постоянный, иногда называемые «бородавками», прекрасно подходят для этой цели.

Это подводит нас ко второй причине НЕ перечислить конкретный источник напряжения, текущие требования. Выберите преобразователь переменного тока в постоянный, который будет обрабатывать вдвое больше расчетного тока, потребляемого вашей надстройкой. Например, две последовательно соединенные лампы №47 потребляют около 12 Вольт для работы при напряжении около 1/2 ампер. Итак, для этого приложения выберите преобразователь 12 В постоянного тока, 1 А.

Большинство светодиодных надстроек, похоже, настроены на работу от +12 В постоянного тока и обычно имеют от 2 до 12 светодиодов. Каждому светодиоду требуется около 0,30 мА тока. Реле, которое я использовал, может легко переключать эти небольшие нагрузки. Реле будет даже переключать небольшие индуктивные нагрузки, такие как небольшие двигатели постоянного тока. Не забудьте выбрать подходящее реле и источник питания. Например, я использовал +12 В постоянного тока (1 А): блок питания, реле и приставку.

КОНСТРУКЦИЯ
Начните со сбора всех ваших деталей и подготовки вашей печатной платы.Сначала вырежьте часть следа в правом верхнем углу. Затем очистите доску ластиком.

Обратите внимание на блестящую левую сторону.

Обратите внимание на частично обрезанный след.

Помните, что, за исключением резисторов, части в этой цепи входят в цепь только в одном направлении. И будьте осторожны, помните о положительном и отрицательном выводах для подключения питания на входе и выходе.

Все детали устанавливаются на неизолированной стороне печатной платы. Начните с установки реле, диода и первых трех перемычек. Для изготовления перемычек можно использовать излишки компонентов или скрепку.

Далее установите транзистор. Затем согните оба вывода резистора 1 кОм вниз под углом 90 ° в непосредственной близости от корпуса резистора. Этот резистор будет «лечь» при установке на плату. Теперь согните только один вывод резистора 10 кОм вниз под углом 180 ° к корпусу этого резистора.Согните этот провод рядом с корпусом резистора. Другой провод держите прямо. Этот резистор «встанет» при установке на плату.

Затем установите два резистора. Корпус резистора 10 кОм должен быть направлен в сторону транзистора, а неизолированный вывод резистора 10 кОм должен быть установлен вдали от транзистора. И, наконец, установите провода.

Обратите внимание на три перемычки.

Обратите внимание на перемычку, сделанную из отрезанного провода.

Обратите внимание на две добавленные серебряные перемычки.

Все компоненты спаяны.

Плата спланирована таким образом, чтобы сочетания проводов были вместе. Были добавлены провода для: подачи питания, отключения питания и подключения датчиков. К входным разъемам питания относятся провода КРАСНЫЙ (положительный) и ЧЕРНЫЙ (отрицательный) рядом с проводами ДАТЧИКА КОРИЧНЕВЫЙ и КРАСНЫЙ .Выводы питания OUT представляют собой провода КРАСНЫЙ, (положительный) и ЧЕРНЫЙ (отрицательный) на противоположной стороне платы. Вы можете использовать провод разного цвета для отслеживания IN put и OUT put. Обязательно следите за положительными и отрицательными проводами. Это поможет гарантировать, что вы примените правильную полярность к своим: топперам, надстройкам или модам.

Воспользуйтесь небольшой плоской отверткой, чтобы «нащупать» между соседними припаянными дорожками.Отвертка также может использоваться для разрушения любых случайно образовавшихся паяных перемычек. Возможно, придется разрезать большие мосты маленьким ножом.

Перепроверьте всю свою работу. Будьте особенно внимательны к подключениям входа и выхода питания. Затем очистите припаянную сторону платы. Я обнаружил, что 90% -ный изопропиловый спирт - IPA и зубная щетка лучше всего подходят для удаления остатков припоя с печатных плат. Дайте доске полностью высохнуть. Затем перейдите к последнему шагу.

И, наконец, проверьте схему вне игры перед ее установкой. Подайте питание на цепь. Вы узнаете, что схема, вероятно, работает, когда услышите крошечный щелчок реле. Если вы слышите щелчок, попробуйте сначала протестировать надстройку или пин-мод вне игры.

УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Если цепь работает неправильно, отключите питание, вернитесь и перепроверьте всю свою работу. Убедитесь, что вы установили все компоненты в правильные отверстия и что все компоненты обращены в правильном направлении.Если нет, возможно, лучше будет начать все сначала.

Эта маленькая схема очень чувствительна. Если вы не можете заставить схему включать и выключать выходную мощность, попробуйте сделать комнату полностью темной. Затем посветите фонариком на светозависимый резистор - ваш датчик. Должен быть слышен небольшой щелчок реле, и устройство, которым вы управляете, должно включиться. Отодвиньте луч фонарика от датчика, и устройство должно выключиться. Также должен быть слышен небольшой щелчок реле.Если вы получили эти результаты, значит, схема работает правильно.

ИНСТРУМЕНТЫ

На рисунке ниже показано большинство инструментов и расходных материалов, которые я использовал при создании схемы реле.

ПЕРЕЧЕНЬ ИНСТРУМЕНТОВ (по часовой стрелке)
1) Паяльник
1a) Выбираемые / сменные наконечники
1b) Защита от электростатического разряда
1c) Температурный контроль

2) Неизолированный провод (тонкого сечения)

3) Малая прямая отвертка

4) Припой

5) Ластик (ручка), подойдет стандартный ластик карандаша

6) Изолированный многожильный провод (тонкого сечения), многожильный провод может подвергаться большему изгибу, чем одножильный или одножильный провод

7) Небольшой универсальный нож, коробчатый нож или нож «X-Acto» также хорошо подойдут для разрезания дорожек или пайки перемычек.

8) Инструмент для зачистки проводов

9) Бокорез

10) Плоскогубцы, большой пинцет также подойдет

УСТАНОВКА
Не забудьте выключить питание или даже отключить любую машину, на которой вы работаете, включая установку этой небольшой схемы в автомат для игры в пинбол.

Я закрепил небольшую плату всего одним маленьким шурупом в двух противоположных углах. НЕ ЗАТЯГИВАЙТЕ винты, это может привести к повреждению схемы или вашей игры. Затягивайте оба винта только до такой степени, чтобы доска находилась на одном уровне с игровым полем и не болталась; он не шевелится, когда вы слегка надавливаете пальцем.

Для схем, которые я построил, я решил добавить разъемы для входной мощности, датчика и выходной мощности. Но вы можете использовать проволочные гайки или припаять провода напрямую.Я рекомендую использовать провода для увеличения: входной мощности, датчика и выходной мощности. Для небольших нагрузок постоянного тока нет необходимости в проводах большого сечения. Тонкие провода легко проложить. Но убедитесь, что сама проводка не мешает игре и что датчик может быть установлен в лучшем месте для улавливания света хотя бы одной лампочкой общего освещения.

Из-за увеличенной длины провода схема особенно хорошо подходит для булавок. Конвертер можно подключить к ближайшей стандартной розетке.Схема может быть установлена ​​за ящиком игры. Кроме того, датчик можно осторожно вставить через одно из отверстий в задней части корпуса. Не забудьте проложить провода, чтобы они не мешали игре и не закорачивали что-либо. Некоторые датчики имеют металлический корпус. Убедитесь, что когда вы размещаете датчик, он ничего не замыкает и никоим образом не мешает игре.

ИСТОЧНИКИ ДЕТАЛЕЙ
«Электронная золотая жила» поставляет запчасти по всему миру.
Small SPDT 12VDC Relay (HB1-DC12V) $ 1.49
TIP31C Силовой транзистор 0,58 долл.
Выпрямительные диоды IN4005 (комплект из 10) 1,00 долл.
Резисторы 1 кОм 1/4 Вт (комплект из 100 шт.) 3,50 долл. США
Резистор 10 кОм 1/4 Вт (комплект из 100 шт.) 3,50 долл. США
Комплект резисторов 1/4 Вт (470 Ом до 39 кОм) $ 10,95

"Radio Shack"
Двойная печатная плата ИС общего назначения 2,29 долл. США
Фоторезистор CdS (комплект из 5) 2,79 долл. США
Выпрямительные диоды IN4005 (комплект из 10 шт.) 1,00 долл. США
Резисторы 1 кОм 1/4 Вт (комплект из 5 шт.) 0,99 долл. США
10 кОм 1 / Резистор на 4 Вт (упаковка из 5 шт.) 0 $.99

ЗАМЕНЯЕМЫЕ ЧАСТИ
D1, можно использовать любые выпрямительные диоды - 1N4004, 1N4005, 1N4006 или 1N4007.
IC Board, подойдет любая небольшая односторонняя медная плата.
R1, несколько подойдут. Radio Shack продает пачку из пяти штук. Используйте тот, который работает лучше всего.
R2, можно использовать резистор 1 кОм номиналом 1/4 или 1/2 Вт.
R3, можно использовать резистор 10 кОм номиналом 1/4 или 1/2 Вт.
REL, можно использовать любое маленькое реле постоянного тока, соответствующее напряжению вашего преобразователя.
T1, может работать любой транзистор TIP 31 - TIP31, TIP31A, TIP31B или TIP31C.

СХЕМА


РАЗНЫЕ ЧАСТИ
Два маленьких коротких шурупа по дереву; Я рекомендую винты с шестигранной головкой 1/4 дюйма или Phillips.

ОПИСАНИЕ ПРОСТОЙ ЦЕПИ
Светозависимый резистор воспринимает свет и подает питание на транзистор; которые, в свою очередь, включают реле. Реле переключает входную мощность, которая питает цепь управления, чтобы также подать питание на ваше устройство.

РАСШИРЕННОЕ ОПИСАНИЕ ЦЕПИ
D1 - защитный диод. Он защищает всю систему (автомат для игры в пинбол, преобразователь, схему и устройство) от большого скачка напряжения, генерируемого катушкой реле при снятии напряжения. Этот всплеск называется противодвижущей силой - СЭДС.

R1, светозависимый резистор. Его ценность снижается при свете и увеличивается в темноте.

R2 используется для защиты транзистора и помогает гарантировать, что он не уйдет слишком далеко в насыщение.

R3, понижающий резистор. Он определяет уставку включения транзистора.

R1, R2 и R3 вместе составляют смещение делителя напряжения для транзистора. Это электрическая «лестница». В определенном положении на лестнице включается транзистор. Уровень окружающего освещения определяет фактический динамический уровень.

REL, это реле. Поскольку расчетное рабочее напряжение схемы составляет от 9 до 18 Вольт постоянного тока, для моей схемы было выбрано небольшое реле постоянного тока +12 Вольт; контакты которого могут выдерживать постоянный ток 1 ампер.Реле достаточно маленькое, чтобы поместиться на крошечной печатной плате. Реле использует входную мощность и переключает ее по параллельному каналу на устройство. Можно заменить другие реле, но, возможно, придется немного изменить схему (схему), чтобы она соответствовала соединениям нового реле.

T1, транзистор - TIP 31C. Могут использоваться любые транзисторы этого семейства. Фактически, из-за простоты конструкции схемы должен работать почти любой транзистор NPN, который может работать с напряжением не менее 40 В и 3 А.Транзистор просто используется в режиме переключения.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ
Если не указано иное, все изображения и схемы любезно предоставлены Pinball Renaissance - TCFPA. Кроме того, если не указано иное, все снимки, сделанные цифровой фотокамерой Sony с разрешением 3,3 мегапикселя MVC-CD300, настроены на съемку файлов JPG с мелким шагом в: автоматическом, внутреннем, микро режимах.

Вернуться на страницу обучения

Вернуться на первую страницу


© Pinball News 2005

Как подключить реле для внедорожных светодиодных фонарей

Что такое реле?

Реле - это электрический выключатель.Это позволяет слаботочной «переключательной» схеме управлять потоком электроэнергии в сильноточной нагрузке цепи, такой как, например, светодиодная панель.

Зачем мне реле?

Когда вы создаете цепь (электрическую петлю от батареи к светодиодной полосе), если вы просто помещаете переключатель между батареей и светом, он должен быть рассчитан на полный ток (потребление в амперах) свет. Наша светодиодная лампа с самым низким потреблением усилителя потребляет около 1,4 А. Многие коммутаторы с этим справятся.... но если вы используете, скажем, нашу 50-дюймовую светодиодную панель с потребляемым током около 17,2 ампер, что может быть слишком много для этого маленького переключателя. В результате вы можете перегреть переключатель, плавление проводов и уменьшение тока, который проходит к вашим лампам, делая их не такими яркими.

Ознакомьтесь с нашей подборкой светодиодных светильников

Другая причина, по которой вам может понадобиться реле, - это творческие способы использования электрические токи от вещей, кроме физического выключателя.Предположим, вы хотите, чтобы ваша светодиодная панель включалась, например, дальним светом или фарами заднего хода. Подробнее об этом ниже.

Как подключить светодиодную панель с помощью реле

Реле будет иметь 4 контакта с маркировкой 30, 87, 85 и 86. Это непонятно. Что ж, если вы просто собираетесь использовать наш жгут проводов и выключатель, вам не нужно знать, что это такое, потому что все они предварительно подключены и подключены вместе.

Купите жгут проводов

Но если вы хотите использовать какой-то электрический ток для активации светодиодной световой панели, например, чтобы они загорались, когда вы включаете дальний свет, или фары заднего хода (если вы добавляете Светодиодные фонари заднего хода), то вам нужно будет немного переделать.

Во-первых, давайте объясним, что это за числа 30, 85, 86, 87. Начнем с рисунка:

30 и 87 создают переключатель для ваших светодиодных фонарей. По умолчанию этот переключатель разомкнут, поэтому ток не может поступать от батареи к вашим фарам.

30 - это источник питания для вашей светодиодной панели. Он подключается к положительной (+) стороне аккумулятора или к переключаемому источнику питания, который получает питание только при включенном зажигании.
87 - идет на положительную сторону ваших светодиодных фонарей.

85 и 86 используют электрический ток для создания магнитной силы, которая затем замыкает переключатель 30-87 и позволяет электричеству течь к вашим фарам. Без этого тока магнитная сила не создается, поэтому переключатель с 30 по 87 остается разомкнутым, а свет не горит.

85 - подключитесь к источнику питания, которым вы хотите управлять коммутатором. Например, вы можете отрезать провод от провода дальнего света или от провода заднего фонаря
86 - подключиться к земле.

(Примечание: 85 и 86 можно поменять местами, но в наших привязях они настроены таким образом).

«Что делать, если я не хочу, чтобы мой светодиодный свет всегда горел вместе с дальним или резервным светом?»
Хороший вопрос! Так что вам нужен еще один переключатель на приборной панели, который вы выключаете и включаете. Когда он выключен, и вы включаете дальний свет, ваш светодиодный свет все равно не горит, и наоборот. В этом случае вам необходимо подключить переключатель тире между током триггера, то есть линией, которую вы отсоединили от провода дальнего света или провода резервного света.

С нашим жгутом проводов все, что вам нужно сделать, это отрезать провод, идущий от переключателя к 30-му штырю реле, и подключить его к проводу дальнего света или проводу резервного света. Таким образом, когда у вас включен дальний свет, ток от него сначала идет на переключатель на приборной панели, а если он выключен, электричество не может попасть в цепь 85/86, чтобы создать магнитную силу, чтобы закрыть 30 / 87, которая включает ваши светодиодные фонари.

Остались вопросы?
Нет проблем, мы здесь, чтобы помочь, напишите нам по электронной почте или позвоните нам.

Светозависимый резистор - LDR как схема переключения

Что такое светозависимый резистор (LDR) или фоторезистор?

Прежде всего, светозависимый резистор, который вы ищете, также называют фоторезистором, так как название предполагает, что светозависимый резистор - это резистор, величина которого зависит от количества световой энергии, падающей на его поверхность.

Чем больше сила света, падающего на резистор, зависящий от света, тем меньше будет значение сопротивления. Свет содержит фотон (частица света), который несет энергию и имеет частоты определенного диапазона.

Обозначение светозависимого резистора в соответствии со стандартом МЭК показано на рисунке:

Конструкция и состав светозависимого резистора:

Ниже приведена диаграмма выводов LDR и его базовая конструкция:

На этом рисунке линии сгиба представляют собой светочувствительный материал, нанесенный на изолированное керамическое основание. И токопроводящие штыри, соединенные с концом для использования, поскольку светочувствительный материал очень быстро окисляется на открытом воздухе, вступая в реакцию с кислородом воздуха. (природа кадмия очень реактивная). Поэтому вся сборка покрыта прозрачным эпоксидным или силиконовым стеклом.

  • Значение светозависимого резистора колеблется от 10-20 МОм до (0,3-5) кОм. [значения различаются в зависимости от условий испытаний]
  • Этот диапазон может быть разработан для удовлетворения теоретических, а также практических потребностей.Светочувствительный материал, используемый в LDR, обычно представляет собой сульфидные соединения кадмия высокой степени очистки, например, сульфид кадмия и сульфиды других соединений, таких как селенид, индий и сурьма.
  • Эти соединения имеют низкую стоимость производства и, следовательно, широко используются для общего применения.

В последних разработках основным составом / материалом, используемым для изготовления фоторезистора или светозависимого резистора, является «кремний и германий».

Доступность Si / Ge является основной причиной этого.Полупроводники альтернативно используются для различных других приложений, таких как микрочипы, ИС, карты памяти, SSD, транзисторы и т. Д. Очевидно, полупроводниковая промышленность переживает бум и имеет бессмертное будущее.

Характеристика отклика фотодиода (интенсивность света против сопротивления):

Значение сопротивления, которое LDR имеет при «определенной интенсивности света», зависит от частоты падающего на него света. Как вы можете видеть, на рисунке показан спектр света, а энергия содержит распределение в соответствии с частотой света в зависимости от энергии света.

Теперь реакция этого устройства под светом такая, как показано:
(он нелинейный по своей природе)

Частотная характеристика фоторезистора очень похожа на характеристику человеческого глаза, и поэтому он используется для обнаружение света в спектре 550-620 нм, который аналогичен диапазону человеческого глаза.

Пиковая характеристика LDR:
Полный дневной свет = 5 кОм
Полная темнота = 20 МОм

Мы провели несколько практических измерений на типичном фоторезисторе или LDR в нашей лаборатории.

Наблюдение:

Минимальное сопротивление при максимальной интенсивности света составляет 2,58 кОм.

Максимальное сопротивление при отсутствии света означает, что при любом отсутствии света сопротивление будет считаться больше , чем 1 МОм

[вероятно 🙁 вне диапазона в нашем цифровом мультиметре, как показано на рисунке]

Физика задействовано:

  • Когда свет падает на фоторезистор, т.е.д. Когда световая энергия в форме фотона падает на светочувствительный материал, фотон ударяется о электроны на более низком энергетическом уровне, в результате электроны на более низком энергетическом уровне возбуждаются.
  • Электрон перескакивает на более высокий энергетический уровень, то есть на зону проводимости, и, таким образом, увеличивается количество свободных электронов в зоне проводимости, что приводит к увеличению проводимости материала (или снижению удельного сопротивления материала).
  • Чем больше фотон (интенсивность света) падает на светочувствительный материал, тем больше генерируется свободный электрон, что в конечном итоге приводит к изменению проводимости.Этот эффект отвечает за характеристику LDR.

Каково применение фоторезистора (LDR)?

i) Автоматический уличный фонарь LDR.
ii) Измерение световой энергии.
iii) Автодром Sunseeker.
iv) Часы бытовые.
v) Игрушки.
vi) Как переключатель [в общем смысле].

Базовая схема применения - фоторезистор в качестве переключателя:

LDR в качестве переключателя позволяет сделать это…
Для создания LDR в качестве переключателя нам понадобится несколько компонентов, таких как 2 резистора, 1 транзистор, 3 вольта или 9-вольтовая батарея, макет, переменный резистор (горшок), несколько проводов и основной компонент LDR или фоторезистор.

Реальная схема для использования LDR в качестве переключателя:

Список компонентов:

R1 = резистор 1 кОм
R2 = резистор 2,2 кОм
R3 = потенциометр 47 кОм
R4 = LDR (общего назначения)
Батарея 9 В
LED / реле (как нагрузка)

Транзистор
Q1 = 2N3904 или 2N222 NPN; Q2 = 2N2907 PNP

Важно: Используйте сопротивление потенциометра, чтобы получить требуемый выход, регулируя его значение, обратите внимание на выход при изменении сопротивления потенциометра.

Если вам нужна сложная схема, мы можем использовать реле вместо транзистора, поэтому подключите схему, как показано на рисунке. (схема плагина)

Работа схемы резистора, зависимого от света:

Мы использовали здесь NPN-транзистор, когда свет падает на LDR, сопротивление LDR будет меньше, и он получает напряжение для управления базой транзистора, что приводит к выход в точке «A» из-за транзистора находится в активной области.

  • Когда мы закрыли LDR, чтобы сделать его темным, тогда выход в точке «A» будет «0», так как транзистор находится в области отсечки.
  • Теперь используйте сигнал из точки «A» для управления следующей схемой, которая будет определять «что» делать, если условия сигнала - логическая 1 ( ВКЛ, ) или логический 0 ( ВЫКЛ, ).

[Когда кажется, что ваша схема не работает, используйте свой мозг , чтобы поиграть с выходом в соответствии с вашими требованиями и не зависеть от значений выходного сигнала, упомянутых здесь, и не покидайте схему по той причине, что это не рабочий]

Схема использует конфигурацию «делителя потенциала» для управления транзистором в режиме переключения, который подключен к базе NPN-транзистора.Также для более подробного комментария ниже в разделе комментариев, возможно, вы получите ответ.

Можно ли заменить светозависимый резистор или фоторезистор?

Ответ ДА из-за более низкой чувствительности и меньшей точности.

  • Фототранзисторы и фотодиоды заменили этот недостаток LDR.
  • Фототранзистор и фотодиод являются полупроводниковыми приборами, поэтому чувствительность и точность в полупроводнике можно контролировать благодаря огромным разработкам в этой области.
  • Требуется стабильность при изменении температуры с сохранением постоянной интенсивности света. Таковы полупроводниковые устройства. Следовательно, LDR не очень подходит для точных измерений из-за недостаточной стабильности.
  • Напротив, «влияние температуры» на фотодиод и фоторезистор может быть уменьшено за счет использования схемы компенсации и точного легирования, что невозможно в LDR.

( Наконец Дополнительный совет: LDR (резистор, зависимый от света) имеет неполярные выводы)

Связанные области / технологии:

i] Laser
ii] Night Vision
iii] Инфракрасная частота
iv] RF

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *