делаем датчик света своими руками, простое фотореле для уличного освещения и сумеречный выключатель
Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.
За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается». В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.
Сфера использования
В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме.
Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.
Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.
В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию.
Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.
Разновидности устройств
С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.
С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)
Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице.
Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.
Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.
С выносным детектором освещенности
Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.
Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.
При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.
На разные уровни напряжения
Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт.
Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.
С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном.
Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.
Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.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.
В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).
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.
Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.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.
Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.
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.
Второй метод сборки
Имеется и несколько иной метод.
Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:
- устройство Q6004LT;
- фотодиод;
- обыкновенный резистор.
Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.
- Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
- Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
- Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
- Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.
Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор.
Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.
Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.
О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.
делаем датчик света своими руками, простое фотореле для уличного освещения и сумеречный выключатель
Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.
За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается».
В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.
Сфера использования
В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна, они позволят решать самые разные вопросы, не только сопряженные с освещением.
Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.
Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека.
Система на 100% самостоятельна.
В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.
Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.
Разновидности устройств
С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.
С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)
Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.
Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.
С выносным детектором освещенности
Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.
Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.
При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.
На разные уровни напряжения
Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт.
Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.
Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).
С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном.
Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.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.
В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).
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.
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.
Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.
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.
Второй метод сборки
Имеется и несколько иной метод.
Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:
- устройство Q6004LT;
- фотодиод;
- обыкновенный резистор.
Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.
- Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
- Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
- Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
- Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.
Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор.
Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.
Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.
О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.
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.
Схема имеет встроенное фотореле, автоматически реагирующее на уровень освещенности в 6-9люкс, при достижении которого плата автоматически включит или выключит освещение;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.
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.
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.Монтаж данной схемы не представляет особой трудности ввиду малого числа элементов схемы.
Настройка схемы состоит в определении желаемого порога срабатывания схемы и осуществляется аналогичным с предыдущей схемой образом.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
Фотореле для уличного освещения – осваиваем схему подключения + Видео
Фотореле для уличного освещения можно отнести к группе наиболее полезных изобретений, особенно оценить его смогут владельцы частных построек. Что это за чудо-устройство, как оно работает и можно ли его подключить самостоятельно?
Зачем все усложнять?
Практически каждый владелец загородного дома сталкивался с ситуацией, когда, возвращаясь поздно домой, попадал в темный-претемный двор и ориентироваться в нем было весьма затруднительно.
Чтобы включить освещение, необходимо добраться до выключателя, найти его в темноте. А если он и вовсе установлен в доме? Тогда придется потратить уйму времени, чтобы найти замочную скважину и открыть дверь, а потом освещение будет уже не нужно.
Установив фото- или, как его еще называют, светореле, вы забудете о подобных проблемах. Такое устройство отвечает за автоматическое включение и отключение уличного освещения в зависимости от видимости. Причем чувствительность прибора можно настроить самостоятельно. По его сигналу фонари могут включаться даже просто в пасмурную погоду или когда уже наступит кромешная темнота, а отключаться с первыми лучами солнца. Также к нему можно подключать и систему полива, чтобы лужайка во дворе орошалась каждую ночь без вашего участия.
Фотореле для уличного освещения
Подобное изобретение станет неотъемлемым элементом умного дома, жизнь в котором намного комфортнее. Правильно настроенное светореле позволит экономить электроэнергию и ваш семейный бюджет.
К плюсам можно отнести и охранную функцию, ведь даже если никого не будет дома, свет все равно автоматически включится и вероятность того, что кто-то захочет похозяйничать на вашем участке, значительно снижается.
Чтобы схема работы стала чуть понятнее, нужно разобраться с терминологией. Реле означает переключатель. А вот по префиксу «фото» нам становится понятно, что срабатывает это устройство в зависимости от степени освещенности. Рассмотрим более подробно назначение каждого элемента этого прибора.
Схема работы фотореле
Состоит светореле из прочного корпуса, электронной платы и датчика. В качестве последнего чаще всего используют фототранзисторы или фотодиоды. Они вырабатывают и передают электрические сигналы на плату, напряжение этих импульсов зависит от степени освещенности. Как только на улице стало темнее, напряжение становится меньше, чем задано в настройках прибора, он сразу срабатывает и замыкает электрическую цепь уличного освещения. Утром, с появлением солнца, уровень посылаемых сигналов опять возвращается в прежние пределы, и прибор автоматически обесточивает светильники.
Какие функции имеет реле уличного освещения?
Сегодня можно найти множество моделей световых реле. Отличаются они страной, фирмой производителя, функциями, да и конструкцией. Например, датчик может находиться в корпусе (для наружного использования) либо быть выносным, тогда он преимущественно устанавливается в помещении. В зависимости от того, используется прибор внутри здания или предназначен для уличного освещения, он имеет различное наружное исполнение. Так, первые крепятся в электрическом щитке, а последние располагаются в надежном герметичном корпусе и предназначены для монтажа на улице.
Световое реле для уличного освещения
Наиболее простые устройства состоят из фотоэлемента с реле и срабатывают, ориентируясь на степень освещенности. Но со временем эта конструкция была усовершенствована, и сегодня наибольшим спросом пользуются световые реле с датчиком движения.
Такие приборы работают не только в ночное время (порог устанавливаете сами), но и реагируют на перемещение. То есть, с наступлением темноты свет будет включаться, если рядом будет какое-то движение. Днем устройство отключается полностью.
Если вы приобретете для уличного освещения еще и реле времени, тогда появится возможность настраивать точное расписание работы светильников. Например, вы возвращаетесь с работы в 21.00. Задайте в настройках время с 20.00–23.00 и весь этот период во дворе будет светло, а потом освещение отключится автоматически.
Реле времени
А вот приборы, совмещающие в себе все три функции – счетчик времени, датчик движения и фотоэлемент – позволят комбинировать настройки. Самыми последними разработками в этой области можно считать фотореле для уличного освещения с функцией программирования. В этом случае устанавливается любая программа управления. Например, компьютер может откорректировать настройки в зависимости от сезона.
youtube.com/embed/0rk-dC49g4o” frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”/>Характеристики реле – чему уделить особое внимание?
Приобретая этот электроприбор, обязательно ознакомьтесь с техническим паспортом, где указаны все необходимые характеристики. Наиболее значимые – напряжение, ток, мощность. В основном устройство работает от сети 220 В и на частоте 50 Гц. Встречаются и варианты, потребляющие 12 или 24 В. Правда, их использование не всегда оправдано, так как придется покупать дополнительно блок питания. На максимальный коммутированный ток обращать внимание следует, если собираетесь подключить к фотореле много светильников, а вот для освещения небольшого садового участка и двора этот показатель особой роли не играет. Мощность всегда обозначается двумя цифрами. Первая обычно не превышает 1 Вт (в режиме ожидания), а вторая составляет около 5–10 Вт (во время работы).
Блок питания для фотореле
Еще к важным параметрам следует отнести задержку включения и выключения.
Этот интервал времени обычно исчисляется в секундах. В люменах указывается порог включения. Его можно регулировать, но шаг и предельные значения у различных приборов индивидуальны. Если будете использовать устройство под открытым небом, то его степень защиты должна быть IP 65. А вот когда в паспорте указана защита IP 40, то прибор предназначен для домашнего пользования, на улице его можно устанавливать только в специальном герметичном кожухе. Качественные светореле имеют достаточно широкий диапазон температур. Они работают при морозах -20 °C и в жару +50 °C. Еще в техническом паспорте обычно указывают габаритные размеры прибора.
Собираем реле и лампы в одну цепь
С установкой фотореле для уличного освещения особых проблем возникнуть не должно. Однако чтобы управлять сразу несколькими светильниками, следует правильно подключить его. Рассмотрим подробно все особенности этого процесса.
Как подключить фотореле для уличного освещения – пошаговая схема
Шаг 1: Изучаем устройство
Первым делом удостоверьтесь, действительно ли прибор подходит по мощности, ведь перегруз приведет к порче устройства и оно сгорит. Кроме того, значительно легче будет работать, если есть специальные клеммы для зажимки проводов. Если таковых нет, тогда подготовьте распределительную коробку. Она прекрасно защитит соединения от влаги, пыли и грязи.
Распределительная коробка для установки фотореле
На корпусе светореле обязательно должна быть схема подключения. Если она не нанесена, то лучше отказаться от подобного товара. Обратите внимание на чувствительность. Чем этот показатель меньше, тем более экономным окажется устройство. Так, светореле с чувствительностью 2 лк будет активироваться с наступлением темноты, а 5 лк сработает и в пасмурную погоду. Поэтому менее чувствительный прибор по меньшей стоимости вряд ли обернется большой экономией, ведь придется больше платить за электричество.
Шаг 2: Выбор места
Прежде чем приступать непосредственно к подключению фотореле для уличного освещения, нужно правильно подобрать место крепежа. Его следует разместить недалеко от самого светильника, при этом не допускается прямое попадание искусственного освещения. Еще избегайте затененных участков, это может спровоцировать ненужное включение устройства. Располагайте датчик подальше от навесов, высоких стен и заборов. Если установка реле запланирована зимой либо осенью, когда деревья уже сбросили листву, помните, что летом тени от них будет намного больше. Нежелательна и близость с горючими и легковоспламеняющимися материалами, качающимися предметами. Также избегайте химических сред.
Подключение фотореле для уличного освещения
Шаг 3: Схема подключения реле
В комплект к герметичным моделям входит специальный монтажный кронштейн, с его помощью и производится установка прибора в нужном месте. Если речь идет об устройствах, помещенных в защитный кожух, то они крепятся посредством винтового соединения.
Существует две основные схемы подключения фотореле уличного освещения в зависимости от типа прибора. Мы остановимся на каждом варианте. Светореле бывает с тремя или двумя выводами, все провода различаются по цветам.
- Три провода (обычно коричневый, синий и красный) идут в монтажную коробку, где первый соединяется с выводом фазы, а второй с нулем. Также от нуля ведется и проводник к осветительному прибору. Оставшийся красный провод схема предписывает подсоединить непосредственно к лампе.
- Если вывода всего два, тогда фаза и ноль подключаются вышеописываемым способом к соответствующим клеммам. А вот светильники подсоединяются к выходным клеммам от нуля и фазы. Если необходимо управлять несколькими источниками освещения, то они подключаются к реле параллельно.
- Существуют модели, схема которых предусматривает отдельные выводы для заземления, но они используются нечасто. Вполне достаточно светореле с тремя выводами, где “земля” подключается через распределительную коробку непосредственно к лампе, минуя прибор.
Схема подключения фотореле для уличного освещения
Схема подключения фотореле для уличного освещения: монтаж своими руками
Контролировать освещение на улице удобно с помощью фотореле. Устройство практично и имеет простую схему подключения. При этом уличные осветительные приборы будут работать в необходимом режиме.
Фотореле и принцип его работы
Эффективный прибор позволяет контролировать затраты энергии, управлять освещением по необходимому режиму. Фотореле используют для своевременного включения и отключения уличных фонарей, что актуально для частных домов. Для этого в приборе предусмотрен датчик, чувствительный к свету. Элемент соединён с питательной цепью. При попадании лучей света датчик становится изолятором, а тёмное время суток прибор проводит электроэнергию к устройству освещения.
Так работает фотореле, отключая фонари при дневном свете и включая их при отсутствии солнечных лучей.
Компактное фотореле обладает простой конструкцией
Освещение: применение фотореле
Прибор контроля освещения используют в частных домах, размещая на фонарях вдоль дорожек или возле входной двери. В парке, загородном большом участке и других просторных территориях также применяют фотореле. Прибор практичен для освещения автостоянок, дворов, рекламных конструкций и зоны видимости видеокамер наружного наблюдения. Во всех случаях создаётся автоматизированная система, которая включает свет при наступлении темноты. Это позволяет экономить энергоресурсы и обеспечивает комфорт нужных зон.
Датчик движения может дополнять фотореле
Характеристики фотореле
При выборе устройства для управления освещением учитывают его характеристики. Производители выпускают обширный ассортимент приборов, отличающихся внешним видом, характеристиками, номинальным напряжением питания и другими параметрами.
Поэтому при выборе стоит обратить внимание на следующие особенности фотореле:
- вес и размеры устройства;
- температурные ограничения при эксплуатации;
- сектор срабатывания;
- мощность и уровень потребления энергии;
- частота сети для работы;
- номинальное напряжение для питания.
Приборы также разделяются по типу коммутируемых светильников. Простые модели часто предназначены для работы с обычными лампами накаливания или галогенными устройствами. Для других вариантов ламп следует выбирать фотореле, мощность и характеристики которого соответствуют параметрам источника света.
Виды устройств
Фотореле широко используют в разных областях и в зависимости от этого приборы разделяют на несколько видов. Для частного применения удобно фотореле, имеющее встроенный фотоэлемент. Они представляют собой единый блок, который закрепляется на улице. А также надёжны и более функциональны модели, в которых присутствуют встроенный фотоэлемент и таймер.
В таком случае есть возможность управления освещением по заданному режиму времени.
Прибор с выносным элементом прост в эксплуатации
Практичные устройства могут иметь возможность управления порогом срабатывания. Модели с выносным элементом для контроля освещения отличаются удобным управление. Эти виды являются основными, но существуют и варианты, предназначенные для работы в суровых и сложных условиях, например, на севере.
Приборы, в конструкцию которых входит датчик движения/присутствия, позволяют экономить энергию. Фотореле включает свет при приближении объекта, а при длительном отсутствии движения, освещение выключается.
Производители
Качественные датчики освещённости выпускают производители во многих странах мира. При выборе стоит учесть, что в устройства отличаются по номинальному напряжению питания. Оптимальны приборы, которые подключаются в сети в 220 в.
Основными являются такие бренды, как:
Стоимость устройств определяется типом чувствительного элемента, который входит в конструкцию. Именно эта деталь наиболее ценная и обеспечивает качественную работу прибора. На стоимость изделий также влияют габариты, характеристики и марка производителя.
Фотореле IEK ФР-601, 602, 606, 603: сравнение и особенности
Производитель IEK выпускает обширный ассортимент датчиков освещённости, которые отличаются внешним видом, характеристиками и другими параметрами. Сравнить востребованные модели легко с помощью данных, приведённых в таблице.
| Тип фотореле | Особенности |
| ФР-601 | Для эксплуатации в однофазных электрических сетях переменного тока напряжением 230 В частотой 50 Гц и по характеристикам соответствует ГОСТ Р 51324.2.1. Защита от пыли и влаги, максимальная нагрузка и мощность лампы 2200 Вт, температурные условия эксплуатации от –25 до +40 °С, степень защиты IP 44, |
| ФР-602 | Для эксплуатации в однофазных электрических сетях переменного тока напряжением 230 В частотой 50 Гц, соответствует ГОСТ Р 51324.2.1. Макс. нагрузка и мощность лампы 4400 Вт, диапазон рабочих температур от –25 до +40 °С. степень защиты IP 44. |
| ФР-603 | Для автоматического включения/отключения источников света. Присутствует встроенный фотоэлемент, а коммутирующая нагрузку деталь представлена в виде электромеханического реле. Защита IP44, входящее напряжение 220 – 240 В. |
| ФР-606 | Для автоматического управления уличным освещением в зависимости от естественной освещённости. Пластиковый корпус, электромеханическое реле, температурный режим эксплуатации от — 40 до + 50, напряжение 220 |
240 В. Могут использоваться датчики
и таймеры.
Модели фотореле отличаются формой и внешним видом. Эти четыре варианты оптимальны для управления освещением на улице и отличаются простой схемой подключения. Приборы устанавливают снаружи, но есть и модели для крепления внутри. При этом на улице располагается лишь датчик.
Как подключить устройство к уличному фонарю: схемы и принципы
При подключении простого устройства нужно ознакомиться с его конструкцией. Главным элементом является фотодиод, который может находиться снаружи или внутри корпуса. В первом случае датчик монтируют на улице, а электронный блок подключают на электрическом щите в помещении. При внутреннем расположении чувствительной детали прибор монтируют на улице.
Прибор имеет небольшие размеры и простое крепление
Знание конструктивных особенностей устройства позволяет подключить его к фонарю максимально эффективно. Поэтому важно определить тип фотореле, приобрести качественный прибор, подобрать схему, а затем приступать к подключению датчика.
Фотореле на схеме
Правильная схема подключения значительно облегчает самостоятельную установку прибора. На электрической схеме фотодиод представлен в виде условного графического обозначения, представляющего собой треугольник на оси симметрии с направленными сверху вниз стрелками. На простых схемах прибор может обозначаться в виде круга или прямоугольника с надписью «ФР».
Стрелки на схеме символизируют отражение света
Подключение
Кронштейн с прибором монтируют в затенённом месте. Листва деревьев, навесы, осадки не должны влиять на работу устройства. После определения места расположения нужно узнать количество светильников, для которых необходимо управление. На один источник света монтируется одно фотореле. Если же используется большое количество фонарей, то лучше всего применить контроллер. Он получает сигнал от фотодатчика и позволяет управлять несколькими светильниками одновременно.
Схема подключения к одной лампе очень проста
Конструкция прибора может включать в себя клеммы, что упрощает подключение. Они необходимы для зажима проводов. Кабель каждого цвета соединяют с соответствующим проводом лампы и цепи питания. Если клеммы отсутствуют, то следует установить распределительную коробку. Корпус устройства должен быть защищён от влаги и осадков. Известные производители указывают на упаковке или в инструкции схему подключения элемента.
Сборка и подключение фотореле своими руками
Создать простой прибор для управления освещением просто своими руками. В зависимости от необходимого уровня функциональности и навыков можно использовать как простые, так и сложные схемы. В любом случае нужно использовать качественные детали и предусмотреть защиту элемента от климатических воздействий.
Компоненты
Для сборки нужно подготовить все необходимые детали. Простой вариант фотореле включает в себя такие компоненты, как:
- фоторезистор;
- прибор Q6004LT;
- резистор обычного типа.
Схема соединения и подключения устройства проста и включает в себя минимум деталей. Аппарат при этом получает питание от сети 220 В, а принцип действия заключается в постепенном увеличении амплитуды напряжения до 40 В. При достижении этой отметки срабатывает фотореле и загорается свет.
Схема
Сборка простого датчика освещённости предполагает определение уровня мощности и характеристик прибора. Предварительно составляют схему соединений и подключения к лампе. Для использования одного фотореле для нескольких фонарей нужно применить контроллер.
Простая схема требует минимальных знаний в области электричества
Сборка и монтаж
В этой схеме отсутствует блок питания, что делает процесс сборки простым. Уровень мощности может быть увеличен за счёт использования прибора, обладающего более высокими характеристиками. Все компоненты соединяются с помощью кабеля, а для настройки используется резистор с сопротивлением в 40 кОм.
Применение мощного прибора Q6004LT даёт 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.
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.
Преимущества и недостатки
Фотореле практично для различных объектов, требующих контроля освещения. Прибор позволяет экономить энергозатраты, в нужное время отключая лампы. Это является главным преимуществом элемента. А также стоит учесть и лёгкий монтаж, возможность подключения к одному датчику нескольких фонарей и простую эксплуатацию. Наличие таймера и датчика движения делает устройство более функциональным. В процессе использования датчик не требует постоянного внимания. Для получения всех преимуществ важно правильно установить фотореле и выбрать качественный элемент.
Прибор с таймером очень удобен
Фотореле является элементов электрической цепи освещения на улице. Поэтому правильный монтаж обязателен при подключении. В противном случае возникнут сбои в работе, поломки и неисправности, которые приведут к дополнительным расходам. И также важно подобрать фотодатчик, соответствующий характеристикам ламп и необходимому уровню функциональности.
Видеорекомендации позволяют более эффективно освоить особенности выбора и работы фотореле. В следующем видео представлен простой прибор, который эффективен для частного применения.
Видео: принцип выбора и работа фотореле
Управление освещением с помощью фотореле — эффективный способ снизить энергозатраты на подсветку улицы или других объектов. Датчик, параметры которого соответствуют потребностям, прост в монтаже и отличается рядом преимуществ. А знание принципа работы устройства позволит совершить правильный выбор.
Как подключить датчик света — 3 ошибки. Схемы с выключателем, пускателем, промежуточным реле.
Фотореле, датчик света или как его еще называют датчик день-ночь, необходим для автоматического управления светильниками без вашего участия, в зависимости от уровня освещенности.
Стемнело на улице – фонарь сам собой включился. Утром при восходе солнца отключился.
От него же можно запитывать рекламные баннеры и вывески на фасадах домов и магазинов.
Кто-то в этом деле использует реле времени или таймер-розетки. Однако в связи с постоянным изменением продолжительности светового дня, такие девайсы придется постоянно перенастраивать.
Поэтому полноценной альтернативой датчикам света их считать никак нельзя.
Кроме того, у фотореле есть собственная регулировка чувствительности. Вы можете вручную задать тот или иной порог срабатывания.
То есть, будет фонарь срабатывать при полной темноте уже ночью, или вечером, когда только-только начинает смеркаться.
На популярных моделях фотореле от ИЭК ФР-601 и ФР-602 регулятор расположен в основании и поворачивается в диапазоне от “+” до “-”.
Если вы его выкрутите на максимальный “+”, то фотореле будет срабатывать в сумерках или при плохой погоде (небо в тучах). По техническим характеристикам эта регулировка соответствует примерно 50 Люкс.
Если убрать его в крайнее положение на “-”, то датчик сработает только в полной темноте (освещенность 5 Люкс).
Обычно его устанавливают в среднее положение.
При этом обратите внимание на важный нюанс.
В комплекте с датчиком всегда идет черный пакетик для проверки работоспособности. Накрыли им колпак прибора – реле сработало.
Так вот, у многих моделей чувствительные фотоэлементы, расположенные внутри корпуса, могут реагировать помимо освещенности еще и на ультрафиолет в составе солнечных лучей.
Дома за счет остекления 80% УФ-лучей гасится, а на улице – нет. Поэтому настройка в домашних условиях с созданием искусственного затемнения, может отличаться от реальной уличной настройки.
Когда не хватает диапазона, некоторые применяют смекалку и для дополнительной регулировки используют фольгу. Ею обматывают датчик (полностью или наполовину), и тем самым, добиваются изначально большего значения затемнения.
Для подключения датчика света используется трехпроводная схема. Она означает, что вам необходимо подать на прибор полноценные 220В (фазу+ноль), а не только фазу.
Практически такая же схема используется и для датчиков движения. Правда там есть варианты и двухпроводного подключения без ноля.
Куда подключать фазу, а куда ноль? В этом деле можете ориентироваться по цветам.
Обычно один из проводов должен быть синего или зеленого цвета – это ноль.
Два других проводника также отличаются расцветкой. Например, один будет коричневым (черным), другой – красным.
Коричневый – это входная фаза от автомата питания. Третий провод (красный) – это выход на нагрузку. На нем фаза появляется только в момент срабатывания фотореле.
Ее как раз-таки и нужно заводить в светильник.
Заводские провода на датчике коротковаты, поэтому их приходится удлинять. Приготовьте заранее клеммы или гильзы для прессовки.
Наращивание производится кабелем сечением 1,5мм2. Общее соединение всех проводников должно осуществляться в защитной распредкоробке.
Вот как будет выглядеть такая схема подключения напрямую от выключателя расположенного в распредщитке.
Если вы захотите установить еще один промежуточный одноклавишный выключатель, дабы не бегать каждый раз в щитовую для отключения света, то схема соединения проводов фотореле немного изменится:
В распредкоробку будет заходить 4 кабеля. Фаза питания будет поступать по следующей цепочке:
- автомат в щитовой
- выключатель света
Обратите внимание на место установки фотореле.
Поэтому в 90% случаев фотореле размещают над фонарем.
Если позволяет корпус прожектора, то можно даже закрепить непосредственно на нем.
В противном случае вся схема будет работать некорректно и возможны самопроизвольные срабатывания и моргания.
При этом на кратковременные вспышки, например свет фар от проезжающих машин, реле реагировать не должно, благодаря выставленной на заводе задержке по времени.
Если нет никакой возможности спрятать датчик как можно дальше от светильника, то хотя бы прикройте корпус со стороны фонаря фанерой или другой непрозрачной перегородкой.
Также некорректная работа возможна по истечении длительной эксплуатации. Связано это с тем, что колпачок фотореле постепенно загрязняется и темнеет, пропуская со временем уже другое количество солнечных лучей через себя.
В результате резко меняются пороги срабатывания. Если это обычная грязь и пыль, то проблема легко решается влажной очисткой. А вот когда чернеет от времени пластик, тут уже поможет только замена защитного колпачка или всего прибора целиком.
Еще часто в таких реле сгорает стабилитрон. Это их главное слабое место.
Также при выборе фотореле обращайте внимание на температуру эксплуатации. К примеру, те же ФР-601 хорошо работают до -25С, а потом у них начинаются проблемы.
В этом случае вам опять поможет обычный выключатель света. Только в схеме его нужно подключать иначе, чем рассматривалось выше.
Фаза через него должна проходить напрямую к светильнику. Это своего рода перемычка на тот случай, если датчик не сработал или вышел из строя.
Свет будет зажигаться обычным щелчком выключателя, ровно также, как и все лампочки у вас дома.
Также в паспортных данных таких фотореле указана степень защиты – IP44.
Это означает, что датчики можно спокойно использовать на улице. Они защищены от брызг и капель дождя.
Однако обращайте внимание на правильное расположение прибора.
У них в защитной крышечке присутствует отверстие, через которое влага запросто может проникать во внутрь устройства.
А если вам для каких-то нужд понадобится, чтобы реле работало в реверсном режиме? Подавало напряжение и включало нагрузку днем, а выключало ночью.
Например, для освещения в сарае с животными, где нет окон. Что делать в этом случае?
Тогда идете в ближайший магазин и покупаете промежуточное реле, у которого один из контактов замыкается, а другой размыкается при срабатывании.
Все что вам нужно будет сделать, это подключать данное промежуточное реле после датчика света по нижеприведенной схеме.
В качестве такого реле может выступать и пускатель с доп.контактами.
Также пускатель понадобится при управлении освещением с мощной нагрузкой. Допустим это не одна лампочка, а полноценные уличные прожекторы или фонари с ДРЛ, ДНаТ или другими мощными источниками света.
Стандартное фотореле от того же IEK ФР-601, рассчитано на подключение нагрузки не более 10А. Это несколько светодиодных прожекторов мощностью около 2кВт.
Хотите больше? Воспользуйтесь следующей схемой с магнитным пускателем.
Его катушка подключается как раз-таки к фотореле, а силовые контакты подают питание на основную линию освещения.
Если вас не устраивает большой габаритный колпак датчика света, который портит весь дизайн фасада здания, воспользуйтесь фотореле с выносным датчиком.
В этом случае основной коммутирующий элемент располагается в щитке и напоминает современный модульный контактор на дин-рейке. Миниатюрный выносной датчик тем временем незаметно прячется под крышей или в любом другом месте.
Схема подключения здесь следующая:
Более расширенный и усовершенствованный вариант:
Внутри прибора по прежнему коммутируется фазный проводник.
Настройка чувствительности может осуществляется потенциометром на передней панели, в зависимости от модели. Вам больше не придется каждый раз подниматься на высоту под козырек дома.
Рассчитаны такие приборы уже на несколько большие токи (25А), чем китайские модели ФР-601.
Выносной датчик можно наращивать проводом до 50 метров. Вы его безболезненно сможете протянуть не только через крышу дома, но и через весь участок.
Как подключить фотореле для уличного освещения: схема
С каждым годом количество новых технологий все увеличивается. С помощью некоторых изобретений можно сделать пребывание в доме более комфортным и удобным. Немалой популярностью сегодня пользуются приборы, которые позволяют автоматизировать некоторые процессы, к примеру, включение света. Чтобы создать такую систему своими руками необходимо фотореле.
Особенно актуальным будет установить такой датчик на улице для создания наружного (уличного) типа освещения. Купив или сделав такой прибор своими руками, вам останется только установить его. Но данную процедуру необходимо провести качественно, чтобы устройство проработало долго в различных климатических условиях улицы.
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.
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.
Обратите внимание! При падении света на датчик в день, фотоэлемент становится изолятором, а ночью – проводником.
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.
Обратите внимание! Регулятор выносится на внешнюю часть корпуса прибора, что упрощает пользование.
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.
Обратите внимание! Подобный датчик зачастую используется в сложных системах освещения. Здесь нужна схема щита для подключения.
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.
Принцип работы
Датчик работает через специальный фотоэлемент. Он может быть различного вида:
- фоторезистор;
- фототранзистор;
- фототиристор;
- фотосимистор;
- фотодиод.
Каждый из перечисленных выше фотоэлементов по-разному реагирует на свет:
- резисторный тип — изменяет величину своего сопротивления, в результате чего и происходит включение света или его выключение;
- транзисторный тип осуществляет регулирование при облучении электрического сигнала светом.
- тиристорный тип — при облучении светом начинает взаимодействовать с постоянным током;
- симисторный тип — включает/выключает свет взаимодействуя с положительной или отрицательной составляющей гармоники. Такой фотоэлемент подает сигнал на схему датчика;
- диодный тип — в ходе облучения световым потоком он выбрасывает специальный импульс, который будет прямо пропорционален интенсивности освещения.
Этой информации будет вполне достаточно для того, чтобы приступить к подключению фотореле. С такой задачей может справиться своими руками каждый. Для этого потребуется всего лишь знать некоторые особенности процесса и алгоритм действий.
Особенности подключения
Правильное место установки
Фотореле обычно располагают недалеко от источника освещения, работу которого он должен регулировать. Это особенно актуально для уличного типа совещания.
Обратите внимание! Для того чтобы датчик работал как надо, при его подключении нужно предупредить попадание света от светильника на фотоэлемент. Лучше всего будет разместить аппарат в тени осветительного прибора.
Из корпуса датчика для уличного освещения выходят три проводника. Их нужно правильно подключить к светильнику:
- синий проводник. Он предназначен для нуля. Кроме этого к нему возможно подключение проводника от осветительного прибора;
- коричневый проводник. Этот проводник необходим для подключения к фазе питания от сети;
- красный проводник. Через него происходит управление датчиком. Он ведет к лампе от имеющегося регулятора.
В редких случаях, что иногда характерно для системы уличного освещения, устройство датчика предполагает наличие дополнительного проводника — «земли». С его помощью можно предупредить попадание напряжения на корпус аппарата. В данной ситуации схема для подключения фотореле к уличному освещению будет стандартной. Но «земля» будет подключаться к самой лампе, минуя регулятор.
Обратите внимание! Некоторые производители изменяют маркировку проводников.
Поэтому используется принципиальная схема подключения:
- фаза всегда подсоединяется к регулятору;
- ноль подключается к регулятору и идет на лампу;
- фаза идет из регулятора на лампу.
Теперь, зная, как подключается фотореле, вы видите, что все сделать своими руками будет довольно легко.
Процедура подключения
Зачастую датчики с фотоэлементом крепятся к стенам с помощью специальных кронштейнов. Они должны идти в комплекте с купленной моделью.
Чтобы правильно подключить фотореле для автоматизации уличного типа освещения, необходимо поделать следующие манипуляции:
- на корпусе прибора обычно размещается схема подключения, которую следует детально изучить;
- после того как вы ознакомились со схемой, нужно подобрать подходящее место для установки. О том, каким требованиям должно соответствовать место установки, мы говорили несколько выше;
- подключаем провода, выходящие из низа корпуса датчика к осветительному прибору;
- после этого настраиваем фотореле. Вначале устанавливаем порог срабатывания. Для этого перемещаем регулятор в нужное нам положение;
- если вы устанавливаете датчики с выносным фотоэлементом, не забудьте после монтажа подсоединить их между собой с помощью кабеля.
При наличии в конструкции устройства таймера, подключение можно провести через него. Для этого таймер следует запрограммировать на определенные временные промежутки срабатывания. Такая система очень выгодна и удобна для светлого периода дня. Благодаря данному способу подключения можно добиться довольно значительной экономии электроэнергии.
Обратите внимание! Таймер имеет собственную память, которая рассчитана на разный период (от 1 до 12 месяцев). Использование таймера позволяет значительно улучшить работу датчика, сделать ее более корректной с учетом продолжительности светового дня.
Советы по подключению
При установке и подключении фотореле необходимо знать некоторые нюансы, которые могут помочь значительно упростить вашу работу. Вот те из них, которые необходимо знать:
- при подключении в систему сразу нескольких ламп, необходимо использовать специальный контроллер. Он будет получать сигнал от регулятора датчика, управляя таким образом освещением;
- перед подключением фотореле нужно убедиться в том, что его мощностные характеристики подходят к сети. В противном случае датчик может перегореть;
- при покупке устройства обратите внимание на способ его подключения. Так вы сможете выбрать более простой способ установки;
- при монтаже прибора помните, что его минимальный предел срабатывания будет составлять 5 Люкс. Если не изменить параметров настройки, то свет станет автоматически включаться тогда, когда на улице будет еще светло;
- в систему наружного освещения уличного типа вместе с фотореле можно подключать датчики движения и элементы охранной системы.
Руководствуясь такими несложными рекомендациями, любой человек сможет своими руками заняться установкой фотореле для создания у себя дома автоматизированной системы наружного освещения со всеми вытекающими из этого преимуществами.
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 фотореле 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.
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 фотореле 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!
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.
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:
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 -25 о С до +40 о С.
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.
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 мм 2 . 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.
Подключение фотореле для уличного освещения
Суммарная потребляемая электрическая мощность групп светильников уличного освещения может быть достаточно большой даже при использовании экономичных светодиодных фонарей и прожекторов. Ручное же отключение освещения удобно далеко не всегда, а постоянная работа осветителей приводит к повышенным, но бессмысленным финансовым расходам.
Ощутимо сэкономить средства позволяет применение фотореле для автоматизации уличного освещения; при этом одновременно повышается и удобство управления осветительными приборами. Включение фотореле в схему управления приводит также и к продлению эксплуатационного ресурса светильников.
Технические характеристики световых реле
Прямое назначение фотореле – включение нагрузки при снижении уровня освещенности ниже установленного порога, и ее отключение при увеличении яркости света. Практически во всех существующих моделях этих приборов предусмотрена регулировка пределов порогов срабатывания (чувствительности фотореле) – различаются только (в зависимости от «навороченности» устройства) границы этих пределов.
Основные конструктивные особенности реле
Основной конструктивный элемент любого реле освещения – фотоэлемент (непосредственно «фотодатчик»). В зависимости от способа его подключения к остальным элементам управления различают фотореле со встроенным и с выносным датчиком. Какое лучше? Вторые дороже и немного капризнее в монтаже, но значительно удобнее в эксплуатации.
Второй по очередности, но равнозначный по важности элемент конструкции – исполнительный «механизм», управляющий непосредственно отключением или подключением нагрузки к линии электропитания.
Существует несколько типов таких «ключей»:
- Электромеханические — представляют собой, по сути, обычное электромагнитное реле (катушка с электрически «привязанными» к ней замыкающими-размыкающими контактами) небольшой мощности;
- полупроводниковые – для управления нагрузкой используются тиристоры, симисторы или мощные транзисторы;
- оптоэлектронные, позволяющие электрически «развязать» конструктивные элементы нагрузки и фотоэлемента.
Основные характеристики
Главная техническая характеристика любого фотореле – его нагрузочная способность, определяющая количество одновременно управляемых им осветительных приборов. По сути – обозначение их суммарной потребляемой электрической мощности.
Максимальное значение этой характеристики редко превышает 6 кВт. При необходимости управлять более мощными нагрузками приходится использовать «переходники» — электрические контакторы. Другой возможный вариант – разбивание групп освещения на несколько «подгрупп» с небольшой суммарной потребляемой мощностью светильников, и управление каждой из этих подгрупп отдельным реле – в силу своей экономической нецелесообразности применяется крайне редко.
В любом случае рекомендуется осуществлять подключение фотореле для уличного освещения и управляемой им группы освещения от отдельного автоматического выключателя – это значительно облегчит техническое обслуживание и, при необходимости, ремонт или замену прибора. И следует учитывать, что подавляющее большинство моделей очень не любит короткого замыкания в нагрузке – поэтому, в случае сомнений, лучше включать между реле и нагрузкой пускатель.
Прочие характеристики фотореле
Ещё одна очень важная, но редко принимаемая во внимание характеристика – диапазон рабочих температур фотореле. Важность этого параметра определяется тем, что в большинстве случаев при проектировании и монтаже систем управления уличным освещением, осуществляемом своими руками, датчики устанавливаются на улице, и чаще всего – на относительно большой высоте от поверхности земли.
Устройства из самой доступной ценовой категории способны работать в довольно широком диапазоне температур – от -20 до +45 градусов. При необходимости использовать эти устройства автоматизации в более суровых климатических условиях можно монтировать фотоэлементы в прозрачные пластиковые боксы, которые будут играть роль своеобразных «термосов».
Еще одна значимая техническая характеристика реле – его рабочее напряжение. Самые распространенные модели – рассчитанные на работу с обычной сетью 220 В переменного тока. Намного реже используются приборы с рабочим напряжением 36, 24 или 12 Вольт – они используются в основном для работы в условиях очень высокой влажности.
Последняя характеристика фотореле – время задержки его срабатывания; может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут и позволяет исключить включение освещения от случайных световых вспышек (например, фар проехавшего автомобиля).
Включение реле в схему
В схемах управления нагрузкой фотодатчик играет, по сути, роль обычного выключателя. Соответственно, и схема его включения в систему аналогичная: на один из проводов подается фазное напряжение, после срабатывания фотоэлемента оно через другой провод «проходит» на нагрузку (светильник) и запитывает его. Третий провод – общий для реле и управляемого устройства.
Цветная схема
Все провода для включения «датчика» в схему имеют стандартную цветовую маркировку:
- белый, коричневый или черный вывод – предназначен для подачи на фотоэлемент электрического питания;
- вывод в изоляции синего или серого цвета – «ноль», к которому подключается второй питающий проводник и один из проводов от нагрузки;
- красный вывод соединяется со вторым «нагрузочным» проводом.
- у некоторых моделей предусмотрен вывод для подключения «земли», имеющий традиционную желто-зеленую раскраску.
Вообще, схема подключения и цветовая расшифровка проводов фотоэлемента обычно указывается либо на корпусе прибора, либо на его упаковку, либо во вкладыше-инструкции. Но если она утеряна – ничего страшного; просто следует всегда помнить о приведенной выше цветовой схеме.
Особенности подключения
Соединение всех проводов следует обязательно делать в герметичной распределительной коробке – в случае неисправности это сильно облегчит замену вышедшего из строя прибора. Кроме того, сделает возможным оперативное изменение своими руками схемы уличного освещения в холодное время года.
При необходимости включения в схему контактора (пускателя) для управления мощной нагрузкой все приборы лучше всего смонтировать в герметичном боксе подходящего размера. В некоторых случаях для осуществления более глубокой автоматизации управления освещением, фотореле «спаривают» с датчиком движения – в таких ситуациях, чтобы вся «связка» корректно работала в темное время суток, датчик следует включать между реле и осветительным прибором.
Являясь по своей сути автоматическим переключателем – то есть устройством для замыкания или размыкания проводов – хорошее световое реле может включаться в схемы управления осветительными приборами любого типа. Единственное ограничение у некоторых моделей – для более надежной работы индуктивных нагрузок (например, «кобры» с дросселями на входе) рекомендуется подключать их через контакторы, играющие в данном случае роль исключающей влияние больших пусковых токов светильника на схемные элементы фотореле гальванической развязки.
Подбор места установки реле
Особого внимания заслуживает выбор места установки фотореле для управления уличным освещением в соответствии с длительностью светового дня. Задача не так проста, как кажется: во время работы реле должно быть исключено влияние на него случайных «подсветок», и уж тем более – постоянных. На возникновение этих засветок влияет множество факторов – мигание фар проезжающих машин, электрический свет из соседского окна, сияние свежевыпавшего снега и даже огонек зажигалки… и каждый из этих факторов вполне может «убедить» фотореле в том, что ночь уже закончилась.
Не высоко, не низко…
Высота установки фотореле выбирается удобной для его технического обслуживания и обычно не превышает 2,5-3 м. Но если есть возможность, прибор лучше монтировать выше управляемых светильников – это значительно снизит вероятность посторонней засветки устройства. Естественно, что при определении места размещения должно соблюдаться и условие удобства «подтягивания» проводов от питающей сети и светильников.
Самая грубая ошибка при выборе места для фотодатчика – его установка в зоне, освещаемой управляемым светильником: в этом случае длящийся всю ночь световой эффект «стробоскоп» обеспечен! Монтировать реле в помещении тоже не рекомендуется — сумерки для него будут наступать слишком рано, а рассвет – слишком поздно. Если других вариантов нет, то нужно предусмотреть для датчика какую-нибудь затеняющую загородку или козырек.
Уровень освещенности, при котором происходит надежное срабатывание фотореле, регулируется после окончательного выбора места и монтажа прибора. Операция эта производится обычно только в случае «суровой необходимости», поскольку после заводских испытаний регуляторы обычно выставлены в среднее положение, обеспечивающее в большинстве случаев приемлемую работу датчика без прибегания к дополнительным регулировкам.
Вывод: дешево и сердито
Современные световые реле – приборы распространенные, достаточно надежные и проверенные многолетней эксплуатацией, в том числе и изделия из минимальной ценовой категории. Однако морально они понемногу устаревают и уступают место более совершенным технически комбинированным устройствам (совмещающим в одном корпусе датчики сразу нескольких типов). Набирают популярность и изделия на основе микроконтроллеров, позволяющие подстраивать работу уличного освещения под реальные погодные и климатические условия, и с легкостью «вписываемые» в управляющие системы типа «умный дом»…
Тем не менее забвение «фотоэлементам» не грозит – благодаря своей дешевизне и простоте использования они еще долго будут играть основную роль в управлении относительно небольшими группами уличного освещения.
Фотореле для уличного освещения
С наступлением темноты вдоль дорог зажигаются огни уличного освещения. Раньше их включали и выключали работники коммунальных служб. Сейчас работой фонарей управляет электронный прибор – фотореле. Автоматизация освещения особенно удобна в отдаленных районах, куда обслуживающему персоналу долго добираться. Использовать для уличного освещения фотореле можно не только коммунальным службам, но и владельцам собственных участков. Мы сейчас постараемся выяснить, что этот прибор из себя представляет.
Из чего состоит фотореле, и принцип его действия
У этого прибора очень много названий: фотосенсор, фотодатчик, фотоэлемент и т. д. Как бы его не называли, суть остается неизменной. Устройство фотореле очень простое. Внутри корпуса прибора находится электронная плата с набором радиодеталей. Спаянная схема фотореле образует электронный ключ, в основе которого используется светочувствительный элемент. Это может быть фоторезистор, фотодиод и др. Дополнительные элементы схемы предотвращают ошибочное срабатывание датчика, помогают выполнить точные настройки и отвечают за другие полезные функции.
Работу фотореле можно рассмотреть по фоторезистору. Эта деталь имеет свое сопротивление, препятствующее прохождению тока. С наступлением темноты сопротивление фоторезистора уменьшается. Ток свободно проходит, что приводит к срабатыванию электронного ключа. Это приводит к замыканию контактов прибора, к которым подключены приборы освещения. С наступлением рассвета все действия идут в обратном порядке. Увеличение сопротивления фоторезистора препятствует прохождению тока. Электронный ключ размыкает контакты, и освещение на улице отключается.
Важно! Одно фотореле может управлять работой несколькими приборами.
А без фотореле дома никак не обойтись?
Неграмотный вопрос о необходимости использования фотореле может задать человек, которого не волнует удобство своего жилья и обустройство прилегающей территории. Работа прибора направлена не только на создание красивых световых акцентов. Фотореле применяется для удобства управления освещением, а также экономии электроэнергии.
Давайте рассмотрим несколько аргументов в пользу прибора:
- Начнем с удобства. Управление системой освещения происходит с помощью включателя. Его обычно располагают у двери возле комнаты. В помещении – это нормально. А взять, допустим, свой двор. Чтобы включить свет придется добираться по темноте до выключателя. А если сарай расположен на дальнем дворе? Начинается долгое путешествие в темноте с фонариком. Фотодатчик позволит настроить подсветку часто посещаемых мест, что избавит хозяина от блуждания в потемках.
- Теперь об экономии. Владельцы больших частных участков устанавливают много осветительных приборов для подсветки гаража, места отдыха, входа в дом и других мест. Для удобства управления всей системой можно пользоваться одним выключателем, но какой будет расход электроэнергии. Свет будет гореть даже в ненужных местах. А утром после бурного отдыха рано лень вставать, чтобы отключить освещение. Прибор с фотодатчиком все сделает сам с наступлением рассвета. А если еще использовать датчик движения, вообще, освещение будет включаться только там, где есть люди.
- Фотореле – примитивная, но хоть какая-то защита от воров. Включенный ночью свет в отсутствие хозяев на даче создает имитацию присутствия. Не каждый мелкий хулиган рискнет проникнуть во двор.
Если приведенные доводы неубедительны, можно обойтись и без фотореле. Но надо ли экономить на собственном комфорте, если прибор стоит не таких уж и больших денег. Причем фотореле без проблем можно подключить своими руками.
Оптимальное место установки фотореле
Чтобы освещение корректно работало, для фотоэлемента надо правильно подобрать месторасположение:
- с наступлением рассвета до заката фотодатчик должен освещаться солнечными лучами или находится в самом светлом месте;
- нельзя чтобы на фотоэлемент попадало искусственное освещение;
- прибор возле дороги ставят так, чтобы датчик не освещался светом фар;
- снижение чувствительности прибора происходит после загрязнения фотоэлемента, поэтому реле располагают на удобной для обслуживания высоте.
Правильно выбрать место для фотореле – задача сложная. Обычно этот процесс предполагает перемещение прибора по всему двору до достижения положительного результата.
Совет! Фотореле устанавливают в самом удобном месте, даже вдали от фонарей. Просто от него к приборам освещения протягивают кабель.
Основные технические характеристики фотореле
Чтобы фотореле исправно работало в системе освещения, его нужно правильно подобрать с учетом технических характеристик. Все приборы имеют следующие параметры:
- Каждая марка реле рассчитана на работу с напряжением 12, 24 и 220 вольт. Для домашнего освещения применяется последний вариант. При использовании низковольтных приборов в сети 220В придется устанавливать преобразователи. Это дорого и не всегда хорошо работает.
- Амперы – вторая важная характеристика прибора. Чтобы рассчитать максимальный ток коммутации вычисляют сумму мощности всех ламп осветительной системы. Полученный результат делят на напряжение сети. В домашних условиях – это 220В. Полученная после вычисления цифра должна быть меньше, чем указанные на фотореле амперы. В противном случае прибор быстро выйдет из строя.
- От чувствительности фотоэлемента зависит порог включения и выключения освещения. Оптимально использовать прибор с параметрами 2–100 Лк или 5–100 Лк.
- Задержка срабатывания фотодатчика не дает сразу выключаться освещению после кратковременного попадания света от фар проезжающей машины. Оптимальный показатель задержки от 5 до 7 секунд.
- Мощность прибора сказывается на экономии электроэнергии. Обычно во время работы идет потребление до 5 Вт, а при ожидании – 1 Вт.
- Степень защиты указывает место, где допускается использование фотореле. Например, на улице оптимально использовать прибор с показателем IP44.
В очень холодных или жарких регионах важно обратить внимание на допустимый диапазон рабочих температур.
Разновидности усовершенствованных фотореле
Простейшее фотореле реагирует только на попадающий свет. Однако не всегда надо, чтобы лампочки светили целую ночь. Производители разработали усовершенствованные приборы, начиненные дополнительными датчиками:
- Очень удобен прибор с датчиком движения. Освещение включается только при попадании в зону действия датчика движущегося предмета, человека или животного.
- Датчик движения, дополненный таймером, позволяет настроить прибор на срабатывание в определенное время. Свет включится, например, когда хозяин поздно придет с работы, и не будет мигать среди ночи от бегающих кошек или собак.
- Программируемый прибор очень дорогой. Он позволяет задавать даже дату и время, когда нужно включить освещение.
Среди всех моделей самыми ходовыми считаются фотореле с таймером и датчиком движения.
Различие фотореле по месту установки
Производители выпускают приборы для внутренней и наружной установки. Последний тип фотореле предназначен для монтажа на улице. Электронная схема прибора защищена герметичным корпусом, устойчивым к агрессивному воздействию внешней среды.
Фотореле для внутренней установки монтируют на улице в защитном корпусе или электрощите внутри здания. На улицу выходит только выносной фотоэлемент.
Если дома решено сделать своими руками управляемое освещение, лучше отдать предпочтение приборам наружного типа установки.
Примеры схем подключения
Простейшая схема подключения фотореле для уличного освещения представлена на фото. Фазовый провод прерывается, так как его подсоединяют к входу и выходу прибора. Далее, фаза от выхода идет на лампочку. Ноль идет целым проводом от шины электрического щитка. Его подсоединяют к входу фотореле и нагрузке.
Примитивные схемы не всегда удобны в использовании и опасны. Установленное на улице фотореле лучше подключать к электросети с помощью распределительной коробки, только она должна быть тоже герметичная. На фото представлена схема, как происходит подключение фотореле для уличного освещения через распределительную коробку.
Фотореле может управлять работой фонарей любой мощности. Многие из них имеют встроенные дросселя. Чтобы слабенький прибор справился с большой нагрузкой, в схему добавляют контактор. В итоге мощности фотореле должно хватать для управления пускателем, а он уже с помощью подвижных контактов подает напряжение на приборы освещения.
При использовании датчика движения применяется другая схема подключения. Сначала ток от сети подается на фотореле, а от него уже поступает на датчик движения и фонарь. Такая схема включает освещение при движении любого объекта только ночью.
Любая из предложенных схем простая, и без проблем может быть собрана своими руками.
Как разобраться с проводами
Любая модель прибора имеет три разноцветных провода. Однако неопытный человек запутается даже в них. Сразу нужно посмотреть на окраску изоляции. Красный, черный или коричневый провод – это фаза. Синий или зеленый – это ноль. Третий провод – заземление. Обычно он идет зеленый с желтой полосой.
Если на приборе только выхода для подключения, то смотрят на буквенное обозначение: N – ноль, L – фаза, PE – заземление.
Совет! Электричество не любит ошибок. Если не вы уверены в своей силе, лучше обратитесь за помощью к электрику.
На видео подключение фотореле:
Настройка чувствительности фотореле
Настройку датчика выполняют только после подключения годовой схемы освещения к электросети. Регулировкой выставляют предел срабатывания датчика, то есть, его чувствительность к свету. Для этих целей на задней части прибора установлен пластиковый винт. Чтобы знать в какую сторону его крутить, смотрят на обозначение: «+» указывает на увеличение чувствительности фотоэлемента, а «–» указывает на ее уменьшение.
Регулировку начинают с поворота винта до упора вправо. Если вы решили, что именно при такой темноте должны включиться фонари, регулятор медленно проворачиваете влево. Как только лампочки загорелись, настройку можно считать оконченной.
Как видите, фотореле является очень простым прибором. Установить его не сложнее, чем вкрутить лампочку, а положительный результат уже будет виден с наступлением ночи.
Автоматический уличный фонарь | Проект электроники и схемы
Введение:
Не требует ручного управления для включения и выключения. Когда возникает потребность в свете, он автоматически включается. Когда темнота поднимается до определенного уровня, цепь датчика активируется и включается, а при наличии другого источника света, например, дневного времени, уличный фонарь выключается. Также можно отрегулировать чувствительность уличного света. В нашем проекте мы использовали четыре L.E.D как символ уличного фонаря, но для переключения большой мощности можно подключить реле (электромагнитный переключатель) на выходе 3 контакта I.C 555, который упростит включение / выключение любых электроприборов, подключенных через реле.
Принцип:
В этой схеме используется популярный таймер I.C 555. I.C 555 подключен в качестве компаратора с контактом 6, подключенным к положительной шине, выход становится высоким (1), когда триггерный контакт 2 находится на уровне ниже 1/3 напряжения питания. И наоборот, выход становится низким (0), когда он выше 1/3 уровня. Такого небольшого изменения напряжения на выводе 2 достаточно, чтобы изменить уровень вывода (вывод 3) с 1 на 0 и с 0 на 1.Выход имеет только два состояния: высокий и низкий, и не может оставаться в какой-либо промежуточной стадии. Он питается от аккумулятора 6 В для портативного использования. Схема экономична по потребляемой мощности. Контакты 4, 6 и 8 подключены к плюсовому источнику питания, а контакт 1 заземлен. Чтобы обнаружить настоящее объекта, мы использовали LDR и источник света.
LDR – это особый тип сопротивления, значение которого зависит от яркости падающего на него света. Он имеет сопротивление около 1 МОм в полной темноте и всего около 5 кОм при ярком освещении.Он реагирует на большую часть светового спектра. Мы сделали схему делителя потенциала с последовательно включенными LDR и переменным сопротивлением 100 кОм. Мы знаем, что напряжение прямо пропорционально проводимости, поэтому больше напряжения мы получим от этого делителя, когда LDR будет светиться, а в темноте – низкое напряжение. Это разделенное напряжение подается на вывод 2 микросхемы IC 555. Переменное сопротивление настраивается таким образом, чтобы оно пересекало потенциал 1/3 яркости и падал ниже 1/3 в темноте.
Чувствительность можно регулировать с помощью этого переменного сопротивления.Как только LDR темнеет, напряжение на контакте 2 падает на 1/3 напряжения питания, а на контакте 3 появляется высокий уровень, и включается светодиод или зуммер, подключенный к выходу.
Используемый компонент:
Аккумулятор 9В с полосой
Переключатель
L.D.R (светозависимое сопротивление)
I.C NE555 с основанием
L.E.D (светоизлучающий диод) 5 шт. (При использовании белого цвета 4 шт.)
Переменное сопротивление 47 кОм
P.C.B (Печатная плата 555 или Vero.
КОМПОНЕНТЫ:
a) Батарея: Для источника питания 9 В мы можем использовать 6 сухих ячеек или 6F22 цельную батарею 9 В.
b) Переключатель: можно использовать любой переключатель общего назначения. Переключатель используется как автоматический выключатель.
c) L.D.R: (светозависимое сопротивление)
Это особый тип сопротивления, величина которого зависит от яркости падающего на него света. Он имеет сопротивление около 1 МОм в полной темноте, но сопротивление всего около 5 кОм при ярком освещении.Он реагирует на большую часть светового спектра.
d) L.E.D: (светоизлучающий диод)
Диод – это компонент, который пропускает электричество только в одном направлении. Это можно рассматривать как своего рода улицу с односторонним движением для электронов. Из-за этой характеристики диоды используются для преобразования или выпрямления переменного напряжения в постоянное. Диоды имеют два соединения, анод и катод. Катод – это конец на схеме с точкой треугольника, направленной к линии.Другими словами, треугольник указывает на этот катод. Анод – это, конечно, противоположный конец. Ток течет от анода к катоду.
Светодиоды, или светодиоды, отличаются от обычных диодов тем, что при приложении напряжения они излучают свет. Этот индикатор может быть красным (чаще всего), зеленым, желтым, оранжевым, синим (не очень часто) или информационным красным. Светодиоды используются как индикаторы, передатчики и т. Д. Скорее всего, светодиод никогда не перегорит, как обычная лампа, и потребляет во много раз меньше тока.Поскольку светодиоды действуют как обычные диоды и образуют короткое замыкание при подключении между + и -, для предотвращения этого используется резистор, ограничивающий ток. Светодиоды могут быть нарисованы или не нарисованы с окружающим их кругом.
e) Переменное сопротивление: (потенциометр)
Резисторы– одни из самых распространенных электронных компонентов. Резистор – это устройство, ограничивающее или сопротивляющееся току. Ограничивающая способность по току или сопротивление измеряется в омах и обозначается греческим символом Омега.Переменные резисторы (также называемые потенциометрами или просто «горшками») – это резисторы с переменным сопротивлением. Вы регулируете сопротивление, поворачивая вал. Этот вал перемещает грязесъемник по фактическому резистивному элементу. Изменяя количество резисторов между соединением стеклоочистителя и соединением (ями) с резистивным элементом, вы можете изменить сопротивление. Часто сопротивление резисторов написано буквой K (кОм) после числового значения. Это означает, что существует много тысяч Ом.Например, 1 кОм – это 1000 Ом, 2 кОм – это 2000 Ом, 3,3 кОм – это 3300 Ом и т. Д. Вы также можете увидеть суффикс M (мегаом). Это просто миллион. Резисторы также оцениваются по их допустимой мощности. Это количество тепла, которое резистор может выдержать, прежде чем он будет разрушен. Допустимая мощность измеряется в Вт (Вт). Общие мощности для переменных резисторов составляют 1/8 Вт, 1/4 Вт, 1/2 Вт и 1 Вт. Все, что имеет более высокую мощность, называется реостатом.
f) PCB (Печатная плата)
с помощью P.C.B. легко собрать схему с аккуратными и чистыми конечными продуктами. Плата изготовлена из бакелита с оклейкой медной дорожкой. Для каждой ножки компонентов проделывается отверстие.
Все выводы компонентов пропущены через отверстие в печатной плате и припаяны на обратной стороне.
РАБОЧАЯ:
Когда свет падает на LDR, его сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению напряжения на контакте 2 IC 555. IC 555 имеет встроенный компаратор, который сравнивает входное напряжение с контакта 2 и 1/3 напряжения источника питания. .Когда входной сигнал падает ниже 1/3, выход устанавливается на высокий уровень, в противном случае – на низкий. Поскольку при яркости входное напряжение увеличивается, поэтому мы не получаем положительного напряжения на выходе контакта 3 для управления реле или светодиодом, кроме того, при плохом освещении мы получаем выход для подачи питания.
Меры предосторожности:
a) Используйте чувствительный LDR. Вы можете проверить это с помощью мультиметра.
б) I.C не следует слишком сильно нагревать во время пайки, излишек тепла может его разрушить. Для безопасности и простоты замены используйте I.Предлагается база C. При установке I.C штифт номер один должен находиться в правильном отверстии.
c) Противоположная полярность батареи может разрушить ИС, поэтому, пожалуйста, проверьте полярность перед включением цепи. В целях безопасности следует использовать диод последовательно с переключателем, поскольку диод пропускает ток только в одном направлении.
d) L.E.D светится только при прямом смещении, поэтому неправильная полярность L.E.D не будет светиться. Выходное напряжение нашего проекта составляет 7,3 вольт, поэтому 4 последовательно соединенных светодиода можно легко использовать без сопротивления.Если вы используете последовательно четыре светодиода белого цвета, то требуется питание 12 В от источника питания 9 В или используйте последовательно 3 белых светодиода, потому что напряжение смещения целого светодиода больше, чем у других цветных светодиодов.
д) Каждый компонент должен быть аккуратно припаян и чист. Мы должны проверить наличие сухой пайки.
f) LDR следует отрегулировать так, чтобы он не попадал на свет от самого уличного фонаря.
Датчик освещенности – принципиальная схема, работа и его применение
Управление уличным освещением, создание схемы датчика освещенности, наружное освещение, некоторые домашние бытовые приборы и т. Д. Обычно обслуживаются и управляются вручную несколько раз.Это не только рискованно, но и приводит к потерям электроэнергии из-за халатности персонала или необычных обстоятельств при включении и выключении этих электроприборов. Следовательно, (в зависимости от требований) мы можем использовать схему светового датчика для автоматического переключения нагрузок в зависимости от интенсивности дневного света с помощью светового датчика. В этой статье мы вкратце расскажем о том, как сделать схему светового датчика и его работу.
Что такое датчик?
Прежде чем изучать датчик освещенности, мы должны знать, что такое датчик.Датчик – это устройство, которое используется для обнаружения изменений количества или событий и соответствующего вывода результатов.
Различные типы датчиков
Существуют различные типы датчиков, такие как датчики освещенности, датчик температуры, датчик влажности, датчик давления, датчик пожара, ультразвуковые датчики, ИК-датчик, датчик касания и т. Д.
Что такое цепь датчика освещенности?
Схема светового датчика представляет собой простую электрическую схему, которую можно использовать для управления (включения и выключения) электрических нагрузочных устройств, таких как освещение, вентиляторы, охладители, кондиционеры, уличные фонари и т. Д., автоматически. Используя эту схему светового датчика, мы можем исключить ручное переключение, поскольку нагрузка может регулироваться автоматически в зависимости от интенсивности дневного света. Следовательно, мы можем описать его как автоматический датчик освещенности.
Схема светового датчика помогает избежать ручного управления уличными фонарями, установленными на автомагистралях, что сопряжено с риском, а также приводит к потере мощности. Схема датчика освещенности состоит из основных электрических и электронных компонентов, таких как датчик освещенности, пара Дарлингтона и реле.Чтобы понять принцип работы схемы светового датчика, мы должны знать кратко о компонентах, используемых при проектировании схемы светового датчика.
Датчик света
Доступны различные типы датчиков света, такие как фоторезисторы, фотодиоды, фотоэлементы, фотолаборы, фотоумножители, фототранзисторы, устройства с зарядовой связью и т. Д. Но LDR (светозависимый резистор или фоторезистор) используется в качестве светового датчика в этой схеме светового датчика. Эти датчики LDR пассивны и не производят никакой электроэнергии.
Датчик освещенности LDR
Но сопротивление LDR изменяется с изменением интенсивности дневного света (свет горит на LDR). Датчик LDR прочен по своей природе, поэтому может использоваться даже в грязных и суровых внешних условиях. Следовательно, LDR предпочтительнее по сравнению с другими датчиками света, поскольку его можно использовать даже в наружном освещении домов, а также в автоматических уличных фонарях.
Изменение сопротивления LDR с изменением интенсивности света
Светозависимый резистор – это переменный резистор, который регулируется силой света.LDR изготовлены из полупроводникового материала с высоким сопротивлением, сульфида кадмия, обладающего фотопроводимостью.
Интенсивность света в зависимости от сопротивления LDR
В ночное время (когда свет на LDR уменьшается) LDR демонстрирует очень высокое сопротивление около нескольких МОм (мегаомов). В дневное время (когда на LDR горит свет) сопротивление LDR уменьшается примерно до нескольких 100 Ом (сотен Ом). Следовательно, сопротивление LDR обратно пропорционально свету, падающему на LDR.
Как показано на рисунке выше, LDR состоит из двух выводов, похожих на обычный резистор, и волнообразной конструкции на его верхней поверхности. График, показанный выше, показывает обратную пропорциональность LDR интенсивности света.
Основным недостатком LDR является то, что он чувствителен к освещенному на нем свету, независимо от его природы (естественный дневной свет или даже искусственный свет).
Пара Дарлингтона
Поперечное соединение двух транзисторов называется парой Дарлингтона, это соединение транзистора с парой Дарлингтона используется в этой схеме датчика освещенности.
Пара Дарлингтона
Этот транзистор с парой Дарлингтона также считается одиночным транзистором с очень высоким коэффициентом усиления по току по сравнению с общим коэффициентом усиления транзистора. Произведение входного тока и усиления транзистора дает входной сигнал, подаваемый на нагрузку через пару Дарлингтона. Мы знаем, что если базовое напряжение должно быть больше 0,7 В, тогда транзистор включается, но в случае пары Дарлингтона базовое напряжение должно быть 1,4 В, так как два транзистора должны быть включены.
Реле
Реле играет важную роль в цепи светового датчика для включения нагрузки или для подключения нагрузки к цепи светового датчика, а также к сети переменного тока.
Реле
Обычно реле состоит из катушки, эта катушка активируется всякий раз, когда на нее поступает достаточное питание (требуемое количество питания зависит от номинала реле).
Рабочий процесс цепи датчика освещенности
Схема датчика освещенности представляет собой электронную схему, разработанную с использованием (датчика освещенности) LDR, пары Дарлингтона, реле, диода и резисторов, которые подключены, как показано на принципиальной схеме датчика освещенности.На нагрузку подается питание 230 В переменного тока (в данном случае нагрузка представлена лампой).
Напряжение постоянного тока, необходимое для цепи светового датчика, подается от батареи или с помощью схемы мостового выпрямителя. Эта схема мостового выпрямителя преобразует 230 В переменного тока в 6 В постоянного тока. Схема мостового выпрямителя использует понижающий трансформатор для понижения напряжения 230 В до 12 В. Диоды, соединенные в виде моста, используются для преобразования 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока. Стабилизатор постоянного напряжения IC7806 используется для преобразования 12 В постоянного тока в 6 В постоянного тока, а затем эти 6 В постоянного тока поступают в схему.Питание 230 В переменного тока для нагрузки и мостового выпрямителя должно поддерживаться непрерывно для бесперебойной работы цепи светового датчика.
Принципиальная схема датчика освещенности
В дневное время датчик освещенности LDR имеет очень низкое сопротивление около нескольких 100 Ом. Таким образом, питание проходит через LDR и заземляется через резистор и переменный резистор, как показано в схеме светового датчика. Это связано с тем, что сопротивление, предлагаемое LDR в дневное время или когда на LDR горит свет, меньше по сравнению с сопротивлением оставшейся части цепи (то есть через реле и пару Дарлингтона).Мы осознаем принцип тока, согласно которому ток всегда течет по пути с низким сопротивлением.
Таким образом, катушка реле не получает достаточного питания для включения. Следовательно, при дневном свете нагрузка отключается.
Точно так же в ночное время (когда свет на LDR очень слабый), сопротивление LDR увеличивается до очень высокого значения примерно в несколько мегамом (примерно 20 МОм). Таким образом, из-за очень высокого сопротивления LDR ток очень меньше или почти равен нулю, как при разомкнутой цепи.Теперь ток течет по пути с низким сопротивлением, так что он увеличивает базовое напряжение пары Дарлингтона до уровня более 1,4 В. Когда пара Дарлингтона активирована, катушка реле получает достаточно питания, чтобы запитаться, и, следовательно, нагрузка включается в ночное время или когда на LDR не горит свет.
Практическое применение схемы датчика освещенности
Схема датчика освещенности может использоваться для разработки различных практических проектов на основе встроенных систем, основанных на датчиках, таких как система охранной сигнализации с фотоэлектрическим датчиком, управляемая Arduino высокочувствительная система энергосбережения на основе LDR для системы управления уличным освещением , солнечная система освещения шоссе с автоматическим выключением в дневное время, переключение освещения от заката до восхода солнца и т. д.
Переключатель освещения от заката до восхода солнца
Переключатель освещения от заката до восхода солнца представляет собой приложение схемы светового датчика, которое предназначено для автоматического управления на основе света, освещаемого датчиком света LDR.
Схема датчика освещенности – проект переключения освещения с заката на восход солнца
Сопротивление LDR изменяется с изменением интенсивности света, освещаемого на LDR. Выход LDR подается на таймер 555, подключенный в бистабильном режиме. Выход таймера 555 используется для управления запуском нагрузки через TRIAC.Таким образом, эта схема светового датчика включает нагрузку вечером или на закате и автоматически отключает нагрузку утром или на восходе солнца.
Надеюсь, эта статья предоставляет адекватную информацию о том, как сделать схему датчика освещенности и ее работу. Для самостоятельной разработки инновационных проектов в области электротехники и электроники вы можете обратиться к нам, разместив свои идеи и комментарии в разделе комментариев ниже.
Solu Переключатель датчика освещенности 12 В постоянного тока Модуль реле светочувствительного сопротивления с кабелем // Модуль цепи автоматического управления светом Стабилизированной автомобильной светодиодной фары 12 В постоянного тока // Релейный модуль датчика фотоэлектрического переключателя 12 В постоянного тока 50 мм x 25 мм с 2 кабелями –
Стиль: Модуль реле задержки 12 В с кабелем
О нас (Solu), Профессиональная фабрика печатных плат, добро пожаловать в наш магазин для большего выбора по лучшей цене.Мы стремимся к тому, чтобы вы остались довольны нашим сервисом, а не только нашими товарами. По любой причине, по какой-либо причине вы не удовлетворены нашим продуктом в любое время, просто обратитесь в службу поддержки для обмена или возврата. мы ответим вам на любой вопрос, который вы зададите в течение 24 часов. ток ниже 10А)
Мощность 12В специально используется для реле.Встроенные транзисторы регулятора 78L05 используются для датчика и компаратора, чтобы сделать продукт более стабильным и надежным;
Встроенное реле, управляемое оптоизолятором, может эффективно защитить микросхему, чтобы обеспечить более надежную работу продукта.
С четырьмя отверстиями для крепежных болтов для легкой установки
Допускает широкий компаратор LM393 напряжения
Инструкция:
1 Модуль светочувствительного датчика сопротивления очень чувствителен к свету окружающей среды. Обычно он используется для определения яркости окружающего света.
2 Когда яркость окружающего света ниже установленного порогового значения, реле притягивается, чтобы закрыть, и будут подключены общий порт и нормально открытый порт; в то время как яркость окружающего света превышает установленное пороговое значение, реле отключается, и общий порт и порт нормального закрытия будут подключены.
3 Общий порт, нормально открытый и нормально закрытый порт эквивалентны переключателю с двойным управлением. Когда в катушке реле есть электричество, общий порт и нормально открытый порт подключаются, в то время как в катушке реле нет электричества, общий порт и нормально закрытый порт подключаются.
В коплект входит:
* 1 модуль светочувствительного датчика
1 удлинительный кабель
Автоматическая система управления уличным освещением с использованием таймера 555 IC и LDR
Раскрытие информации: мы можем зарабатывать деньги или продукты от компаний, упомянутых в этом сообщении, через партнерские ссылки на продукты или услуги, связанные с содержанием этой статьи
(Последнее обновление: 4 апреля 2021 г.) Описание:Автоматическая система управления уличным освещением с использованием таймера 555 IC- Автоматическая система управления уличным освещением – действительно удивительный проект, и без сомнения, это один из моих любимых проектов.Это очень небольшой проект, построенный на нескольких электронных компонентах. В этом проекте вы узнаете, как создать автоматическую систему управления уличным освещением , используя микросхему таймера 555 IC и LDR . Вы также можете использовать эту схему на газонах и в лазерных системах безопасности . Прежде, я собираюсь объяснить схему; Во-первых, я хотел бы объяснить, зачем нам вообще нужна эта схема и как работает этот проект.
В моем предыдущем руководстве я объяснил все о микросхеме таймера 555 IC , включая распиновку, базовый принцип работы микросхемы таймера 555 IC , различные режимы работы, моностабильный, нестабильный и бистабильный.Итак, если вы никогда не использовали микросхему таймера 555, я настоятельно рекомендую сначала посмотреть мой предыдущий учебник, а затем вы можете продолжить работу отсюда.
555 Таймер Учебники:Примечание: В этом проекте 220 В переменного тока используется для питания лампочки переменного тока. Используйте защитные перчатки, поскольку такое высокое напряжение может быть смертельным. Делайте это на свой страх и риск.
Для пошагового объяснения системы автоматического управления уличным освещением вы можете посмотреть видео, приведенное в конце этой статьи.
Без промедления, приступим !!!
Ссылки для покупок на Amazon:
555 таймер IC:
556 двойной таймер IC:
LDR «светозависимый резистор»:
Модуль LDR:
Прочие инструменты и компоненты:
Лучшие датчики Arduino:
Супер стартовый набор для начинающих
Цифровые осциллографы
Переменная поставка
Цифровой мультиметр
Наборы паяльников
Малые переносные сверлильные станки для печатных плат
* Обратите внимание: это партнерские ссылки.Я могу получить комиссию, если вы купите компоненты по этим ссылкам. Буду признателен за вашу поддержку!
При отсутствии автоматического переключения теряется много электроэнергии.
Свет остается включенным утром, потому что некому выключить уличные фонари или фонари на лужайках. Это приводит к увеличению счетов и расходам большого количества электроэнергии.
Для такого небольшого проекта нецелесообразно использовать плату Arduino.Такую простую задачу можно решить с помощью микросхемы таймера 555. Таким образом, мы можем снизить общую стоимость проекта.
Описание схемы автоматического уличного фонаря:Согласно паспорту, напряжение питания Vcc может достигать 16 вольт. Но я буду использовать 12 вольт для питания микросхемы таймера 555 IC , так как 12-вольтный адаптер можно легко установить. J1 – это гнездовой разъем питания, и именно к нему мы можем подключить аккумулятор, солнечную панель и адаптер на 12 вольт.Как видите, этот блок питания основан на стабилизаторе напряжения LM7812. К выходу регулятора подключен конденсатор емкостью 470 мкФ.
На выходе микросхемы таймера 555 подключен светодиод, который можно заменить на реле для управления более высокими нагрузками переменного / постоянного тока. «Светозависимый резистор» LDR подключается последовательно с переменным резистором 10 кОм или потенциометром. Преимущество использования переменного резистора заключается в том, что мы можем регулировать светочувствительность, вращая ручку переменного резистора.LDR и переменный резистор образуют делитель напряжения. Провод от середины этого делителя напряжения соединен с контактом триггера микросхемы таймера 555. Напряжение на контакте триггера меняется при изменении интенсивности света. Разрешите подробно объяснить, как работает автоматическая система управления уличным освещением .
Напряжение на выводе триггера ИС, «который является инвертирующим входом компаратора», которое поступает от делителя напряжения, «образованного LDR и переменным резистором», сравнивается с напряжением, доступным на неинвертирующем входе компаратор, который 1/3 Vcc.Таким образом, когда напряжение, доступное на неинвертирующем входе, больше, чем напряжение на инвертирующем входе компаратора, на выходе будет 1, которая задается как вход на вывод S триггера, который преобразуется в 0. Выходной каскад имеет инвертор, который преобразует 0 в 1. Таким образом, выход микросхемы таймера 555 будет высоким.
Теперь предположим, что если напряжение, поступающее от схемы делителя напряжения, образованной LDR и переменным резистором, больше, чем напряжение, доступное на неинвертирующем входе компаратора напряжения, на выходе компаратора будет 0, который преобразуется в 1 триггером и снова преобразуется в 0 выходным каскадом.Таким образом, на выходе микросхемы таймера 555 будет низкий уровень.
Как видите, вывод Threshold подключен к 12 вольт. Таким образом, выход первого компаратора всегда будет высоким.
Итак, в этом проекте выходной сигнал микросхемы таймера 555 IC полностью зависит от напряжения на выводе триггера, поступающего от схемы LDR.
Теперь давайте проверим эту схему в программе моделирования Proteus.
Proteus Моделирование автоматической системы управления уличным освещением: Скачать автоматические уличные фонари Proteus Simulation: SimulationКогда LDR определяет темноту, таймер 555 включает уличные или газонные фонари.Схема должна быть размещена в зоне, где уличные фонари никогда не попадают на LDR. Утром, когда солнечный свет падает на LDR, уличные фонари автоматически выключаются.
Симуляция прошла отлично, светодиод можно включать и выключать, вы можете увидеть это в действии в видео, приведенном в конце. Прежде чем приступить к пайке, я сначала проверю это на макетной плате.
Автоматическая проверка уличного освещения на макетной плате:Хорошей практикой проектирования является проверка всех соединений на макетной плате перед тем, как приступить к пайке.
Изначально я подключил светодиод напрямую к выходному выводу через резистор 1 кОм. Я успешно включил и выключил светодиод, изменив свет, падающий на LDR. Но поскольку я использую резистор с фиксированным номиналом, я не могу регулировать светочувствительность. Теперь, чтобы контролировать чувствительность, я заменил резистор фиксированного значения на переменный резистор или потенциометр.
После замены резистора с фиксированным значением на потенциометр, я смог отрегулировать чувствительность, и в этот момент схема даже смогла обнаружить тени.После того, как все прояснилось, я решил использовать NPN-транзистор 2n2222.
На этот раз я использовал транзистор 2n2222 NPN для управления этим светодиодом. Этот транзистор может использоваться для управления реле, которое может использоваться для управления более высокими нагрузками. После выполнения основного тестирования и когда я был полностью удовлетворен, я начал процесс пайки, который вы можете посмотреть в видео, приведенном в конце этой статьи.
Это небольшая недорогая схема автоматического управления уличным освещением на основе таймера 555 и LDR .Помимо уличных фонарей, эту схему можно использовать там, где нужно управлять чем угодно на основе света.
С помощью микросхемы таймера 555 можно создать множество других проектов. Постараюсь добавить еще проекты на основе Таймера 555. Надеюсь, этот урок вам поможет. Если у вас есть предложения или вопросы, дайте мне знать в комментариях.
Смотреть видеоурок: Связанные проекты: 555 Таймер IC:Работа микросхемы таймера 555, схема контактов, примеры (нестабильный, моностабильный, бистабильный)
Нравится:
Нравится Загрузка…
Автоматический уличный фонарь с использованием схемы таймера 555 и LDR
Автоматический уличный фонарь с таймером 555
Этот мини-проект «Электроника» включает в себя автоматический уличный фонарь с использованием микросхемы таймера 555. Обычно включение / выключение света выполняется вручную с помощью переключателя, когда возникает необходимость в освещении. Но здесь мы разработали систему, в которой есть автоматическое включение и выключение света по мере необходимости.
При обнаружении темноты цепь датчика активируется и включается автоматически, а при наличии другого источника света в дневное время уличный фонарь выключается.Также эту схему можно использовать для регулировки чувствительности света. Схема проста и основана на микросхеме таймера 555 и LDR.
Вы также можете проверить этот проект: Автоматический уличный фонарь на основе RTC с использованием Arduino и LDR
Необходимые компоненты и электрическая схема
Схема очень простая и к тому же дешевая. Это может быть реализовано с использованием следующих компонентов:
1. L.D.R (светозависимый резистор)
2. Микросхема NE555 с базой
3.LED1 и LED 2 (светоизлучающий диод)
4. Переменное сопротивление 47 кОм
5. Выключатель
6. Батарея 9 В с полосой
7. Подстроечный резистор 47 кОм или предустановка
8. Резистор 330E
Теперь соберите указанную ниже схему на нулевой печатной плате или плате Vero согласно принципиальной схеме.
Работа автоматического уличного фонаря с использованием схемы таймера 555:
LDR – это светозависимый резистор, величина которого зависит от количества падающего на него света.Его сопротивление составляет почти 1 мегаом, когда он находится в полной темноте, но его сопротивление составляет около 5 кОм при воздействии на полную яркость. Таймер IC 555 используется для управления работой схемы, которая действует как схема компаратора с выводом 6, подключенным к положительному выводу. Выход становится высоким, когда контакт нет. 2, т.е. на триггерный вывод подается треть напряжения питания. Точно так же его выход становится низким, когда выходное напряжение превышает одну треть от напряжения. Для определения количества света LDR используется в качестве резистора для регулировки напряжения цепи.
Схема дешевая, экономичная и простая в изготовлении. В широком масштабе схема может использоваться с солнечным элементом в качестве источника энергии, а большой источник света может использоваться в ночное время, и вместо ручного управления может быть реализован автоматический режим.
Вы можете проверить предварительную версию этого проекта здесь: Автоматическая вечерняя лампа 220 В с активацией темноты с использованием LDR & IC 555
Простая схема датчика освещенности с приложениями
Управление уличным и уличным освещением, бытовой техникой и т. Д., обычно управляются вручную. Ручное управление не только рискованно, но и вызывает потери мощности из-за халатности обслуживающего персонала, а также необычных условий при наблюдении за этими электрическими приборами. Следовательно, используя схему светового датчика, мы можем легко управлять нагрузками, поскольку это облегчает автоматическое переключение нагрузок. В этой статье давайте вкратце обсудим, как сделать схему автоматического датчика освещенности.
Что такое датчик?
Типы датчиковПрежде чем обсуждать датчик освещенности, давайте обсудим, что такое датчик.Устройство, используемое для обнаружения изменения количества или событий и соответствующего генерирования выходных сигналов, можно назвать датчиком. Существуют различные типы датчиков, такие как датчик огня, ультразвуковой датчик, датчик освещенности, датчик температуры, ИК-датчик, датчик касания, датчик влажности, датчик давления и т. Д.
Что такое датчик освещенности?
Датчик особого типа, который работает в зависимости от интенсивности дневного света (также искусственного света), называется датчиком освещенности. Существуют различные типы световых датчиков, такие как фотоэлемент, фототранзистор, фоторезистор, фотоэлемент, фотоумножитель, фотодиод, устройство с зарядовой связью и т. Д.,. Но светозависимый резистор (LDR) или фоторезистор – это особый тип светового датчика, который используется в этой автоматической схеме светового датчика. Эти светозависимые резисторы пассивны и не производят никакой электроэнергии.
LDR – Light Dependent ResistorНо сопротивление светозависимого резистора изменяется с изменением интенсивности дневного света (в зависимости от света, освещенного на LDR). LDR также может использоваться в грязных и суровых внешних условиях, поскольку он прочен по своей природе.Следовательно, для наружного освещения и автоматических схем уличного освещения предпочтительнее использовать LDR по сравнению с другими датчиками света.
LDR Сопротивление при изменении интенсивности светаLDR – это переменный резистор, сопротивление которого регулируется силой света. Полупроводниковый материал с высоким сопротивлением и сульфид кадмия (обладающий фотопроводимостью) используются для создания светозависимых резисторов.
Сопротивление LDR против интенсивности светаВ ночное время, если свет, освещаемый датчиком LDR, уменьшается, тогда сопротивление LDR становится очень высоким (около нескольких Мегаомов).В дневное время, если на LDR горит свет, сопротивление LDR падает (около нескольких сотен Ом). Следовательно, сопротивление LDR и свет, освещаемый на LDR, обратно пропорциональны друг другу, а приведенный выше график представляет их обратную пропорциональность.
У LDR есть две клеммы, как и у обычного двухполюсного резистора, но LDR имеет волнообразную форму наверху. Основным недостатком LDR является то, что независимо от природы света светозависимый резистор чувствителен к освещенному на нем свету (будь то естественный или искусственный свет).
Что такое цепь датчика освещенности?
Схема автоматического светового датчика может использоваться для автоматического управления электрическими приборами, такими как свет, вентилятор, охладитель, кондиционер, уличный фонарь и т. Д. Людские ресурсы для управления или переключения нагрузок могут быть устранены за счет использования этой автоматической схемы светового датчика, работающей на основе интенсивности дневного света, падающего на световой датчик. Таким образом, мы можем назвать это схемой автоматического светового датчика.
Обычный метод управления уличным освещением на автомагистралях – это рискованный процесс, который также вызывает потери электроэнергии.
Теперь давайте обсудим, как сделать схему датчика освещенности. Схема автоматического светового датчика может быть спроектирована с использованием различных электрических и электронных компонентов. Основными компонентами, используемыми в этой схеме, являются датчик освещенности (LDR), транзисторы пары Дарлингтона и реле. Прежде чем обсуждать работу схемы датчика освещенности, мы должны знать работу различных компонентов, используемых при разработке схемы автоматического датчика освещенности.
Пара Дарлингтона
Парный транзистор ДарлингтонаДва транзистора, соединенные спина к спине, называются парой Дарлингтона.Этот транзистор с парой Дарлингтона можно рассматривать как одиночный транзистор с очень высоким коэффициентом усиления по току. Обычно, если напряжение базы больше 0,7 В, транзистор включается. Но, если мы рассмотрим пару Дарлингтона, поскольку для включения двух транзисторов необходимо, чтобы базовое напряжение было 1,4 В.
Реле
РелеРеле играет важную роль в цепи автоматического датчика освещенности, чтобы активировать электрические приборы или подключить нагрузку к цепи автоматического датчика освещенности вместе с сетью переменного тока.Как правило, реле состоит из катушки, которая возбуждается при достаточном питании.
Практическая работа цепи датчика освещенности
Практическая работа схемы датчика освещенностиЕсли дневной свет падает на LDR (дневное время), тогда LDR будет иметь очень низкое сопротивление (несколько 100 Ом). Следовательно, источник питания проходит на землю через LDR и резистор. Это связано с принципом токовой цепи с низким сопротивлением. Таким образом, катушка реле не имеет достаточного источника питания, чтобы получить достаточно питания для подачи питания, что приводит к тому, что нагрузка остается в выключенном состоянии.
Точно так же, если темнота падает на LDR, тогда LDR будет иметь высокое сопротивление (несколько МОм). Следовательно, ток не протекает (или протекает очень мало) из-за очень высокого сопротивления LDR. Теперь протекание тока через цепь с низким сопротивлением вызывает увеличение базового напряжения пары Дарлингтона до более чем 1,4 В. Таким образом, катушка реле запитывается, и нагрузка включается в ночное время.
Схема датчика освещенности – практическое применение
Схема автоматического светового датчика может использоваться для разработки множества практических проектов на основе встроенных систем.Несколько проектов, основанных на схемах датчиков света, могут быть перечислены как система солнечного освещения шоссе с автоматическим выключением в дневное время, система охранной сигнализации с помощью фотоэлектрического датчика, переключатель освещения от заката до восхода солнца, управляемая высокочувствительная энергосберегающая система на основе LDR для системы управления уличным освещением. , так далее,.
Автоматическое включение с вечера до утра выключение света
Автоматическое включение света накануне до утра выключение светаАвтоматический свет от заката до рассвета работает на основе датчика освещенности LDR. Схема датчика освещенности от заката до рассвета автоматически отключает нагрузку в утреннее время (когда дневной свет падает на LDR).Точно так же в вечернее время (когда на LDR наступает темнота) нагрузка включается автоматически.
Вы заинтересованы в самостоятельной разработке проектов электроники? Не стесняйтесь обращаться к нам за любой технической помощью по проектам в области электротехники и электроники, размещая свои комментарии, предложения, идеи и запросы в разделе комментариев ниже.
Цепь переключателя фотос выходным реле
Простые электронные схемы
Схема фотопереключателя с выходным реле
Во многих странах автоматические уличные фонари уже были внедрены, цепь за этими огромными уличными фонарями представляет собой схему фотопереключателя, которую мы собираемся объяснить в этом проекте.У него также есть еще несколько приложений, которые также будут описаны ниже
Эта схема основана на светозависимом резисторе (LDR) и транзисторах, потенциометр также используется для определения интенсивности света. Схема определяет свет и включает и выключает свет в зависимости от его отсутствия или наличия. Схема работает автоматически без какого-либо ручного интерфейса. Простая и недорогая схема может быть полезна в домашней и промышленной автоматизации.
[post_start1]Требуется оборудование
| С.No | Компоненты | Кол-во | ||
| 1. | Макетная плата | 1 | ||
| 2. | IC (NE555) | 100 | ) | 1 |
| 4. | Транзисторы (BC548, SL100) | 1 | ||
| 5. | Диод (1N4007) | 1 | ||
| 6. | ||||
| 7. | Резисторы (1 кОм, 3,3 кОм | 1, 1 | ||
| 8. | Реле / переключатель | 1 | ||
| 9. | Аккумулятор (12 В) | 1 |
Принципиальная схема фотопереключателя с выходным реле
Рабочее объяснение Схема фотопереключателя с выходным реле
МикросхемаNE555 и резисторы служат для управления реле. Когда нет света, напряжение на LDR составляет одну треть от напряжения питания, которое регулируется резистором R1.Когда свет падает на LDR, напряжение на нем становится высоким, и когда оно достигает двух третей напряжения питания, выход IC переходит в более низкое состояние, и транзистор Q1 будет выключен, а Q2 будет смещен в прямом направлении. что включает реле или переключатель. Он будет включаться до тех пор, пока интенсивность света не станет недостаточной для LDR.
Приложение
- В автоматических уличных фонарях
- После некоторых модификаций он может работать как охранная сигнализация
- Имеется в автоматическом водопроводном кране
- Может использоваться
