Фотореле схема: Фотореле для уличного освещения: схема, как подключить

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. Как подключить фотореле

Благоустройство придомовой территории часто нуждается в устройствах, использующихся для того, чтобы автоматически включать свет после наступления сумрака и отключать с рассветом.

В этих целях может использоваться как фотореле, так и астротаймер.

Первое устройство отличается своей простотой и доступной стоимостью, тогда как второй – сложностью конструкции и дороговизной. Именно поэтому все большее количество владельцев частных домов отдают свое предпочтение такому устройству для уличного освещения. Прежде чем приступить к его монтажу, следует разобраться во всех особенностях такого приспособления.

Конструктивно датчики могут быть как встроенными – выполненными в одном корпусе с датчиком, так и выносными. Последние отличаются своей герметичностью и высоким уровнем влагостойкости, соответствующим классу IP 65.

Дополнительно фотореле могут оснащаться специальными контроллерами. Они обладают таймерами, предоставляющими возможность установки времени включения и выключения.

Прибор может продаваться под разнообразными названиями. Нередко его называют фотодатчиком, фотоэлементом, световым датчиком, или же сумеречным выключателем.

Несмотря на это, функциональность всех перечисленных устройств одинакова. Именно поэтому они отличаются примерно одинаковым способом подключения, о котором речь пойдет ниже.

Содержание статьи

• Как подключить фотореле для уличного освещения через выключатель
• Как работает фотореле
• Подключение фотореле к светодиодному прожектору
• Схема подключения

Как подключить фотореле для уличного освещения через выключатель

Подключение преимущественно происходит посредством стандартного одноклавишного выключателя. В таком случае не надо будет постоянно отправляться в щитовую чтобы включать и отключать питание.

При соединении фотореле в распределительной коробке через выключатель будет четыре соединения. Фаза питания в такой ситуации будет постепенно поступать по такой цепочке:

• автомат питания;
• выключатель;
• датчик;
• непосредственно фонарь.

Независимо от выбранной схемы, световой датчик ни в коем случае не должен находиться в месте, которое может освещаться фонарем.

Как работает фотореле

Главным функциональным элементом фотореле считается фоторезистор или же фототранзистор. Они способны менять собственные параметры при изменении освещения. Если на эти приспособления попадает необходимое количество света, то цепь будет оставаться разомкнутой.

У каждого устройства существует собственная настройка чувствительности. Ее порог срабатывания можно задать вручную. На таких распространенных на рынке моделях, как ИЭК ФР-601 и ФР-602, это делается при помощи регулятора. Он может выставляться в диапазоне от «+» до «-». Достаточно один раз настроить устройство на включение освещения в нужное темное время суток и на выключение.

Важно! Если выбрать максимальное положение, фотореле будет включаться в даже в темный облачный день. В минимальном положении устройство начнет работать в кромешной тьме.

Подключение фотореле к светодиодному прожектору

Самой доступной и понятной для пользователей схемой подсоединения является прямой монтаж к сети электроснабжения. На прибор обязательно необходимо подать 220В, то есть фазу и ноль.

Все провода этого устройства, как правило, окрашены в разный цвет.

Это важно. По паспорту, который прилагается к фотореле, нужно определить вход фазы подключения и выход на светильник.

В этом плане следует выделить такую закономерность:

• ноль: синий провод;
• входная фаза: коричневый провод;
• выход на прожектор: красный провод.

На проводе, осуществляющем выход на нагрузку, фаза возникает лишь в момент срабатывания прибора. Ее нужно заводить непосредственно в сам прожектор.

Важно! В классическом исполнении устройства длины провода может не хватить. Для наращивания нужно использовать кабель с сечением 1,5 мм².

Схема подключения

На вход датчика света надо завести фазу и ноль. С места выхода фаза идет на нагрузку. Под ним подразумевается фонарь, который должен срабатывать при наступлении ночи. Ноль на нагрузку должен идти от автомата или же с нулевой шины эдектрощитка.

В соответствии с правилами монтажа соединение уместно выполнять в распредкоробке. Она должна обладать соответствующей герметичностью. Это обусловлено тем, что в большинстве случаев коробка размещается на улице недалеко от прожектора. Ниже показана наиболее часто используемая схема подключения:

Дополнительно может понадобиться пускатель. Он добавляется в схему в тех случаях, когда включать нужно довольно мощный уличный прожектор, расположенный на столбе. Такое устройство, как магнитный пускатель, неплохо переносит пусковые токи, будучи рассчитанным на постоянное срабатывание прожектора.

Из этой статьи вы могли узнать, как правильно подключать фотореле своими руками. Как видите, все эти работы можно выполнить самостоятельно без соответствующего опыта или же навыков, достаточно всего лишь следовать схемам!

Что такое фотореле? | Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

Реле представляют собой переключатели с электрическим приводом, которые можно разделить на контактные (механические) и бесконтактные (полупроводниковые). Фотореле представляют собой полупроводниковые реле, состоящие из светодиода, оптически связанного с полевым МОП-транзистором, и используются в основном в качестве замены сигнальных реле. Известно, что фотореле, не имеющие подвижных контактов, обладают большей надежностью в течение долгого времени, чем механические реле.

Пять основных параметров (площадь монтажа, надежность, энергопотребление, коммутационные характеристики и «горячее переключение») фотореле сравниваются с механическими реле.

Терминология – Фотореле против механических реле

В этом разделе терминология, используемая для механических реле, сопоставляется с терминологией для фотореле

Терминология – Фотореле против механических реле

Характеристики механического реле		Пояснение	Характеристики фотореле Эквивалент
Номинальное напряжение катушки и номинальный рабочий ток (катушки)		Предусмотренное конструкцией напряжение, подаваемое на катушку для работы, и результирующее значение тока, протекающего в катушке	Входной ток (I F ), Входное напряжение (В F ) Рекомендуемый входной ток (I F )
Контактная форма		Контактный механизм и количество контактов в цепи Например: нормально разомкнутый × 1 контакт (1a) Нормально замкнутый × 1 контакт (1b) Перекидные контакты × 1 Контакт (1c)	Контактная форма Например: нормально открытый × 1 контакт (1a) Нормально замкнутый × 1 контакт (1b)
Контактное сопротивление		Общее сопротивление при соединении контактов	Сопротивление ВКЛ (R ВКЛ )
Емкость контактов		Напряжение и ток, которые может выдержать деталь во включенном состоянии	Напряжение на выходных клеммах в выключенном состоянии (V OFF ), ток в состоянии ON (I ON , I ONP )
Максимально допустимая мощность контакта		Верхний предел мощности, в пределах которого деталь может правильно включаться и выключаться	Рассеивание выходной мощности (P O )
Максимально допустимое контактное напряжение		Максимальное напряжение холостого хода Требуется снижение номинальных характеристик в зависимости от рабочей нагрузки и тока	Напряжение выходных клемм в состоянии ВЫКЛ (В ВЫКЛ )
Максимально допустимый контактный ток		Максимальный ток, который могут выдержать контакты Требуется снижение номинальных характеристик в зависимости от рабочей нагрузки и напряжения	Ток в состоянии ВКЛ (I ON , I ONP )
Переключение (Время) Характеристики	Время работы	Время, с которого на катушку подается питание до замыкания контакта. (время возврата не включено)	Время включения (t ON )
	Время выпуска	Время, с которого снимается питание с катушки до возвращения контакта в исходное положение. (время возврата не включено)	Время выключения (t ВЫКЛ )
Срок службы	Механическая жизнь	Минимальное количество рабочих циклов, которое реле может выдержать без нагрузки на контакты.	Данные о сроке службы светодиодов
	Электрический ресурс	Минимальное количество рабочих циклов, которое может выдержать реле при заданной нагрузке на контакты.	Данные о сроке службы светодиодов
Рабочая температура		Температура окружающей среды, при которой работает реле.	Рабочая температура (T opr )

Вопросы о покупке, отборе проб и надежности ИС

СодержитBegins WithExact

требуется 3 или более символов.

ключевое слово:

Нажмите на эту ссылку, чтобы проверить наличие запасных частей TOSHIBA у тех дистрибьюторов Toshiba Electronics Europe GmbH («TEE»), которые участвуют в базе данных поставщиков электронных компонентов netCOMPONENTS. Нажав «нажмите здесь, чтобы купить» выше, вы откроете новое окно браузера и покинете наш веб-сайт на страницу каждого дистрибьютора. Обратите внимание, что TEE предоставляет эту ссылку исключительно для удобства и только в информационных целях. Предоставляя ссылку, TEE не гарантирует наличие деталей TOSHIBA, представленных на странице каждого дистрибьютора. TEE не несет ответственности за точность или содержание этого внешнего сайта. Вся информация на этой странице StockCheck о запчастях TOSHIBA и их наличии предоставлена ​​из базы данных поставщиков электронных компонентов netCOMPONENTS. 9Устройство 0003

, принцип действия и назначение

Современные светочувствительные устройства или проще говоря фотореле являются составными частями автоматических систем, разработанных для уличного освещения. Благодаря их применению можно упорядочить световой режим и сэкономить на энергопотреблении. Чтобы было понятнее, зачем нужно использовать фотореле, отметим следующее. Управление освещением в данном случае не зависит от человеческого фактора, так как устройство самостоятельно включает объект после наступления темноты и выключает уличный свет утром. Именно поэтому другое его название – датчик «день-ночь». В этой статье мы рассмотрим, как устроено фотореле, как оно работает и для чего служит.

• Устройство и принцип действия
• Схемы подключения
• Типы реле и их символы

Устройство и принцип работы

Устройство и принцип работы реле света легче понять после знакомства с составляющими их элементами. Современные образцы фотореле содержат следующие основные части:

• Чувствительный фотоэлемент.
• Пороговый компаратор, имеющий модульную конструкцию, обычно в виде отдельной микросхемы с обвязкой, реже на дискретных элементах.
• Переключающий или, как его еще называют, силовой элемент (само реле или симистор, в который входит нагрузка).

В качестве датчика или фотоэлемента используются фоторезисторы, фототранзисторы или типовые фотодиоды. В схемах обычно предусмотрено их аналоговое включение с возможностью реагирования на градации уровня окружающего освещения (чувствительность). Чтобы понять, как работает это устройство, достаточно ознакомиться с его внутренним устройством. Конструкция фотоэлементов такова, что при попадании света на чувствительную область их электропроводность изменяется.

Описание изменений, происходящих в схеме устройства в каждом конкретном случае, поможет понять принцип работы фотореле. Выглядят они так:

1. Отклонение проводимости от нормального значения фиксируется электронным модулем, настроенным на работу со светочувствительным датчиком.
2. Этот узел выполняет функцию компаратора, который включается только при достижении освещения определенного уровня (порога).
3. После этого блок управления (компаратор) выдает управляющий сигнал на исполнительный модуль, который отключает осветительные приборы от источника питания.

В качестве исполнительного блока используются электронные схемы, собранные на основе транзисторных ключей и питающиеся от низкого напряжения 12 вольт. Но в каждом конкретном устройстве схемотехника может отличаться.

После срабатывания фотореле переходит в выключенное состояние, которое сохраняется до наступления темноты. С его приходом снова изменяется сопротивление токопроводящей части чувствительного элемента, что приводит к повторному включению компаратора и подаче управляющего сигнала на исполнительный модуль. Прибор подключается к линии освещения 220 Вольт и переходит в режим ожидания на следующее время работы.

В этом видео показано, как сделать фотореле своими руками, об этом мы также написали отдельную статью: https://my.electricianexp.com/ru/kak-sdelat-fotorele.html. Ознакомьтесь для лучшего понимания темы:

Схемы подключения

Порядок включения фотореле в цепь питания зависит от конкретных условий его работы. Известны два варианта подключения устройства к существующей электросети:

• через соединительную коробку;
• непосредственно к грузовой линии, защищенной машиной.

Принципиальная электрическая схема первого из этих соединений ничем не отличается от аналогичного подхода при организации коммутации выключателя света. Фазный провод от фотореле подключается к свободной клемме распределителя, а затем перемычкой переключается на соответствующую ветку подачи напряжения на осветительный прибор.

При отсутствии распределительной коробки в однолинейной схеме объекта устройство подключается напрямую к нулю и фазе. В этом случае возможны следующие варианты его исключения:

1. На устройстве запускается только “фаза”, а “ноль” прокладывается в обход.
2. И нулевой, и фазный проводники, используемые в цепи включения освещения, подключаются к клеммам фотореле.

Первый вариант удобен при прокладке новой электропроводки, когда ее трасса выбирается на свое усмотрение. Применение второго способа оправдано в ситуациях, когда ремонт уже закончен и нежелательно обустраивать новую линию (для этого канаву стены) В этом случае провода прокладываются в отдельном пластиковом канале, проложенном от света устройство управления.

Типы реле и их символы

Порядок установки светочувствительного устройства зависит от типа изделия, выбранного для управления освещением. Перед началом работы важно определить, какие реле есть в цепях освещения, и какое из них лучше всего подходит для заявленных целей.

По способу установки различают следующие типы фотореле (перечислены по порядку на рисунке ниже):

• Бытовые приспособления для крепления на твердой горизонтальной поверхности.
Модели
• устанавливаются на DIN-рейку в шкафу управления (с выносным датчиком).
• Модульные устройства, устанавливаемые в подъезде многоквартирного дома.

Основное назначение приборов в модульном исполнении – использование на коммунальных предприятиях, а также при обслуживании сетей освещения дорог и других объектов. Они устанавливаются в электрощите, что позволяет как напрямую подключать нагрузку, так и подключать освещение через контактор, если мощности фотоэлемента недостаточно для ожидаемой нагрузки.

Образцы модульных реле часто монтируются на DIN-рейки в шкафах частных объектов.

По наличию дополнительных опций реле может быть:

• Регулируемое и нерегулируемое, что означает возможность настройки его чувствительности.
• Устройство с таймером, задающим определенное время включения (выключения) света.
• Совмещен с датчиком движения, срабатывающим при перемещении человека в поле его чувствительности.
• С программируемой задержкой по времени.

Чувствительность и другие параметры регулируются с помощью органов, имеющихся на корпусе прибора.

Кроме того, образцы реле управления освещением различаются маркой производителя, в соответствии с которой различают такие модели, как ФР-601 и им подобные. На практике часто встречаются изделия старых годов выпуска (ФР-2, например). Помимо того, что каждый образец фотореле имеет свое буквенное обозначение, на схемах их изображают в виде условных графических обозначений (УГО).

Все перечисленные устройства имеют на схеме свое условное обозначение, представленное в виде типовых значков. Обычно это обозначение самого чувствительного элемента (резистора, диода или транзистора) со стрелками, указывающими в его сторону. Несколько иной путь изображает его символ на плане (в виде квадрата со стрелками).

Вне зависимости от его назначения (для светодиодных ламп, например, или других целей), прежде чем купить фотореле, вам необходимо будет внимательно изучить их устройство. Это поможет понять, что это такое с технической точки зрения и существенно облегчит их эксплуатацию.