Схема фотореле своїми руками. Фотореле своїми руками: схеми, пристрій і застосування

З допомогою фотодатчиків, вбудованих в певні електронні пристрої, можна забезпечити ефективне управління світловим потоком. У даній статті буде розглянуто фотореле своїми руками: схеми, пристрій і застосування.

Призначення

Цей пристрій призначений для ввімкнення освітлення при настанні темного часу доби і відключення його при приході світанку. При складанні своїми руками схема фотореле повинна включати фототранзистор або фоторезистор, які змінюють свої параметри при динаміці освітленості. Ланцюг живлення є розімкнутої до тих пір, поки на ці пристрої потрапляє необхідну кількість світла. Як тільки настає темрява (її параметри можна задати), ланцюг замикається. З настанням ранку процес йде в протилежному напрямку.

Технічні характеристики

Схема фотореле своїми руками повинна передбачати, якою буде використовуватися датчик світла: вбудований або виносний. Останній характеризується невеликими габаритами, може бути захищений від підсвічування і розташуватися в щитку. Фотореле, оснащене вбудованим датчиком, розташовуються поблизу світильника. При цьому світло на фотоелемент не повинен впливати. Такий варіант прийнятний для світильників, що працюють на сонячних батареях.

Експлуатація

Схема фотореле своїми руками 220 В або 12 В (напруга) передбачає, що залежить від останнього, від якого здійснюється харчування вуличного освітлення. Створення даного пристрою повинна передбачати його експлуатацію в різних екстремальних умовах регіону проживання.


Захист корпусу повинна бути не нижче IP23 для будинку і IP44 для вулиці. Останній клас захисту показує, що в корпус не будуть потрапляти водні бризки, а також тверді частинки, що мають розмір, що перевищує 1 мм. Дані технічні характеристики актуальні для промислових зразків. Домогтися того, щоб зібрана за схемою фотореле своїми руками мало тими ж характеристиками, досить складно. Потужність граничного навантаження повинна бути на 20 % більше сумарного навантаження від тих приладів, які підключені.

Моделі ФР

Перш ніж розглянути схеми фотореле своїми руками, зупинимося на найбільш популярних промислових моделях — ФР-601 і ФР-602. Вони максимально прості для підключення навіть непідготовленим користувачем і розрізняються тільки максимально можливим перетином підключаються провідників, що визначає і відмінності в номінальному струмі навантаження (10 і 20 відповідно). Фотоелемент цих моделей - вбудований, і регулюється від 0 до 50 люкс. Повторити подібні пристрої можна в домашніх умовах своїми силами. Найбільшу актуальність це має в тому випадку, якщо необхідно підключення великої кількості освітлювальних приладів. Схема фотореле своїми руками наведена на малюнку. Для виготовлення знадобиться:

реле SHA-24VDC-S-A (Rel1);

фотоелемент (PH, до 100 кОм);

біполярні транзистори BC857A (2 шт. Q1 і Q2 або вітчизняний КТ3107Б замість останнього);

резистори (R2 R4–R9: 15; 1 МОм, 560200100 75 і 33 кОм; потужність 0125 Вт) і R3220 Ом, 2 Вт;

підлаштування резистор (WL, 22 мОм);

випрямні діоди 1N4007 — 5 шт. і один 1N4148 стабілітрон 1N4749 або три підключені послідовно Д814А або два Д814Д;

конденсатор (С207 мкФ 400);

електролітичні конденсатори (С4–С5100 мкФ 50 і 47 мкФ 25).

Недоліки самосборного ФР можна описати наступним чином. З технічної точки зору, дане фотореле не відрізняється від заводської збірки. Основними відмінностями буде те, що для фотореле за схемою для вуличного освітлення своїми руками дуже складно домогтися стандарту захисту IP44 якому відповідає промисловий зразок. Також в останнього діапазон робочих температур більший. Саморобний фотореле може перестати працювати при морозі у разі навіть одного з'єднання, зроблений неякісно.

Пристрої високої потужності

До них відноситься модель ФР-7. У неї немає захисту від вологи, споживана потужність досить висока, контактні затиски є відкритими, а підлаштування резистор, розташований на лицьовій панелі, не має захисту. Однак цей пристрій може працювати в мережах з напругою 220 В. Встановити регулювання в 10 люкс може фахівець, оскільки самостійно цього досягти дуже складно.

Фотореле охоронної сигналізації з самоблокуванням

Його можна використовувати як детектор освітлення. При непотрапляння світла на фоторезистор PR1 загоряється світлодіод HL1 . Це допомагає контролювати зони безпеки будь-якої будівлі або дачної ділянки. До тих пір, поки PR1 освітлений, він має невеликий опір току, який є постійним, і падіння напруги не веде до відмикання тиристора VS1. При перериванні потоку світла, що йде на фотодатчик, опір фоторезистора зростає до 1-5 МОм, у цьому випадку конденсатор С1 буде отримувати енергію від джерела живлення, що сприяє відмикання VS1 і, як наслідок, включення світлодіода. Таким чином, у схемі фотореле своїми руками включення, коли темно, передбачається. Повернення пристрою в початковий стан здійснюється кнопкою S1. Замість наведених вище світлодіода і обмежуючого резистора R2 можна застосовувати аналоги - малопотужні ЕМ-реле, що мають струм спрацьовування 15-30 мА.
Замінником розглянутої марки тиристора можуть виступати подібні пристрої серії КУ101. Фотореле PR1 включає в себе два паралельно з'єднаних фоторезистора СФЗ-1. Моделі використовуються конденсаторів: С1 типу МБМ або інші аналогічні. Світлодіоди і кнопка S1 можуть використовуватися будь-які. Постійні резистори застосовуються типу МЛТ-0/25.

Фотореле з універсальним таймером

Даний пристрій є автоматичним і може експлуатуватися в будь-яких населених пунктах, а також на присадибних ділянках. Попадання на фоторезистор або два підключених паралельно пристрою СФЗ-1 для кращої чутливості навіть слабкого природного світла закриває транзистор VT1. По мірі зменшення освітленості їх робочої поверхні опір між емітером і базою транзистора досягає величин, які перевищують 100 кОм. Транзистор відкривається при низькому опорі між позитивним висновком живильного джерела і бази VT1 . Реле К1 спрацьовує, що сприяє підключенню виводу анода тиристора до полюса з позитивним зарядом в живильному джерелі. Далі підключається таймер DA1 КР1006ВИ1 з установкою на виході напруги 105 Ст. До виходу DA1 можливо підключати малопотужні реле, не використовуючи ключове транзисторний каскад. Реле К1 спрацьовує, завдяки чому лампа освітлення HL1 утримується у включеному стані. Аналоги тиристора - КУ101А-КУ101Г, КУ221 незалежно від букви. Аналогами транзистора VT1 є КТ312А, Б, В та інші по електричних характеристиках. При цьому його коефіцієнт посилення по струму h21e не повинен бути меншим за 40. Струм спрацьовування реле 15-30 мА при напрузі 12 В, тобто воно повинно бути малопотужним. Типи постійних резисторів МЛТ-0125. Типи конденсаторів С1 КМ, С2-К50-20. При цьому робоча напруга повинна перевищувати 16 Ст. З допомогою діодів VD1 VD2 здійснюється захист переходу транзистора VT1 і виходу мікросхеми DA1 від різких коливань змінного струму, що запобігає брязкіт контактів реле К1 і К2 при їх спрацюванні. Перші можуть бути замінені на інші, що входять в серію КД522. Останні дві схеми не вимагають особливого живлячої напруги, можуть працювати з малопотужними реле, з бестрансформаторными і трансформаторними стабілізаторами, які мають вихідна напруга 10-16 Ст.

На закінчення

Як видно з цієї статті, існують різні схеми фотореле своїми руками. Вони можуть працювати з напругою 12 В, а також 220 В. Створити самостійно можна пристрої, які не поступаються за технічними характеристиками якості промислових зразків. Найскладніше досягти такого ж рівня захисту.