Схема подключения фотоэлемента


Подключение фотоэлемента - ElectrikTop.ru

Световое излучение независимо от его происхождения (искусственное или естественное) – это фактор, который может быть использован для построения систем автоматики и управления различными процессами. Например, для включения или выключения уличного освещения. Для его регистрации созданы устройства, которые получили название «фотореле» или «сумеречный датчик».

Что такое фотореле

Это радиотехническое устройство, регистрирующее поток фотонов – элементарных частиц, квантов электромагнитного излучения, которые не обладают массой и способны существовать только в движении, а их скорость является максимально возможной в материальном мире. Его схема состоит из двух частей:

  1. Чувствительной.
  2. Исполнительной (силовой).

Вкратце алгоритм его действия следующий: фотоны, попадая на чувствительный элемент (фотоэлектрический датчик), вызывают возникновение электрического тока или изменение его параметров. Так формируется управляющий импульс, который усиливается и подается на исполнительный элемент – соленоид – электромеханического реле. Последнее замыкает свои силовые контакты, коммутируя управляемую цепь.

Чувствительные элементы фотореле

Фотоны не обладают зарядом, но возбуждают ионы в атомной структуре веществ и порождают вторичное излучение, сопровождающееся двумя эффектами:

  • Волновыми колебаниями на видимой нами частоте спектра.
  • Возникновением электрического тока.

Последний феномен наблюдается только в том случае, если вещество обладает так называемой запрещенной зоной – энергетическим диапазоном, в пределах которого электрон не может активироваться – определенного размера.

Для примера: у металлов (проводников) такой зоны нет. А у диэлектриков она настолько велика (не менее 5 электронвольт), что электроны в них не могут активироваться никогда. Промежуточное положение между ними занимают так называемые полупроводники. Величина запрещенной зоны у них от десятых долей до трех электронвольт.

К веществам, которые способны активироваться под воздействием потока фотонов, относятся селенид и сульфид кадмия. На их основе строятся все чувствительные элементы фотореле, которые бывают трех типов:

  • Фоторезисторы.
  • Фотодиоды.
  • Фототранзисторы.

Фоторезисторы

Эти элементы радиотехнической схемы делают из полупроводников с одним типом проводимости – электронным (p) или дырочным (n). Под действием света их электрическое сопротивление уменьшается, они начинают пропускать ток. Этот сигнал поступает на входной каскад транзисторного усилителя, после чего он подается на соленоид силового реле, коммутирующего управляемую цепь.

Фоторезисторы являются наиболее простым и потому часто употребляемым элементом чувствительных схем.

Фотодиоды

Состоят из двух полупроводников – электронного и дырочного типа. Под воздействием света электроны накапливаются в зоне n, а так называемые дырки (положительно заряженные ионы) в зоне p. В результате возникает разность потенциалов и начинает течь постоянный ток. Этот элемент может работать в двух режимах: фотогальваническом и фотодиодном.

Схема включения фотодиода (ФД) в гальваническом и диодном режиме представлена на рисунке ниже.

В первом случае к нему не подводится питающее напряжение и он сам является источником тока. Это свойство используется при создании солнечных батарей, состоящих из сотен и даже тысяч светодиодов. Во втором подается напряжение обратной полярности, которое его запирает. При облучении светом обратное сопротивление элемента резко падает, а сила тока, через него текущего, наоборот, возрастает.

Фототранзисторы

Бывают двух типов: n-p-n и p-n-p, что определяет направление тока, через него текущего. От обычного транзистора отличается не только открытым корпусом, но и отсутствием третьего вывода – базы. Этот элемент делается большего размера, поскольку он воспринимает световое излучение, которое является управляющим.

Может работать в двух режимах: фотоэлектрическом и усилителя. В первом случае коллектору питающее напряжение не подводится, а ток через него возникает вследствие воздействия света на базу. Коэффициент усиления имеет логарифмическую зависимость от силы света и измеряется в децибелах.

Управление фотореле

Для того чтобы иметь возможность регулировать момент замыкания фотореле в зависимости от освещенности, используется два приема:

  1. В цепь фотоэлектрического элемента вводится переменный резистор, который регулирует ток через него.
  2. Используется так называемое опорное напряжение.

Первый наиболее прост, но он существенно ослабляет чувствительность прибора. Кроме того, не вполне логично сначала ослабить сигнал, а потом его усиливать для использования. Метод опорного напряжения заключается в том, что светочувствительный элемент включается по гальванической схеме. Возникший в нем ток сравнивается с опорным, текущим по независимой цепи. Для их сравнения используется компаратор.

Компаратор – это логический элемент схемы автоматики, работающий по принципу «Да – Нет». В основе его конструкции лежит операционный усилитель. Опорное напряжение вырабатывается отдельной схемой. Регулируется оно традиционным способом – реостатом.

Подключение фотореле

Стандартная схема подключения фотореле в системе управления освещением представлена на рисунке ниже.

Обратите внимание, что к нему подводится и фазный проводник, и нейтральный. Это делается для того, чтобы обеспечить питанием чувствительную часть схемы.

На практике клеммная коробка фотореле имеет три вывода. Они обозначены символами L – подключение фазы, N – нейтраль и R – нагрузка. Традиционно нагрузочный проводник выполняется черного или темно-коричневого цвета. Нейтраль желтого, а фазная линия – синего цвета. Однако могут быть варианты, поэтому за буквенными обозначениями следить надо обязательно.

Фотореле с магнитным пускателем

Мощность, на которую рассчитано фотореле, ограничивается электрической прочностью силовых контактов. Обычно рабочие токи для этого элемента автоматики не превышают 15 ампер. Например, у популярной модели ФР 601, используемой для управления уличным освещением, максимальная мощность нагрузки 1100 Вт, а рабочий ток 10 ампер.

Как следует поступить, когда требуется включать, например, уличные газоразрядные лампы ДРЛ ДНаТ 1000, токи запуска которых 12,5 ампер? В этом случае управление осуществляется через магнитный пускатель. Схема подключения фотореле ФР 601 с ним приведена на рисунке ниже.

Нагрузочный выход фотореле включается в цепь втягивающей катушки пускателя, к основной контактной группе которого подключается коммутируемая линия.

Фотореле параллельно с выключателем

В ряде случаев имеет смысл включать фотореле вместе с выключателем. Ведь возможно, что включить свет вам понадобится ранее наступления темного времени суток. Сделать это надо так, чтобы контакты силового реле были параллельны контактам выключателя. Главным условием правильной работы этой схемы является то, что к нагрузке должна подводиться одна и та же фаза.

Фотореле вместе с таймером

В сельских населенных пунктах практикуется правило, что уличное освещение включается с наступлением темного времени суток, но работает оно не всю ночь, а до, например, 23:00. Для реализации этого решения нагрузочный контакт фотореле подключается ко входу таймера. А тот, в свою очередь, к управляемому прибору.

Фотоэлектрическая схема является частью многих элементов автоматических систем. Например, датчиков движения. Но на этом ее возможности не ограничиваются. Она также встречается в составе звукозаписывающего оборудования. С помощью света можно дистанционно управлять токами большой силы, для чего используются особые приборы – фототиристоры и симисторы. Вы можете сами придумать оригинальную схему на ее основе, которая будет выполнять специфические задачи.

electriktop.ru

Схема фотореле и правила подключения

Автоматизация подачи освещения в квартире, в доме или на улице достигается за счет применения фотореле. При правильной настройке оно будет включать свет при наступлении темноты и отключать в светлое время суток. Современные устройства содержат настройку, за счет которой можно устанавливать срабатывание в зависимости от освещенности. Они являются составной частью системы "умного дома", берущей на себя значительную часть обязанностей хозяев. Схема фотореле, прежде всего, содержит резистор, изменяющий сопротивление под действием света. Ее легко собрать и настроить своими руками.

Принцип действия

Схема подключения фотореле для уличного освещения включает датчик, усилитель и исполнительный механизм. Фотопроводник PR1 под действием света изменяет сопротивление. При этом изменяется величина проходящего через него электрического тока. Сигнал усиливается составным транзистором VT1, VT2 (схема Дарлингтона), а с него поступает на исполнительный механизм, которым является электромагнитное реле K1.

В темноте сопротивление фотодатчика составляет несколько мОм. Под действием света оно снижается до нескольких кОм. При этом открываются транзисторы VT1, VT2, включающие реле K1, управляющим цепью нагрузки через контакт K1.1. Диод VD1 не пропускает ток самоиндукции при выключении реле.

Несмотря на простоту, схема фотореле обладает высокой чувствительностью. Чтобы ее выставить на необходимый уровень, используется резистор R1.

Напряжение питания подбирается по параметрам реле и составляет 5-15 В. Ток обмотки не превышает 50 мА. Если необходимо его увеличить, можно применить более мощные транзисторы и реле. Чувствительность фотореле повышается с увеличением напряжения питания.

Вместо фоторезистора можно установить фотодиод. Если необходим датчик с повышенной чувствительностью, используются схемы с фототранзисторами. Их применение целесообразно с целью экономии электричества, поскольку минимальный предел срабатывания обычного прибора составляет 5 лк, когда окружающие предметы еще различимы. Порог 2 лк соответствует глубоким сумеркам, после которых через 10 мин наступает темнота.

Фотореле целесообразно применять даже при ручном управлении освещением, поскольку можно забыть выключить свет, а датчик самостоятельно "позаботится" об этом. Установить его несложно, а цена вполне доступна.

Характеристики фотоэлементов

Выбор фотореле определяют следующие факторы:

  • чувствительность фотоэлемента;
  • напряжение питания;
  • коммутируемая мощность;
  • внешняя среда.

Чувствительность характеризуется как отношение образующегося фототока к величине внешнего потока света и измеряется в мкА/лм. Она зависит от частоты (спектральная) и интенсивности света (интегральная). Для управления освещением в быту важна последняя характеристика, зависящая от суммарного светового потока.

Величину номинального напряжения можно найти на корпусе прибора или в сопроводительном документе. Устройства зарубежного производства могут иметь другие стандарты напряжения питания.

От мощности светильников, к которым подключено фотореле, зависит нагрузка на его контакты. Схемы фотореле освещения могут предусматривать прямое включение ламп через контакты датчика или через пускатели, когда нагрузка велика.

На открытом воздухе сумеречный выключатель помещается под герметичной прозрачной крышкой. Она является защитой от влаги и осадков. При работе в холодный период применяется подогрев.

Модели заводского изготовления

Раньше схема фотореле собиралась своими руками. Сейчас в этом нет необходимости, так как устройства стали дешевле, а функциональность расширилась. Их применяют не только для внешнего или внутреннего освещения, но также для управлением поливом растений, системой вентиляции и др.

1. Фотореле ФР-2

Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.

Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.

Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.

Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.

2. Виды фотореле

Выбор моделей достаточно велик, чтобы можно было выбрать подходящую:

  • с выносным датчиком, расположенным вне корпуса изделия, к которому подводятся 2 провода;
  • люкс 2 - устройство с высокой надежностью и уровнем качества;
  • фотореле с питанием 12 В и нагрузкой не выше 10 А;
  • модуль с таймером, монтирующийся на ДИН-рейку;
  • устройства ИЭК отечественного производителя с высоким качеством и функциональностью;
  • AZ 112 - автомат с высокой чувствительностью;
  • ABB, LPX - надежные производители устройств европейского качества.

Способы подключения фотореле

Перед приобретением датчика необходимо подсчитать потребляемую светильниками мощность и взять с запасом 20 %. При значительной нагрузке схема уличного фотореле предусматривает дополнительную установку электромагнитного пускателя, обмотка которого должна включаться через контакты фотореле, а силовыми контактами коммутировать нагрузку.

Для дома такой способ применяется редко.

Перед установкой проверяется напряжение сети питания ~220 В. Подключение производится от автоматического выключателя. Фотодатчик устанавливается таким образом, чтобы свет от фонаря не попадал на него.

На приборе применяются клеммы для подключения проводов, что делает монтаж проще. Если они отсутствуют, применяется распределительная коробка.

За счет применения микропроцессоров схема подключения фотореле с другими элементами приобрела новые функции. В алгоритм действий внесли таймер и датчик движения.

Удобно, когда светильники автоматически включаются при прохождении человека по лестничной площадке или по дорожке сада. Причем срабатывание происходит только в темное время суток. За счет применения таймера фотореле не реагирует на свет фар от проезжающих автомобилей.

Простейшая схема подключения таймера с датчиком движения - последовательная. Для дорогих моделей разработаны специальные программируемые схемы, учитывающие различные условия эксплуатации.

Фотореле для уличного освещения

Для подключения фотореле схема наносится на его корпус. Ее можно найти в документации на прибор.

Из прибора выходят три провода.

  1. Нулевой проводник - общий для светильников и фотореле (красный).
  2. Фаза - подключается на вход прибора (коричневый).
  3. Потенциальный проводник для подачи напряжения от фотореле на светильники (синий).

Устройство работает по принципу прерывания или включения фазы. Цветовая маркировка у разных производителей может отличаться. Если в сети есть проводник "земля", его к прибору не подключают.

В моделях со встроенным датчиком, который находится внутри прозрачного корпуса, работа уличного освещения автономна. К нему нужно только подвести питание.

Варианты с выносом датчика применяются в случае, когда электронную начинку фотореле удобно разместить в щите управления с другими приборами. Тогда нет необходимости в автономной установке, протягивании электропроводки питания и обслуживании на высоте. Электронный блок размещается внутри помещения, а датчик выносится наружу.

Особенности фотореле для уличного освещения: схема

При установке фотореле на улице надо учитывать некоторые факторы.

  1. Наличие питающего напряжения ~220 В и соответствие мощностей контактов и нагрузки.
  2. Не допускается установка приборов рядом с легко воспламеняющимися материалами и в агрессивной среде.
  3. Основание прибора размещается внизу.
  4. Перед датчиком не должны находиться качающиеся предметы, например, ветви деревьев.

Подсоединение проводов выполняется через распределительную коробку для улицы. Она закрепляется рядом с фотореле.

Выбор фотореле

  1. Возможность регулирования порога срабатывания позволяет производить подстройку чувствительности датчика в зависимости от времени года или при пасмурной погоде. В результате обеспечивается экономия электричества.
  2. Минимум трудозатрат требуется при монтаже фотореле со встроенным чувствительным элементом. При этом не требуются особые навыки.
  3. Реле с таймером хорошо программируется для своих потребностей и работы в установленном режиме. Можно настроить прибор для отключения в ночное время. Индикация на корпусе прибора и кнопочное управление позволяют легко производить настройку.

Заключение

Применение фотореле позволяет автоматически контролировать период включения ламп. Теперь уже отпала необходимость в профессии фонарщика. Схема фотореле без участия человека по вечерам зажигает свет на улицах и выключает его утром. Устройства могут управлять системой освещения, что повышает ее ресурс и делает эксплуатацию проще.

fb.ru

Схема фотореле и правила подключения

Домашний уют 5 ноября 2016

Автоматизация подачи освещения в квартире, в доме или на улице достигается за счет применения фотореле. При правильной настройке оно будет включать свет при наступлении темноты и отключать в светлое время суток. Современные устройства содержат настройку, за счет которой можно устанавливать срабатывание в зависимости от освещенности. Они являются составной частью системы "умного дома", берущей на себя значительную часть обязанностей хозяев. Схема фотореле, прежде всего, содержит резистор, изменяющий сопротивление под действием света. Ее легко собрать и настроить своими руками.

Принцип действия

Схема подключения фотореле для уличного освещения включает датчик, усилитель и исполнительный механизм. Фотопроводник PR1 под действием света изменяет сопротивление. При этом изменяется величина проходящего через него электрического тока. Сигнал усиливается составным транзистором VT1, VT2 (схема Дарлингтона), а с него поступает на исполнительный механизм, которым является электромагнитное реле K1.

В темноте сопротивление фотодатчика составляет несколько мОм. Под действием света оно снижается до нескольких кОм. При этом открываются транзисторы VT1, VT2, включающие реле K1, управляющим цепью нагрузки через контакт K1.1. Диод VD1 не пропускает ток самоиндукции при выключении реле.

Несмотря на простоту, схема фотореле обладает высокой чувствительностью. Чтобы ее выставить на необходимый уровень, используется резистор R1.

Напряжение питания подбирается по параметрам реле и составляет 5-15 В. Ток обмотки не превышает 50 мА. Если необходимо его увеличить, можно применить более мощные транзисторы и реле. Чувствительность фотореле повышается с увеличением напряжения питания.

Вместо фоторезистора можно установить фотодиод. Если необходим датчик с повышенной чувствительностью, используются схемы с фототранзисторами. Их применение целесообразно с целью экономии электричества, поскольку минимальный предел срабатывания обычного прибора составляет 5 лк, когда окружающие предметы еще различимы. Порог 2 лк соответствует глубоким сумеркам, после которых через 10 мин наступает темнота.

Фотореле целесообразно применять даже при ручном управлении освещением, поскольку можно забыть выключить свет, а датчик самостоятельно "позаботится" об этом. Установить его несложно, а цена вполне доступна.

Характеристики фотоэлементов

Выбор фотореле определяют следующие факторы:

  • чувствительность фотоэлемента;
  • напряжение питания;
  • коммутируемая мощность;
  • внешняя среда.

Чувствительность характеризуется как отношение образующегося фототока к величине внешнего потока света и измеряется в мкА/лм. Она зависит от частоты (спектральная) и интенсивности света (интегральная). Для управления освещением в быту важна последняя характеристика, зависящая от суммарного светового потока.

Величину номинального напряжения можно найти на корпусе прибора или в сопроводительном документе. Устройства зарубежного производства могут иметь другие стандарты напряжения питания.

От мощности светильников, к которым подключено фотореле, зависит нагрузка на его контакты. Схемы фотореле освещения могут предусматривать прямое включение ламп через контакты датчика или через пускатели, когда нагрузка велика.

На открытом воздухе сумеречный выключатель помещается под герметичной прозрачной крышкой. Она является защитой от влаги и осадков. При работе в холодный период применяется подогрев.

Модели заводского изготовления

Раньше схема фотореле собиралась своими руками. Сейчас в этом нет необходимости, так как устройства стали дешевле, а функциональность расширилась. Их применяют не только для внешнего или внутреннего освещения, но также для управлением поливом растений, системой вентиляции и др.

1. Фотореле ФР-2

Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.

Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.

Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.

Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.

2. Виды фотореле

Выбор моделей достаточно велик, чтобы можно было выбрать подходящую:

  • с выносным датчиком, расположенным вне корпуса изделия, к которому подводятся 2 провода;
  • люкс 2 - устройство с высокой надежностью и уровнем качества;
  • фотореле с питанием 12 В и нагрузкой не выше 10 А;
  • модуль с таймером, монтирующийся на ДИН-рейку;
  • устройства ИЭК отечественного производителя с высоким качеством и функциональностью;
  • AZ 112 - автомат с высокой чувствительностью;
  • ABB, LPX - надежные производители устройств европейского качества.

Способы подключения фотореле

Перед приобретением датчика необходимо подсчитать потребляемую светильниками мощность и взять с запасом 20 %. При значительной нагрузке схема уличного фотореле предусматривает дополнительную установку электромагнитного пускателя, обмотка которого должна включаться через контакты фотореле, а силовыми контактами коммутировать нагрузку.

Для дома такой способ применяется редко.

Перед установкой проверяется напряжение сети питания ~220 В. Подключение производится от автоматического выключателя. Фотодатчик устанавливается таким образом, чтобы свет от фонаря не попадал на него.

На приборе применяются клеммы для подключения проводов, что делает монтаж проще. Если они отсутствуют, применяется распределительная коробка.

За счет применения микропроцессоров схема подключения фотореле с другими элементами приобрела новые функции. В алгоритм действий внесли таймер и датчик движения.

Удобно, когда светильники автоматически включаются при прохождении человека по лестничной площадке или по дорожке сада. Причем срабатывание происходит только в темное время суток. За счет применения таймера фотореле не реагирует на свет фар от проезжающих автомобилей.

Простейшая схема подключения таймера с датчиком движения - последовательная. Для дорогих моделей разработаны специальные программируемые схемы, учитывающие различные условия эксплуатации.

Фотореле для уличного освещения

Для подключения фотореле схема наносится на его корпус. Ее можно найти в документации на прибор.

Из прибора выходят три провода.

  1. Нулевой проводник - общий для светильников и фотореле (красный).
  2. Фаза - подключается на вход прибора (коричневый).
  3. Потенциальный проводник для подачи напряжения от фотореле на светильники (синий).

Устройство работает по принципу прерывания или включения фазы. Цветовая маркировка у разных производителей может отличаться. Если в сети есть проводник "земля", его к прибору не подключают.

В моделях со встроенным датчиком, который находится внутри прозрачного корпуса, работа уличного освещения автономна. К нему нужно только подвести питание.

Варианты с выносом датчика применяются в случае, когда электронную начинку фотореле удобно разместить в щите управления с другими приборами. Тогда нет необходимости в автономной установке, протягивании электропроводки питания и обслуживании на высоте. Электронный блок размещается внутри помещения, а датчик выносится наружу.

Особенности фотореле для уличного освещения: схема

При установке фотореле на улице надо учитывать некоторые факторы.

  1. Наличие питающего напряжения ~220 В и соответствие мощностей контактов и нагрузки.
  2. Не допускается установка приборов рядом с легко воспламеняющимися материалами и в агрессивной среде.
  3. Основание прибора размещается внизу.
  4. Перед датчиком не должны находиться качающиеся предметы, например, ветви деревьев.

Подсоединение проводов выполняется через распределительную коробку для улицы. Она закрепляется рядом с фотореле.

Выбор фотореле

  1. Возможность регулирования порога срабатывания позволяет производить подстройку чувствительности датчика в зависимости от времени года или при пасмурной погоде. В результате обеспечивается экономия электричества.
  2. Минимум трудозатрат требуется при монтаже фотореле со встроенным чувствительным элементом. При этом не требуются особые навыки.
  3. Реле с таймером хорошо программируется для своих потребностей и работы в установленном режиме. Можно настроить прибор для отключения в ночное время. Индикация на корпусе прибора и кнопочное управление позволяют легко производить настройку.

Заключение

Применение фотореле позволяет автоматически контролировать период включения ламп. Теперь уже отпала необходимость в профессии фонарщика. Схема фотореле без участия человека по вечерам зажигает свет на улицах и выключает его утром. Устройства могут управлять системой освещения, что повышает ее ресурс и делает эксплуатацию проще.

Источник: fb.ru

monateka.com

Фотореле, их виды, применение, схема подключения

Фотореле применяемое для уличного освещения, изобрели сравнительно недавно, но оно уже прочно вошло в практику городских коммунальных служб. Популярность этот прибор завоевал благодаря своим отличным эксплуатационным  свойствам: надежность в работе и значительная экономия электроэнергии.

Если говорить конкретнее, то выгода от использования фотореле для уличного освещения заключается в том, что при наступлении темного времени суток та или иная зона освещается в автоматическом режиме. Фотореле с большой точностью может определить начало включения и отключения световых приборов, при этом за счет работы потенциометра автоматически контролирует уровень освещения.

Применяют фотореле также и в осветительных системах фасадов зданий, дворов, загородных домов, автостоянок, зоны видимости видеокамер при наступлении темноты, чтобы автоматизировать освещение витрин магазинов, вывесок и рекламных щитов.

Как устроено фотореле для уличного освещения

Зачастую фотореле уличного освещения называют – автомат уличного освещения. Основным его компонентом является фотодатчик, в качестве которого используется фотодиод. Фотодатчик может находиться в корпусе или снаружи. При первом варианте все устройство монтируют на улице. Во втором случае фотодатчик – на улице, а электронный блок устанавливают в электрическом щитке в помещении.

Большинство таких приборов на корпусе имеют механический выключатель и регулятор порога срабатывания для задания величины освещенности, при которой включается свет. В схеме также предусмотрены элементы, предназначенные для предотвращения ложных срабатываний провоцируемых помехами. Конструкция некоторых моделей имеет таймер, который отключает устройство в запрограммированное время. При этом, таймер можно запрограммировать так, чтобы его включение происходило в назначенный день недели.

В зависимости от условий эксплуатации бывают:

  • Фотореле с выносным фотоэлементом (рис. 1)

                                        Рис. 1
  • Фотореле, имеющее регулировку порога срабатывания (рис. 2)

                           Рис. 2
  • Фотоэлемент внутри корпуса, снабженный таймером (рис. 3)

                                    Рис. 3
  • Фотоэлемент внутри корпуса (рис. 4)

                                Рис. 4

К основным техническим характеристикам относятся:

  • номинальное напряжение сети
  • номинальная частота сети
  • коммутируемый ток
  • диапазон срабатывания
  • мощность потребления от сети
  • максимальный диаметр подключаемых проводов
  • габариты
  • масса
  • допустимые колебания сети
  • диапазон температуры окружающей среды

Принцип действия

Работа фотореле для уличного освещения основана на свойствах фотодатчика, который контролирует величину освещенности. Принцип действия заключается в том, что при недостаточном уровне света (при наступлении сумерек) контакты замыкаются, вследствие этого происходит включение системы освещения. А на рассвете природная освещенность возрастает, что приводит к размыканию контактов и отключению источников искусственного света. Конструкция прибора  для уличного освещения предусматривает возможность установки того диапазона чувствительности к свету, который будет наиболее рациональным к условиям его использования. То есть, устройство действует в зависимости от интенсивности освещения.

Схема подключения

Схема подключения фотореле в едином пластмассовом корпусе для уличного освещения достаточно проста, что можно увидеть на (рис. 5). Внутри корпуса прибора есть две пары клемм. Одна из них подсоединяется к сети, а к другой подключают светильник. Из корпуса приборов, в которых клемм нет, выводятся три провода различного цвета. Для их подсоединения вблизи фотореле устанавливают распределительную коробку. «Нулевой» провод подключаются к светильнику и к самому реле на прямую через скрутку или клемник, «земля» так-же через скрутку или клемник на прямую к светильнику, «фазный» провод через реле в разрыв. Проще говоря перед нами схема подключения одноклавишного выключателя, только в роли выключателя у нас реле.

                   Рис. 5. Схема подключения

Схеме подключения фотореле с выносным датчиком

Видео, больше об устройстве и подключение

 

Смотрите также по теме:

   Таймер времени, электронный и электромеханический.

   Импульсное реле. Схема подключения и принцип работы.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

powercoup.by

Фотореле для включения освещения (выбор, схема подключения)

Установка фотосенсоров сегодня доступна рядовым владельцам загородных домов. Подобное решение позволит повысить комфортность жилища без крупных финансовых вложений. Понадобится только подключить фотореле к светильникам на улице (к фонарю, прожектору), чтобы избавиться от необходимости самостоятельно контролировать процедуру включения и выключения системы освещения.

Основные принципы работы фотореле

Общий принцип действия фотореле аналогичен. Различия между моделями заключаются в функциональности. Ключевой задачей фотореле для уличного освещения является включение осветительного прибора при наступлении темного времени суток и выключение системы с приходом утра. Для начала следует понять, что такое фотореле. Понимание конструктивного устройства прибора позволит узнать, как работает механизм.

Основу оборудования составляет ключевой узел -- датчик движения на базе светочувствительного элемента. Фотосенсор подсоединен к управляющей плате с контактами реле, отвечающей за контроль всех параметров прибора. Само реле имеет вид особого устройства на выходе, распределяющего нагрузки. В зависимости от степени освещенности фоторезистор либо фотодиод изменяет свои параметры, что приводит к замыканию контактов электрической цепи и включению-выключению света.

Технические параметры

При выборе подходящего устройства следует обратить внимание на его характеристики. Ознакомиться с информацией можно с помощью приложенного паспорта. Ключевыми параметрами являются:

  1. Напряжение электропитания. В стандартном варианте устройство работает от сети 220 В. Выбор вариантов с напряжением 12 В либо 24 В -- не самый рациональный выбор в силу необходимости дополнительной покупки и размещения блоков питания.
  2. Максимальное значение коммутируемого тока. Обозначенная характеристика становится важной только при условии применения устройства для управления большим числом осветительных приборов. Для бытовых систем уличного освещения достаточно возможностей самых простых модификаций прибора.
  3. Порог запуска агрегата измеряется в люменах и приводится в виде интервала значений. Многие модели предусматривают возможность регулировки характеристики.
  4. Время задержки включения. Измеряется в секундах, указывается в виде интервала значений.
  5. Время задержки выключения -- аналогичный параметр.
  6. Необходимая мощность. Обозначается в виде двух показателей: для режима ожидания и при активной работе.
  7. Уровень защиты: IP65 или IP40. Первая категория приборов пригодна для монтажа под открытым небом, вторая -- исключительно в сухом помещении.

Важными считаются также следующие параметры: интервал температур работы, габариты, способы установки, подключения электропитания.

Основные разновидности устройств

Наиболее популярны следующие типы фотореле для системы уличного освещения:

  1. С расположенным внутри корпуса фотоэлементом. Подобный вариант оптимален с позиции полной автоматизации системы внешнего освещения. Устройства комплектуются герметичным корпусом, прозрачная часть которого располагается напротив фотоэлемента.
  2. С размещенным внутри фотоэлементом и оснащенные таймером. Благодаря наличию таймера обеспечивается возможность автоматического отключения системы осветительных приборов по истечении установленного промежутка времени. В ассортименте представлены фотореле, предполагающие программирование на день, неделю и больше.
  3. С выносным фотодатчиком. Подобный вариант комплектации надежен в эксплуатации. Электронные компоненты устанавливаются в закрытом помещении, в то время как защищенный от температурных перепадов фотоэлемент ставится на улице.

Выбирать подходящую модель следует в соответствии с вашими требованиями и имеющимся в распоряжении бюджетом. Помимо стандартных фотосенсоров, возможно применение комбинированных вариантов: датчиков движения или временных датчиков. В случае наличия в устройстве таймера срабатывание механизма осуществляется в соответствия с временем суток. Модели, комплектуемые одновременно сенсором, встроенным таймером и датчиком движения, наиболее редки. Приборы оснащаются специальным дисплеем и позволяют устанавливать ту или иную программу освещения.

Нюансы схемы подключения

Доступны несколько вариантов монтажа. Выбор той или иной схемы подключения фотореле для уличного освещения обусловлен конструктивными особенностями применяемых модулей.

Особенности подсоединения с тремя выводами

При наличии на корпусе агрегата сразу трех выводов процесс подключения проводов организовывается следующим образом. Кабель коричневого цвета необходимо подсоединить к вводу фазы монтажного короба. Синий привод подключается к нулевому элементу, в то время как провод красного цвета -- к клемме на корпусе монтажного короба, куда выходит фаза на осветительный прибор.

Подключение с двумя выводами

При наличии на корпусе устройства только двух выводов процесс подключения несколько упрощается. Подсоединение ввода фазы осуществляется к подходящему элементу на монтажном коробе. Таким же образом нулевой провод соединяется с клеммой на корпусе фотореле. По аналогии осуществляется подсоединение осветительных приборов.

Наличие на входе одной пары клемм достаточно для получения контроля над несколькими приборами освещения. Подсоединение проводов к регулятору фотореле происходит параллельным способом.

Монтажные работы

Подключение фотореле может быть осуществлено собственноручно, без привлечения к делу профессионалов. В случае с герметичными моделями устройства крепление выполнятся с использованием выносного кронштейна. Установка фотореле для уличного освещения реализуется посредством винтов для соединения элементов, монтируемых в отверстия корпусе прибора. Монтаж датчика выносного типа производится снаружи дома. Существует ряд правил, как подключить фотореле к освещению:

  • для монтажа необходимо выбирать освещенное солнцем место;
  • следует избегать тени от навесов, заборов, высоких стен;
  • нужно учитывать, что в теплое время года распускающаяся листва на деревьях может стать препятствием для нормального функционирования оборудования.

При необходимости любое дооснащение устройства можно сделать своими руками, не прибегая к услугам электриков.

Грамотная регулировка фотореле выполняется следующим образом. Под колпаком фотодатчика имеется круглая ручка -- ее поворот изменяет чувствительность датчика. Следует установить ее к в крайнее первое положение. Затем нужно подсоединить фотоэлемент к электросети и в то время, когда требуется включение уличной подсветки, поворачивать рычажок до сигнала сенсора. Оставив рычажок в обозначенном положении, вы обеспечите исправный запуск системы при заданном уровне освещения.

Выгода от использования фотореле для уличного освещения цены

Монтаж фотосенсора как компонента системы освещения выгоден по ряду причин. В результате использования современной технологии повышается комфорт условий проживания на территории.

Те, кто установил на своем придомовом участке фотореле, успели оценить его неоспоримые преимущества:

  1. Обеспечивает удобство работы с системой внешнего освещения. Включать уличное освещение становится максимально просто -- эта задача возлагается на установленное устройство.
  2. Экономит электричество, потребляемое лампами накаливания -- освещение включается только по мере фактической необходимости.
  3. Продлевает срок службы ламп, установленных в осветительных приборах.
  4. Быстрое срабатывание -- по этому параметру выигрывает в сравнении с механическим выключателем.
  5. Совместимость устройства практически со всеми типами ламп накаливания -- не станет проблемой подобрать элементы для системы освещения.
  6. Автоматическая система включения освещения выполняет охранную функцию -- отпугивает потенциальных злоумышленников.

Очевидные выгоды монтажа фотоэлемента обусловили его популярность. Подключение и настройку потребуется произвести однократно, в то время как смонтированная система будет служить владельцу верой и правдой многие годы.

 

Возможные неисправности механизма для уличного освещения

В случае появления проблем с функционированием фотодатчика следует проверить регулировки. Необходимо настраивать освещенности осветительных приборов в соответствии с сезоном. При покупке регулятора освещения нужно учитывать:

  • общие размеры прилегающего к дому участка;
  • наличие встроенного таймера, обеспечивающего исправную работу оборудования и экономию расхода электрической энергии;
  • наличие функции настройки порога срабатывания датчика в выбранной модели фотосенсора.

В фотореле без проблем регулируется настройки, что позволит устранить возможные неисправности. Не исключены ложные срабатывания при передвижении домашних животных или случайных прохожих на улице.

Возможны также поломки, вызванные попаданием влаги внутрь прибора или неисправностью элемента платы, сгоревшего вследствие перепада напряжения в сети. Если сам прибор исправен и настроен должным образом, следует проверить провода. Требуется уделить особое внимание вопросу целостности изоляции на каждом из участков. В случае необходимости замена кабеля может решить создавшуюся проблему.

Видео фотореле включения и выключения освещения

Система монтажа фотореле не слишком сложна -- справиться с ней можно самостоятельно. Как правильно подключить фотоэлемент для включения освещения, предлагается разобраться с помощью видео. Содержащаяся в нем информация позволит справиться с задачей установки фотореле даже человеку, не располагающему специальными знаниями и навыками.

odinelectric.ru

Фотореле для уличного освещения – схема подключения

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.

В этой статье:

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.

cdelct.ru

Фотореле для уличного освещения | Заметки электрика

Доброго времени суток, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Помните, я уже Вам рассказывал, что при ремонтах электропроводки жилых многоквартирных домов согласно федеральной программы, мы устанавливали датчики движения для освещения подъездов и тамбуров. В данной статье я хочу рассказать Вам про фотореле для уличного освещения жилых дворов.

Наружное освещение у подъездов, или его еще называют козырьковым, осуществляется с помощью консольных светильников типа ЖКУ с защитным стеклом из поликарбоната. Так вот управлением этими светильниками производится с помощью фотореле.

В качестве фотореле для уличного освещения мы применяем светоконтролирующий выключатель типа LXP-02. Вот так он выглядит.

Также данное фотореле можно применить и для освещения дорог, парков, дачных участков и садов.

 

Технические характеристики фотореле для уличного освещения типа LXP-02

Фотореле типа LXP-02 в автоматическом режиме включает и отключает освещение в зависимости от условий освещенности. Т.е. как только на улице стало темно, фотореле включает уличное освещение. И наоборот, как только на улице стало светло, фотореле отключает светильник от сети.

Таким образом происходит значительная экономия электрической энергии, а также увеличивается срок службы самих ламп.

Ниже я приведу Вам его технические характеристики:

  • источник питания 220 (В) переменного напряжения
  • коммутируемая цепь до 10 (А)
  • уровень рабочей освещенности < 5 — 5о (Люкс)

Уровень рабочей освещенности выставляется с помощью регулятора снизу фотореле. Если регулятор переместить в сторону «+», то фотореле будет включать светильник уже при небольшом затемнении или пасмурную погоду, если же регулятор переместить в сторону «-», то фотореле будет срабатывать только при наступлении темноты.

Обычно я регулятор оставляю в среднем положении.

Существует еще 2 разновидности фотореле типа LXP. Это LXP-01 и LXP-03. Они отличаются от LXP-02 только силой тока коммутируемой цепи и уровнем рабочей освещенности.

Установка фотореле типа LXP

Фотореле устанавливается на стене с помощью специального кронштейна, который входит в комплект поставки. Кронштейн крепится винтом к самому фотореле.

При установке необходимо убедиться в отсутствии помех, мешающих естественному дневному свету попадать на фотореле. А также перед фотореле не должны находиться качающиеся  предметы, например, деревья.

 

Схема фотореле

Схема подключения фотореле для уличного освещения типа LXP-02 изображена, как на упаковочной коробке, так и на самом изделии.

Всего из фотореле выходит 3 провода: коричневый, красный и синий.

Зная цветовую маркировку проводов, не трудно догадаться о их предназначении:

  • коричневый провод — фаза
  • синий провод — ноль
  • красный провод — коммутирующая фаза (на светильник)

Подключение фотореле

Зная схему фотореле, приступаем к его подключению. Соединение проводов производится в распределительной коробке, установленной там же на стене.

В качестве нагрузки у нас используется консольный светильник ЖКУ с натриевой лампой ДНаТ мощностью 70 (Вт).

Подключение фотореле для уличного освещения осуществляется следующим образом.

Если расписать эту схему более подробно, то это будет выглядеть так:

Если у Вас в доме используется система заземления TN-S или TN-C-S, то питание схемы осуществляется трехжильным кабелем (фаза, ноль, земля). Если же Вы до сих пор эксплуатируете электропроводку с системой заземления TN-C, то схема будет отличаться только отсутствием проводника PE.

Видео-версия данной статьи, а также по многочисленным просьбам в конце видео я показал схему подключения фотореле через контактор:

Дополнение 1. По многочисленным просьбам разместил фотографию внешнего вида печатной платы фотореле ФР-602. Схему прикладывать не буду — ее Вы можете найти на специализированных сайтах по электронике.

Дополнение 2. Довольно часто меня спрашивают про схему подключения светильника, чтобы он управлялся, как через фотореле (в автоматическом режиме), так и с помощью выключателя (в ручном режиме в любое время суток). Вот прикладываю такой вариант схемы.

P.S. Вот в принципе и все, что я хотел рассказать Вам про фотореле для уличного освещения. В настоящее время именно таким образом мы осуществляем электромонтаж наружного (козырькового) освещения жилых дворов. Если возникли вопросы, то задавайте свои вопросы в комментариях. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


zametkielectrika.ru

Фотореле своими руками: схемы подключения (картинки, видео)

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

Устройство

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

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

Роль транзисторов в 602 и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KT315Б. Они включаются по схеме составных резисторов, обмотка реле вполне справляется с нагрузкой данной части. Большой коэффициент усиления всегда характерен для подобных схем. Входное сопротивление тоже сохраняет высокий уровень. Благодаря этому, есть возможность для применения фоторезистора, отличающегося высоким показателем по сопротивлению.

Схема фотореле

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

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

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

Есть в таком случае несколько особенностей у питания.

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

Схема подключения

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

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

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

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

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

Каким может быть фотореле

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

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

Как устанавливать фотореле

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

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

Модель типа LXP. Об основных технических характеристиках

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

Технические характеристики у устройства 601 будут такими.

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

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

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

electricvdele.ru

Фотореле для уличного освещения (выбор, схемы подключения)

Для обеспечения повышения качества жизни, её удобства и комфорта, человечество создало огромное множество различных устройств и приспособлений. Одним из них является фотореле, призванное включать и выключать свет в определенное время суток, заполняя темные пространства уютным свечением вечером и оставляя место солнечному свету рано утром.

Что такое фотореле?

Данное приспособление не имеет единого четкого названия – существуют такие названия как датчик света и сумерек, фотоэлемент, фотосенсор, фотодатчик, светоконтролирующий выключатель или датчик освещенности. Но все эти названия не изменяют главного предназначения данного устройства – включение освещения в сумерках, а также его отключение на рассвете.

Принцип работы заключается в изменении параметров некоторых составляющих под действием солнечного света. Пока на них падает достаточное количество света, цепь продолжает быть разомкнутой. При наступлении темноты параметры фоторезисторов изменяются и при определенных показаниях потенциометра цепь замыкается. На рассвете ситуация меняется диаметрально противоположно – при определенном значении цепь размыкается, и реле отключает уличное освещение.

Преимущества фотореле для уличного освещения

Данное устройство регулирования наружного света обладает рядом неоспоримых преимуществ, среди которых выделяются:

  • Удобство в обиходе: теперь не нужно идти по двору, погруженному в кромешную тьму, дабы открыть входную дверь – с наступлением сумерек, фотореле самостоятельно активирует систему освещения.
  • Экономия энергии: жители загородных домов нередко забывают выключить свет, когда ложатся спать или покидают дом. Теперь, свет будет выключен с первыми проблесками солнца с помощью стандартного фотодатчика, при условии отсутствия людей в доме – с помощью чувствительного датчика с фиксацией движения, а в определенное время – специально запрограммированный.
  • Имитация наличия хозяев: так как основным фактором присутствия людей в доме является включенный свет – воры и вандалы не рискнут проникнуть в дом.

Как работает фотореле?

Неотъемлемым составляющим компонентом любого фотореле является фотодатчик, меняющий свои свойства под действием потока света. Далее фотодатчик соединен с управляющей платой, отвечающей за все необходимые функции и контролирующей состояние устройства.

Существует большое разнообразие модификаций датчиков с различным набором дополнительных характеристик. Так, различают:

  • Фотореле с датчиком движения: включают освещение при условии какого-либо движения в видимой зоне. В сочетании с фотодатчиком, срабатывает только в темное время суток.
  • Фотореле с датчиком движения и таймером: датчик подвергается такой тонкой настройке, что впоследствии срабатывает в определенный момент – например, в определенные временные промежутки или когда кто-то подходит к дому.
  • Фотореле с таймером: появляется возможность экономии электроэнергии, отключая свет в неиспользуемые промежутки времени.
  • Фотореле с возможностью программирования: считается наиболее дорогим и функциональным видом датчиков света. Данный вид предоставляет возможность настройки включения\выключения освещения в зависимости от уровня природной освещенности, дня недели или времени года.

Также датчики день-ночь разнятся по типу исполнения. Например:

  • Фотореле наружной установки: приспособление устанавливается зачастую на стене дома. Такой фотодатчик имеет герметичный корпус, который изготавливается из термостойкой пластмассы.
  • Фотореле внутренней установки: монтаж происходит в основном электрощите дома путем установки на DIN-рейку. Сюда входит также выносной фотодатчик, который прикрепляется на фасад и соединяется с блоком с помощью двух проводов. Так как для прокладки необходимой проводки нужно пробивать стену, данный вид фотореле рекомендуется инсталлировать на стадии строительства или ремонта.

Технические характеристики

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

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

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

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

Где лучше всего крепить фотодатчик?

Немаловажен также подбор места монтажа оборудования. При этом должны удовлетворяться следующие аспекты:

  • Необходимость попадания на датчик дневного света при условии, что он выносной.
  • Расположение источников света, которые могут искажать работу фотореле (фонари, светящиеся вывески, окна, рекламные щиты) – важно отсутствие реагирования фотодатчика на эти раздражители, их включение, а также отключение.
  • Минимизация влияния света автомобильных фар.
  • Высота расположения фотодатчика – наиболее оптимальной высотой считается 1,8-2 м.

 

Схема подключения фотореле

Основная задача выносного фотодатчика – подача питания на систему освещения при отсутствии природного  освещения, а также его отключение при должном количестве. Фотореле используется в качестве своеобразного выключателя, основную роль в котором выполняет светочувствительный элемент. Исходя из этого, схема его подключения аналогична схеме подключения обычной электросети – на датчик день-ночь подается фаза, которая передается на систему освещения.

Кроме того, для должной работы необходим источник питания электроэнергией, на нужные контакты происходит подача нуля. Немаловажным будет также монтаж заземления.

Важным параметром, описанным выше, была мощность подводимой  нагрузки. Поэтому рекомендуется подавать напряжение на фотореле через магнитный пускатель. Его задача – частое выключение или включение электрической сети, в которой находится светочувствительный элемент, имеющий малую подключаемую нагрузку. А к выводам магнитного пускателя можно подключать более мощные нагрузки.

При условии, что, помимо датчика, необходимо подключение дополнительных приборов, типа таймера или датчика движения, они находятся в сети подключения после фотореле. В данном случае, порядок инсталляции таймера или датчик движения не имеет значения.

Соединение проводов должно осуществляться в монтажной\распределительной коробке, которая монтируется в любом удобном месте на улице. Рекомендуется подбирать герметичные модели коробок.

Кроме того, данное устройство имеет особенности подключения проводки. Каждое фотореле оснащено тремя проводами: красный, синий\темно-зеленый, черный\коричневый. Цвета проводов предписывают их порядок подключения. Так,  красный провод в любом случае подключается к лампам, синий\темно-зеленый провод подключает к себе ноль от питающего кабеля, а черному\коричневому зачастую подается фаза.

Подключение фотореле, имеющего выносной датчик

Данный вариант подключения имеет некоторое отличие. Так, фаза подключается к клемме А1 (L), которая находится в верхней части прибора. Ноль подключается на клемму А2 (N). В зависимости от модели, с выхода, который может находиться наверху корпуса (обозначение L`) или же в нижней части, фаза подается на осветительную систему.

Как настраивать фотореле

Настойка фотодатчика проводится после его монтажа и подключения в общую электросеть. Регулировка пределов спадания проводится путем вращения небольшого пластикового диска в нижней части корпуса. Для выбора направления вращения – на повышение или понижение – следует крутить согласно направлению стрелок, которые видны на диске: влево – уменьшение, вправо – увеличение.

Наиболее оптимальный алгоритм настройки чувствительности заключается в следующем. Сначала, путем выворачивания диска регулировки чувствительности в крайнее правое положение устанавливается наименьшая чувствительность. В сумерках рекомендуется начинать подстройку. Для этого стоит проворачивать диск регулировки плавно влево до тех пор, пока не включится свет. На этом можно завершить настройку фотодатчика.

 

odinelectric.ru

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.

stroy-podskazka.ru


Смотрите также


Панель управления

Логин:  
Пароль:

Опрос

Какие Ваши любимые цветы?

Тюльпаны
Розы
Герберы
Ромашки
Лилии
Другие