Проверенная схема фотореле для освещения растений
Всем привет. Как ожидалось, опять пришла весна. А вместе с ней и некоторые вопросы и думки о предстоящей посевной на приусадебном огороде. Да простят меня автомобили, но сегодня поговорю об этом. Так что, суровые водители автотранспорта, интересующиеся только им, а также жаждущие поржать, могут отдохнуть и не читать дальше.
Меня лично озаботила тема, как организовать дополнительную подсветку рассады в не очень светлом помещении. Дело в том, что у меня помидорно-перечный питомник организован в мастерской при гараже (дабы не мусорить в доме). Так вот, там одно окно на запад, да еще притемненное находящейся над ним террасой второго этажа. Короче, ацки мало света, однако!
Как известно, оптимальная освещенность рассады должна быть где-то около 8000 люкс. А от окна у меня в светлый день от силы 1000 люкс. То есть почти в десять раз меньше, чем желают вершки и корешки. Вот и решил одолеть эту злобную тему. А заодно рассказать и поделиться некоторыми своими технологическими приемами при изготовлении электронных устройств детской сложности, так как, несмотря на простоту в целом, сам часто сталкивался с проблемками, которые приходилось так или иначе решать.
Собственно подсветка у меня организована конструкцией из четырех светодиодных прожекторов, подвешенных к потолку над рассадой. Но их нужно утром включить, а вечером выключить (такой цикл жизни у растений, в отличие от людей, которые спят и бодрствуют иногда очень затейно). Кто-то скажет, а в чем проблема? Ну включай и выключай, или уже и это лень?! Для таких злых людей поясню, что мне приходится постоянно уезжать дня на два-три в неделю. А это уже проблема. На фазенде никого нет, кроме видеокамер, у которых, как известно другие важные задачи.
Итак, поехали! Надо сделать фотореле, которое будет включать светильники на рассвете и выключать вечером в сумерки. Схему взял проверенную ранее на термореле включения и выключения вентиляторов охлаждения в блоке питания, о котором писал ранее.
Только слегка доработал ее. Естественно вместо терморезистора применил фоторезистор ФР-765. А номинал резистора R1 увеличил до 820 ком. Опробовал работу схемы на макетной плате, запитав ее от лабораторного источника.
В качестве источника питания схемы взял имеющийся AC-DC преобразователь на 12в. Он идеально компоновался вместе с платой в небольшой корпус.Индикаторный светодиод не применял, так как индикация наглядно происходит путем включения четырех прожекторов по 100 ватт (как уж не понять, что, — Ура! Сработало!).
Сделал разводку платы в Sprint-Layuot с учетом компоновки в корпусе.
А дальше нужно делать плату методом ЛУТ (лазерно утюжная технология). Распечатал рисунок платы на лазерном принтере ( у меня HP) на желтой китайской термобумаге (она мне наиболее нравится из всего опробованного, так как стабильно дает результаты при переносе изображения на фольгированный стеклотекстолит и легко отделяется от него после переноса). В настройках принтера нужно задать максимальный расход тонера. Заготовка платы ошкуривается нулевкой и обезжиривается ацетоном. Заготовку платы делаю несколько больше, чем нужный размер, чтобы зафиксировать бумагу с рисунком на ней при помощи полосок малярного скотча шириной 20 мм ( это скотч шириной 20 мм, не полоски), которые наклеиваются, как показано на фото и загибаются за края заготовки. Малярный скотч надежно удерживает бумагу на заготовке при прогреве ее утюгом, не плавится и легко отделяется потом не оставляя следов. К этому я пришел после многих разных экспериментов, как к наиболее оптимальному способу фиксации. Вот примерно так.
Далее собственно ЛУТ. Утюг ставится на максимальную температуру. Пока он греется, кладу заготовку платы на доску бумагой с рисунком вверх. Накрываю ее листом, сложенным вдвое, обычной офисной бумаги. сверху накрываю тоже сложенным вдвое тонким вафельным полотенцем, какие сейчас продаются как ветошь за копейки.Дальше начинаю проглаживать этот бутерброд утюгом с небольшим нажимом в течение полутора минут. Затем заготовку оставляю остывать естественным образом. Когда она остынет до комнатной температуры, осторожно отделяю бумагу от медного слоя заготовки.
Здесь важно правильно выдержать время прогрева, чтобы не пересох тонер. Я несколько передержал, поэтому огрехи поправляются кислотостойким маркером.
Далее — собственно травля. Ее описывать не буду, процедура известная. После травления смываем тонер с платы тампоном, смоченным ацетоном. Вот, что получилось. Не бог весть, но приемлемо.
Далее обрезаем заготовку в размер. Для того, чтобы это легко можно было сделать, при разводке платы в Sprint-Layout я выбираю опцию с контуром платы. По этим линиям обрезаю плату в размер. Чем бы вы думали? Ножницами…, по металлу. Они прекрасно режут текстолит и нет пыли, как от ножовки.
Дальше нужно плату облудить. Для этого я использую сплав Розе. Этот сплав имеет температуру плавления около 99 градусов. В небольшой металлической емкости с антипригарным покрытием (расплавленный сплав к нему не пристает) с водой на портативной газовой плитке расплавляю кусочек сплава Розе ( в воду необходимо добавить немного лимонной кислоты, примерно чайную ложку без горки на стакан воды), кладу туда плату рисунком на расплавленный сплав (похожий на ртуть, такой же подвижный), немного прижимаю передвигая туда-сюда плату, затем переворачиваю плату рисунком вверх. Силиконовой лопаточкой (коих масса в хоз. отделах) растираю расплавленный сплав по поверхности рисунка, залуживая его тонким слоем.Вот, что получилось.
Далее сверлим отверстия. Я пользуюсь маленьким и легким китайским сверлильным станочком с плавной регулировкой оборотов, к которому сделал подсветку зоны сверления.
Пробовал ручные микросверлилки, но это не то. Здесь строго вертикально подается сверло (я использую твердосплавные германские сверла, которые хоть и стоят 150 руб . штука, но того стоят) и вероятность сломать его крайне мала. Разве что в неадекватном состоянии, но в этом случае лучше заняться чем-то другим, например смотреть широко на мир говяжьим взглядом. Ну а теперь собираем схему на плате. Вот, что получилось.
Если монтаж выполнен правильно, то схема запускается сразу. Наладка заключается в регулировке подстроечным резистором световых порогов срабатывания реле. Я настроил примерно на 30 люкс с учетом некоторого гистерезиса, который задается резистором обратной связи R3.
Кстати о гистерезисе. Я выбрал эту схему еще и потому, что при срабатывании реле на граничных значениях (что в термореле, что в фотореле) абсолютно отсутствует дребезг контактов реле. Срабатывания четкие. Хотя, мы знаем, как медленно меняется освещенность при утренних и вечерних сумерках. Но даже в этом случае нет пограничных эффектов. Вот готовое изделие с розеткой питания нагрузки.
А это оно в работе.
Ну вот, теперь еще одной проблемой стало меньше. И еще. Это фотореле можно использовать и в режиме включения света с наступлением темноты и выключения его с ростом освещенности. То есть, как автоматическое включение освещения чего-либо в ночное время. Для этого задействуется лишь другой контакт реле. На рисунке печатной платы это видно. Всем добра!
radioskot.ru
схема, видео, инструкция по сборке
Одним из основных элементов автоматики в уличном освещении, наряду с таймерами и датчиками движения, является фотореле или сумеречное реле. Назначение данного аппарата — автоматическое подключение полезной нагрузки, при наступлении темного времени суток, без участия человека. Это устройство также получило огромную популярность благодаря своей дешевизне, доступности и простоте подключения. В данной статье мы подробно разберем принцип работы сумеречного выключателя и нюансы его подключения, а также расскажем, как сделать фотореле своими руками. Это не отнимет много времени и сил, зато вам будет приятно пользоваться самостоятельно собранным устройством.
Конструкция реле
Основным элементом реле является фотодатчик, в схемах могут применяться фоторезисторы, диоды, транзисторы, фотоэлектрические элементы. При изменении освещенности на фотоэлементе соответственно изменяются и его свойства, такие как сопротивление, состояния P-N перехода в диодах и транзисторах, а также напряжения на контактах фоточувствительного элемента. Далее сигнал усиливается и происходит переключение силового элемента, коммутирующего нагрузку. В качестве выходных управляющих элементов используют реле или симисторы.
Почти все покупные элементы собраны по схожему принципу и имеют два входа и два выхода. На вход подается сетевое напряжение 220 Вольт, которое, в зависимости от установленных параметров, появляется и на выходе. Иногда фотореле имеет всего 3 провода. Тогда ноль – общий, на один провод подается фаза, и при нужной освещенности она соединяется с оставшимся проводом.
При подключении фотореле необходимо ознакомится с инструкцией, обратить особое внимание на максимальную мощность подключаемой нагрузки, тип ламп освещения (накаливания, газоразрядные, светодиодные лампочки). Важно знать, что реле освещения с тиристорным выходом не смогут работать с энергосберегающими лампами, а также с некоторыми видами диммеров из-за конструктивных особенностей. Этот нюанс необходимо учитывать, чтобы не повредить оборудование.
Давайте рассмотрим несколько схем для самостоятельной сборки сумеречного выключателя в домашних условиях. Для примера разберем, как сделать симисторный ночник с фотоэлементом.
Инструкция по сборке
Это самая элементарная схема фотореле из нескольких деталей: симистора Quadrac Q60, опорного резистора R1, и фото элемента ФСК:
При отсутствии света симисторный ключ открывается полностью и лампа в ночнике светит в полный накал. При увеличении освещенности в помещении происходит смещение напряжения на управляющем контакте и меняется яркость светильника, вплоть до полного затухания лампочки.
Обратите внимание, что в схеме присутствует опасное для жизни напряжение. Подключать и тестировать ее необходимо с особой аккуратностью. А готовое устройство обязательно должно быть в диэлектрическом корпусе.
Следующая схема с релейным выходом:
Транзистор VT1 усиливает сигнал с делителя напряжения, который состоит из фоторезистора PR1 и резистора R1. VT2 управляет электромагнитным реле К1, которое может иметь как нормально разомкнутые, так и нормально замкнутые контакты, в зависимости от назначения. Диод VD1 шунтирует импульсы напряжения во время отключения катушки, защищая транзисторы от выхода из строя из-за бросков обратного напряжения. Рассмотрев данную схему, можно обнаружить, что ее часть (выделенная красным) по функционалу близка к готовым сборкам релейного модуля для ардуино.
Слегка переделав схему и дополнив ее одним транзистором и солнечным фотоэлементом от старого калькулятора, был собран прототип сумеречного выключателя — самодельное фотореле на транзисторе. При освещении солнечного элемента PR1, транзистор VT1 открывается и подает сигнал на выходной релейный модуль, который переключает свои контакты, управляя полезной нагрузкой.
Если у вас остались вопросы, то посмотрите видео, на которых также подробно рассказывается, как сделать фотореле своими руками:
Вот, собственно и вся информация о сборке фотореле своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео уроки помогли вам сделать сумеречный выключатель из подручных средств!
Наверняка вы не знаете:
samelectrik.ru
Электротехника: Фотореле своими руками.
В статье фотодатчик своими руками описывалось создание датчика реагирующего на свет и приводились примеры схем управления маломощным электродвигателем и светодиодом. Более полезным было бы управление какой либо мощной нагрузкой например: лампой накаливания, мощным электродвигателем и т.д. Простая схема фотореле для мощной нагрузки приведена на рисунке 1:
Рисунок 1 — Фотореле срабатывающее при уменьшении освещённости
без регулировки чувствительности
В этой схеме используется электромагнитное контактное реле. Самым простым дешёвым и доступным способом управления мощной нагрузкой является использование электромагнитного контактного реле:
Реле показанное на фотографии выше извлечено из сломанного импортного холодильника, это реле может коммутировать (подключать и отключать в данном случае) нагрузку потребляющую ток не более 16А. 16А вполне достаточно для многих бытовых электроприборов. На корпусе этого реле написано что для катушки постоянного тока необходимо 12 В но на практике для срабатывания данного реле было достаточно 9В с блока питания для модема с выпрямителем:
Если 9В окажется недостаточно то можно запитать схему от 12В. Если заменить резистор R1 переменным или подстроечным то можно будет регулировать чувствительность к свету.
Обратный ток данного фотодиода усиливается транзистором VT1:
Данный транзистор образует делитель напряжения вместе с резистором R1:
Как было упомянуто выше данный резистор можно заменить переменным или подстроечным для того чтобы можно было регулировать чувствительность схемы.
Непосредственное управление катушкой реле осуществляет транзистор VT2:
КТ973 хорошо подходит для данной цели. Реле подключается к коллектору данного транзистора.
Для того чтобы транзистор VT2 не перегорел при резком его закрытии параллельно катушке реле ставится обратный диод:
Данный диод можно заменить каким либо другим подходящим диодом.
Резистор R2 не обязателен но его можно поставить для ограничения тока или уменьшения его потребления.
Для силовой части схемы нужны разъёмы и провода:
Реле может подключать нагрузку к сети 220В. Не стоит забывать о том что напряжение сети опасно и при работе с ним необходимо соблюдать меры предосторожности для того чтобы не получить поражение электрическим током.После подготовки всех необходимых деталей можно приступать к сборке реле.
Обратный диод лучше подпаять сразу к реле.
К собранному реле можно подключать нагрузку с источником питания (не обязательно сеть 220В). Используя данное фотореле в паре с источником инфракрасного излучения можно сделать датчик присутствия:
Если направить инфракрасный свет на фотодиод фотореле то при перекрытии этого света реле будет срабатывать и замыкать источник питания на нагрузку, таким образом можно вызвать некоторое действие при пересечении кем либо (или чем либо) инфракрасного луча. Для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно использовать реле с нормально замкнутыми контактами. Для того чтобы включать (или выключать) несколько нагрузок можно использовать реле с несколькими контактами. Также для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно использовать схему на рисунке 3:
Рисунок 2 — Схема включающая нагрузку при увеличении освещения
Если фотореле включает лампу накаливания при уменьшении освещенности то необходимо как нибудь закрыть фотодиод от света лампы накаливания иначе при уменьшении освещенности реле начнёт часто включаться и выключаться что приведёт к быстрому его износу и выходу из строя. Если используется инфракрасный фотодиод то фотореле не будет реагировать на свет лампы дневного света (если не поднести её достаточно близко) или светодиодной лампу (если в ней нет инфракрасных светодиодов с соответствующей длинной волны излучаемого света). Пульт ик-управления лучше не испытывать на данном фотореле:
electe.blogspot.com
Фотореле для уличного освещения
Казалось бы, нехитрая вещь — вовремя включать и выключать уличное освещение во дворе и перед входом в дом. И дело даже не в экономии электроэнергии, хотя большинство живущих в собственных домах даже не подозревают о том, сколько электроэнергии «вылетает в трубу» из-за несвоевременно нажатой кнопки выключателя. Вечером, особенно в зимнее время, намного приятнее возвращаться домой в полной темноте и видеть порог собственного дома, благодаря вовремя включенному уличному освещению.
Как правильно потратить деньги на фотореле для уличного освещения
Для организации автоматического включения лампочек проще всего выполнить подключение фотореле для уличного освещения одним из трех способов:
- Купить комплект фотореле-автомата промышленного производства, установить его своими руками или с помощью знакомого специалиста, настроить и пользоваться им так, как считаете нужным;
- Наиболее надежной будет схема подключения фотореле для уличного освещения, сделанная знакомым электронщиком или человеком, способным сделать и установить подобное устройство своими руками;
- Сделать фотореле своими силами, благо, что деталей и схем для организации автоматического уличного освещения на рынках всегда в избытке.
Совет! Можно просто купить на радиорынке готовую самодельную плату фотореле, но, сколько проработает подобное чудо техники, сказать сложно.
Варианты схемы фотореле своими руками
Проще, конечно, купить готовую схему фотореле. Большинство китайских и отечественных фотоавтоматов достаточно просты в использовании и стоят относительно небольшие деньги.
Как правильно подключить к уличному освещению готовую схему фотореле
Самым простым вариантом будет покупка готовой платы фотореле. Если для вас непринципиально наличие у автоматического устройства каких-либо дополнительных сервисных функций – можно поставить простейшую модель питерского производителя «Мегарон» серии LXP.
В зависимости от количества лампочек в схеме уличного освещения вашего дома и их суммарной электрической мощности можно подобрать одну из моделей:
- Плата LXP01 используется для относительно небольшого по размерам контура уличного освещения, общая мощность ламп не должна превышать 1200Вт. Схема имеет встроенное фотореле, автоматически реагирующее на уровень освещенности в 6-9люкс, при достижении которого плата автоматически включит или выключит освещение;
- Модель LXP02 может работать с вдвое большим количеством ламп, общий ток нагрузки не должен превышать 10А. В этом устройстве уже можно настраивать специальным регулятором – потенциометром уровень освещения, на которое будет реагировать фотореле при включении или выключении уличного освещения;
- Вариант LXP03 наиболее мощный, способен включать уличное освещение даже с маломощными прожекторными лампами и светильниками, экономичными натриевыми лампами и подобными устройствами, с общей потребляемой мощностью до 3кВт. Схема также имеет возможность регулировать порог чувствительности фотореле на уровень освещенности.
К сведению! Приведенные модели обладают типичными характеристиками, соответствующими большинству конструкций фотореле для уличного освещения отечественного или зарубежного производства, предлагаемых на рынке товаров для дома.
Подключение реле выполняется по приведенной ниже схеме фотореле.
В коробке имеется три вывода с обозначением точек подключения. Провода черного, зеленого и красного цвета соответственно, необходимо подключить к фазе, и входу и выходу на проводку фонарей уличного освещения.
Сам пластмассовый бочонок корпуса фотореле необходимо установить в затененном месте на вынесенном кронштейне так, чтобы на корпус не попадали снег или дождь, листва деревьев не затеняла или не могла влиять на работу электроники. В теории электроника способна работать в температурном диапазоне от -25оС до +40оС.
С донной части корпуса можно увидеть крохотный поворотный рычаг потенциометра, с помощью которого выполняется подстройка чувствительности фотореле. После установки и проверки работоспособности рычаг устанавливают в среднее положение и последовательно, в течение нескольких дней подбирают уровень освещенности, при котором необходимо включение уличного освещения.
Совет! Удлините короткие отрезки проводов, выходящие из корпуса фотореле с помощью дополнительного трехжильного кабеля с проводкой аналогичного цвета.
Места соединения необходимо пропаять и заизолировать трубчатым «кембриком», изолентой или другим способом, обеспечивающим надежную защиту от попадания влаги. Сечение каждой жилы провода в кабеле должно быть не менее 2 мм2. Кабель заведите в дом и подключите к коммутационной коробке или напрямую к распределительному электрическому щитку. В этом случае на щите необходимо предусмотреть дополнительный выключатель, позволяющий обесточить, при необходимости, фотореле и контур уличного освещения.
Схема для фотореле подключения уличного освещения
Если вы человек, обладающий хотя бы минимальными знаниями в сборке электронных схем, или пробовали собирать самоделки, вам наверняка будет по силам собрать самую простую и надежную схему фотореле на электронных компонентах копеечной стоимости.
Главным достоинством приведенного варианта фотореле является максимальная простота конструкции, что в большей степени гарантирует надежную работу электроники. Представленная схема фотореле собрана на операционном усилителе 544 серии. Схема очень проста и доступна в изготовлении.
В состоянии покоя операционный усилитель имеет напряжение на ножке 2 выше, чем на 3 ноге. По логике работы микросхемы это означает стабильное и сбалансированное положение, соответственно на управляющем контакте 6 будет низкое напряжение или логический ноль. Низкое напряжение обеспечивает поддержание силового транзистора КТ815 в закрытом состоянии, и реле РП21 не коммутирует подачу электроэнергии на лампы уличного освещения.
Потенциал на ноге №2 определяется состоянием фоторезистора ФСК1. В условиях нормального освещения фотоэлемент обладает низким сопротивлением, благодаря чему на 2 ножку приходит достаточно высокий потенциал. Как только уровень освещенности снижается до программируемого предела, сопротивление фоторезистора возрастает, и потенциал на второй ноге микросхемы снижается. В этой ситуации микросхема срабатывает соответственно заложенной логике и увеличивает напряжение на управляющем контакте №6, ключ на транзисторе КТ подает необходимое напряжение на управляющую обмотку реле, цепь замыкается, и плата фотореле включает уличное освещение.
В устройстве фотореле используется специальный подстроечный резистор на 1 МОм, вращая который, можно достаточно легко выставить уровень чувствительности прибора к уровню освещения.
Большинство деталей можно собрать воздушным монтажом, но лучше изготовить плату по схеме и построить полноценное устройство фотореле.
Большинство деталей можно купить за копейки на рынке или у телемастеров, или даже выпаять из платы старой и пришедшей в негодность электроники блока питания или аналогичных устройств. Если не найдете микросхему 544 серии, можно взять 140 серию. Вместо конденсатора К10-7В можно использовать любой импортный вариант с аналогичным напряжением и емкостью. В качестве управляющего резистора на 1Мом можно использовать СП3-38.
Даже фотоэлемент можно изготовить своими руками из старых, очень распространенных транзисторов МП 25 – 41. Для изготовления главной детали фотореле достаточно аккуратно срезать верхнюю плоскость головки и заклеить место среза кусочком тонкого прозрачного пластика. Коллектор такого фототранзистора будет подключен ко второй ноге микросхемы, эмиттер, соответственно, используется в качестве верхнего по схеме контакта. Управляющее сопротивление при этом необходимо снизить до 6,8-7кОм.
Недостатком схемы является необходимость организации дополнительного внешнего питания в 12В. Для этих целей можно использовать аккумулятор или трансформатор от китайского блока питания, благо, что схема фотореле малочувствительна к качеству и перепадам напряжения.
Плату необходимо поместить внутри помещения, а фотоэлемент установить в трубчатый корпус и вынести в место на улице, наиболее подходящее для установки фотореле.
Самый простой вариант фотореле для уличного освещения
Ели вы не смогли найти некоторые детали для изготовления фотореле своими руками, или работа с микросхемой вам кажется чересчур сложной, можно построить фотореле для уличного освещения буквально на трех транзисторах и паре навесных элементов согласно приведенной схеме.
Конструкция фотореле представляет сильно упрощенный предыдущий вариант. Она не содержит микросхемы операционного усилителя и позволяет собрать фотореле на запчастях от старого усилителя низкой частоты или советского карманного радиоприемника. Стоимость изготовления такого фотореле для уличного освещения будет на порядок дешевле предыдущего варианта.
Логика работы схемы фотореле примерно такая же, как и в предыдущем случае, но в данном варианте изменение проводимости фоторезистора ФСК открывает или закрывает ключ на транзисторе МП41, и далее, по цепочке, включается управляющая обмотка реле на 12В. Настройка чувствительности фотоэлемента выполняется подстроечным резистором на 47 кОм. Все элементы схемы, кроме реле, могут быть собраны воздушным монтажом, заизолированы и помещены в коробку размером со спичечный коробок.
Мощность схемы невелика, ее достаточно, чтобы подключать небольшие реле с током коммутации в несколько ампер. Этого вполне достаточно для включения небольшого уличного освещения на несколько ламп.
Заключение
Существует немало разных схем для уличного освещения, способных не только включать или выключать лампы. Некоторые из них могут программироваться на включение различных уличных светильников на разное время и продолжительность работы. При выборе промышленного образца фотореле обращайте внимание на наличие у конструкции встроенной защиты от временного затемнения фотоэлемента, например, птицами или случайно попавшими на корпус опавшими листьями.
bouw.ru
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.
payaem.ru
Фотореле для уличного освещения своими руками
Многие люди сегодня стремятся создать в собственном доме оптимальные условия для отдыха. Все чаще для оснащения частных домов используют различные элементы системы «умного дома». К примеру, для уличного освещения часто используют специальный датчик – фотореле.
С помощью фотореле можно создать систему включения света на улице в автоматическом режиме при наступлении ночи и сумерек. Такой фотодатчик стоит достаточно много, что делает его нечастым гостем в частных домах. Но если вы обладаете навыками сборки электроприборов, то вполне сможете такой фотодатчик собрать своими руками. Здесь нет ничего сверхсложного, и если установка прошла успешно, то система уличного типа освещения будет работать ничуть не хуже, чем с покупным датчиком. Как можно собрать такой датчик и что следует знать для этого, расскажет сегодняшняя статья.
Технический минимум для сборки
В самом начале, если вы желаете сконструировать фотореле своими руками для автоматизации включения уличного типа освещения, нужно составить, так сказать, «план действий» ведь когда все систематизировано, то и делать будет проще. Для простоты можно воспользоваться таким алгоритмом:
- понять принцип, по которому функционирует фотодатчик, чтобы правильно собрать его электронную начинку;
- узнать, какие характеристики должен иметь прибор;
- выяснить, какой тип датчика вы будите собирать;
- приобрести весь перечень деталей, необходимый для сборки аппарата своими руками.
Обратите внимание! При самостоятельной сборке фотореле управление устройством будет возлагаться исключительно на ваши плечи. Поэтому от того, насколько вы подготовитесь к делу, будет завесить весь успех предприятия и конечный результат.
Самое главное, что следует знать в этом вопросе — корпус такого прибора должен быть герметичным для того чтобы обеспечивать высокую степень защиты изделия от разнообразных погодных условий. Ведь данный датчик будет являться элементом системы уличного типа освещения.
В целом процесс сборки фотореле опирается на многие нюансы, о которых также необходимо помнить. Сюда следует отнести следующие моменты:
- фотодатчик в своей схеме должен содержать защитные элементы, которые будут предупреждать ложное срабатывание прибора и включение света тогда, когда в этом нет необходимости. Если этого не сделать, то аппарат окажется не в состоянии эффективно справляться со своими обязанностями, а вы не получите нужный уровень комфорта;
Обратите внимание! Если не установить защиты, то на работу датчика будут влиять различные помехи.
Схема датчика с защитой
- качественность деталей. Помните, что длительность службы любого самодельного электроприбора, включая фотореле, напрямую зависит от качественности применяемых для его сборки деталей. Поэтому нужно покупать детали только у проверенных продавцов или в специализированных на радиоэлектронике магазинах;
- нужно знать, какие виды фотореле могут использоваться для организации включения света на улице.
Если с качественностью деталей все более-менее понятно, то мало кто знает о том, какой именно фотодатчик применим для уличного типа освещения.
Варианты устройства
Схема щита с фотоэлементом
Собрать своими руками, при должном старании, можно разные виды фотореле, которые могут использоваться в системе уличного типа освещения. Для автоматического включения света на улице можно использовать различные фотоэлементы, которые продаются на рынке.
Обратите внимание! Разные модели фотодатчиков имеют не только различные конструкционные особенности, но и управляются по-разному. В этом отношении надо знать, что подключение фотореле напрямую зависит от типа используемого прибора.
Датчик с фотоэлементом может быть следующих видов:
- изделие, щит которого будет содержать в себе специальный фотоэлемент. Данный фотодатчик применяется для включения света в момент наступления сумерек. При этом выключение устройства происходит, когда он улавливает первые солнечные лучи. Такие модели являются полностью автоматизированными. Сам датчик имеет прозрачный корпус. Он защищает фотоэлемент от различных неблагоприятных климатических условий, а также от механических повреждений;
- датчик, позволяющий регулировать порог срабатывания. Способ управления устройством будет почти таким же, как и у предыдущей модели. Внизу такое фотореле содержит специальный переключатель. С его помощью возможна регулировка порога срабатывания фотоэлемента. Такие приборы пользуются наибольшей популярностью;
Обратите внимание! Установка переключатели на «+» будет предполагать автоматическое включение света при незначительном затемнении (при грозе или дожде). При установке в режим «-», фотоэлемент будет срабатывать исключительно в темное время суток.
Прибор с регулировкой
Схема датчика с таймеров и фотоэлементом
- датчик, который в своей конструкции содержит и фотоэлемент и таймер. Этот прибор, так же как и предыдущие, предназначены для контроля уличного типа освещения. Здесь так же используется автоматический механизм работы датчика. Щит, где будет размещен таймер, дает возможность человеку самостоятельно управлять периодом освещения. Используя панель управления устройства. можно самостоятельно вносить корректировку временных промежутков, когда требуется освещение. В заданной ситуации, при достижении освещения максимального уровня, прибор автоматически выключится. Такие модели позволяют значительно экономить электроэнергию.
Кроме этого и сами компоненты изделия могут быть различными. К примеру, таймер для разных датчиков может быть:
- дневным;
- недельным;
- годовым.
Используя разные таймеры, вы сможете отлаживать фотореле на определенную работу в зависимости от своих потребностей.
Выносной прибор
Фотореле с выносным фотоэлементом
Отдельно стоит отметить, что существуют особые виды фотореле, у которых фотоэлемент выносится отдельно.
Здесь существуют свои особенности и установка такого прибора несколько отлична:
- механизм управления и основной блок будут находиться друг от друга на достаточном расстоянии. Расстояние между этими элементами может достигать 100 м;
- электрический щит с установленным блоком фотореле можно разместить в любом месте, где вам захочется.
Благодаря такой конструкции вы получите возможность поместить устройство в более защищенное от различных климатических особенностей место. В результате датчик прослужит вам намного дольше, чем модели со встроенными фотоэлементами.
Любой вариант фотореле можно сделать своими руками. Главное правильно потом установить прибор и подключить его, чтобы он смог эффективно исполнять свои функции для включения освещения на улице в нужное время.
Самостоятельная сборка
В зависимости от того, какой тип фотореле вы выбрали, будет зависеть и схема его сборки. В этой статье мы рассмотрим несложную схему, по которой можно будет без особых проблем собрать устройство своими руками.
В своей основе датчик с фотоэлементом содержит фазовый регулятор для мощности (КР1182ПМ1). Когда на улице день, фотодатчик VT1 засвечен. Текущий через его переход ток закрывает внутри микросхемы симисторы. В результате этого симистор VS1 будет закрыт, а лампа EL1 не будет светиться.
Схема сборки
Когда наступает вечер, происходит уменьшение освещения фоторезистора VT1. В результате этого снижается и ток, который идет через его переход. Это приводит к тому, что в микросхеме «отпираются» транзисторы. Они, в свою очередь, способствуют открыванию симистора VS1 и активации лампы.
Из-за того, что схема сборки такого датчика не содержит пороговых элементов, то активация лампы и ее деактивация происходит плавно. Кроме этого высокая чувствительность фотореле позволяет включаться источнику света на полную мощность только при наступлении полных сумерек.
Чтобы снизить помехи в работе подобного аппарата, в схему следует включить дроссель L1, а также конденсатор C4.
В качестве конденсатора необходимо брать К73-16 или К73-17 с напряжением не менее 400 В. Также можно использовать конденсаторы К50-35.
На радиатор с поверхностной площадкой в 300 см2 необходимо установить симистор VS1. Дроссель изготавливаем из двух склеенных колец (ферритовых) К38х24х7 (можно взять марку М2000НМ).
Обмотку наматываем в один слой, который должен содержать 70 витков провода ПЭВ-2, имеющего диаметр в 0,82 мм.
Обратите внимание! Правильно собранное фотореле не нуждается в налаживании. При появлении необходимости повысить чувствительность в схему стоит включить еще один фототранзистор. Он будет идти параллельно. При налаживании обязательно соблюдайте меры предосторожности, так как все компоненты устройства будут находиться под напряжением.
Другой вариант сборки
Компоненты для сборки
Есть и немного другой способ. Здесь сборка ведется на базе полупроводникового интегрированного прибора компании TeccorElectronics Q6004LT. Он представляет собой симистор со встроенным динистором. Для этого прибора характерен рабочий ток в 4 А, а рабочее напряжение – 600 В.
Здесь вам понадобятся:
- прибор Q6004LT;
- фоторезистор;
- обычный резистор.
Полученный аппарат будет иметь питание от сети в 220В. Принцип работы данной схемы таков:
- свет формирует на фоторезисторе малое сопротивление. В это же время на управляющем электроде квадрака будет находиться небольшое напряжение;
- квадрак остается закрытым. В результате этого через него не будет протекать ток;
- когда освещенность снизится, на фоторезисторе будет наблюдаться повышение сопротивления, что приведет к возрастанию импульса напряжения, поступающего на управляющий электрод;
- увеличение амплитуды напряжения до отметки в 40 В приведет к открытию симистора и через цепь потечет ток. В результате зажжется свет.
Чтобы настроить эту схему, необходимо применить резистор. Его начальное сопротивление должно составлять 47 кОм, а вот величина сопротивления должна подбираться в зависимости от типа применяемого в схеме фоторезистора. В качестве фоторезистора можно использовать такие элементы: ФСК-7, СФ3-1 или ФСК-Г1.
Применение мощного прибора Q6004LT дает возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до 500 Вт. А использование в схеме дополнительного радиатора позволит увеличить мощность до 750 Вт. В дальнейшем можно применять квадрак, который будет обладать рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Главными преимуществами этой схемы сборки является минимум деталей, отсутствие блока питания, а также возможность повышения мощности. Благодаря этому самостоятельная сборка такого аппарата пройдет достаточно быстро и без проблем, даже если за нее возьмется новичок.
Подключение прибора
Датчик с фотоэлементом является незаменимой вещью в частных домах с обширной приусадебной территорией. Данное устройство позволит обеспечивать автоматическое включение освещения на улице с наступлением сумерек.
Самым оптимальным вариантом для установки, по мнению специалистов, является фотореле, имеющие возможность регулирования порога срабатывания. Сборку такого прибора, а также подключение фотореле можно всецело сделать своими руками, без привлечения специалиста.
Обратите внимание! Данная модель станет отличным приобретением для дачных площадок и городских дворов.
Касательно того, как подключить фотореле, которое было собранно своими руками, то это уже тема отдельной статьи. В данной ситуации основное внимание следует обращать на модель устройства, так как разные варианты сборки имеют различные способы подключения. В принципе, с этой задачей справится любой, даже новичок в сборке электроприборов.
Установка фотореле
Помните, что при подключении фотореле для создания уличного освещения необходимо быть очень осторожным, чтобы не получить электротравму.
Как видим, собрать своими руками фотореле, чтобы автоматизировать процесс подсветки уличного пространства, не очень сложно. Главное следовать выбранной сборочной схеме и использовать качественные детали.
1posvetu.ru
Фотореле своими руками: схемы, устройство и применение
Технический прогресс делает жизнь людей все более комфортной. Для этого изобретаются новые устройства, которые выполняют действия без присутствия и участия людей.
Одним из таких устройств является простое фотореле. Такое устройство можно купить в магазине, но интересней и экономней его сделать своими руками.
Где можно применять прибор с авторегулировкой света?
Фотореле может быть использовано для включения или выключения света в разное время суток. Например, при наступлении темноты прибор включает освещение, а на рассвете — отключает. Также оно может быть использовано в подъезде многоквартирного дома или на своем загородном участке.
Известно широкое применение светодиодного светильника с фотореле, которое в автономном режиме включает и выключает освещение. Такой прибор может быть использован в «умном доме». При этом с помощью фотореле можно не только управлять освещением, но и открывать жалюзи или проветривать комнату. Надо отметить и возможность установки этого устройства для системы охраны дома.
Разбираемся в схеме простого фотореле своими руками
Простейшая схема фотореле состоит из двух транзисторов, фоторезистора, реле, диода и переменного резистора. В качестве транзисторов используются приборы типа КТ315Б, включенные по схеме составного транзистора, с нагрузкой которого является обмотка реле. Такая схема имеет большой коэффициент усиления и большое входное сопротивление, что позволяет включать в нее фоторезистор с большим сопротивлением.
При увеличении освещенности фоторезистора, включенного между коллектором и базой первого транзистора, происходит открывание этого транзистора и транзистора №2. В результате появления тока в коллекторной цепи второго транзистора произойдет срабатывание реле, которое своими контактами, в зависимости от его настройки, включит или выключит нагрузку.
Для защиты схемы от воздействия ЭДС самоиндукции при выключении реле включен защитный диод типа КД522. Для настройки чувствительности схемы между базой и эмиттером первого транзистора включается переменный транзистор номиналом в 10 кОм.
Питание такого фотореле может осуществляться от источника постоянного напряжения в 5 — 15 В. При этом, при напряжении источника в 6 вольт используются реле типа РЭС 9 или РЭС 47, а при напряжении питания в 12 В используются реле РЭС 15 или РЭС 49.
Для монтажа схемы можно создать специальную плату, при возможности – печатную. Затем укрепить на плате реле, транзисторы, переменный резистор, сделать отверстия для выводов элементов схемы и произвести соответствующие соединения с помощью монтажных проводов и паяльника.
Настройку схемы можно производить в затененной комнате с использованием лампы накаливания, у которой можно регулировать поток света.
При необходимой освещенности подбирается порог срабатывания схемы с помощью переменного резистора. Если в дальнейшем не планируется подстройка порога срабатывания, то вместо переменного устанавливается постоянный резистор, сопротивление которого соответствует величине, полученной при регулировке.Способ сборки на современном приборе
При использовании более сложных электронных приборов можно собрать самодельное фотореле, в которое входит всего три компонента. Такую схему можно собрать на интегрированном полупроводниковом приборе компании TeccorElectronics Q6004LT (квадрак), который представляет собой симистор с встроенным динистором. Такой прибор имеет рабочий ток в 4 А и рабочее напряжение 600 В.
Схема подключения фотореле состоит из прибора Q6004LT, фоторезистора и обычного резистора. Питание схемы осуществляется от сети 220 В. При наличии света фоторезистор имеет малое сопротивление (несколько кОм), и на управляющем электроде квадрака присутствует очень малое напряжение. Квадрак закрыт и через его нагрузку, в качестве которой могут быть использованы лампы освещения, ток не протекает.
При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора будет увеличиваться, возрастут и импульсы напряжения, поступающие на управляющий электрод. При увеличении амплитуды напряжения до 40 В симистор откроется, по цепи нагрузки потечет ток и освещение включится.
Для настройки схемы используется резистор. Начальное значение его сопротивления составляет 47 кОм. Величина сопротивления подбирается в зависимости от требуемого порога освещенности и типа используемого фоторезистора. Тип фоторезистора не критичен. Например, в качестве фоторезистора может быть использованы элементы типа СФ3-1, ФСК-7 или ФСК-Г1.
Совсем не обязательно быть мастером для того, чтобы знать, как починить розетку. Необходимо просто научиться верно определять поломки и запомнить несколько несложных правил для их исправления.Современная система энергоснабжения предусматривает трехжильную проводку с заземлением в частном доме или квартире. С учетом таких условий устанавливают и розетки.
Использование мощного прибора Q6004LT позволяет подключать к фотореле нагрузку мощностью до 500 Вт, а при использовании дополнительного радиатора эту мощность можно увеличить до 750 Вт. Для дальнейшего увеличения мощности нагрузки фотореле можно использовать квадрак с рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Таким образом, преимуществом данной схемы, помимо малого количества применяемых деталей, является отсутствие необходимости отдельного блока питания и возможность коммутации мощных потребителей электрической энергии.
Выводы:
- В различных системах автоматического регулирования, чаще в системах освещения, используются фотореле.
- Существует много разных схем фотореле с использованием в качестве датчиков фоторезисторов, фотодиодов и фототранзисторов.
- Простейшие схемы фотореле, которые содержат минимум деталей, можно собрать своими руками.
Видео с примером сборки самодельного фотореле
elektrik24.net