Фотореле на сімісторов

На схемі (рис.1) показана конструкція автоматичного пристрою включення і виключення вуличного освітлення. У запропонованій конструкції функцію управління виконує симистор. Завдяки тому, що його робота не залежить від полярності прикладеної напруги, відпадає необхідність в потужному двопівперіодним випрямлячі. Це дозволяє спростити конструкцію автомата і зменшити його габарити. Пропоноване пристрій живиться управління джерелами світла загальною потужністю до 400 Вт.

рис.1

Фоторезистор R1 разом з резисторами R2 і R3 утворюють дільник напруги, який визначає струм бази транзистора VT1. У денний час доби, коли фоторезистор освітлений, його опір порівняно невелика, тому транзистор VT1 відкритий і насичений, а VT2 закритий. Колекторний струм транзистора VT2, а отже, і струм керуючого електрода симистора практично дорівнюють нулю. Симистор, таким чином, закритий, і струм через навантаження не протікає. Зі зменшенням освітленості опір фоторезистора зростає, і струм бази транзистора VT1 починає зменшуватися. При досягненні певного значення транзистор VT1 виходить з насичення і починає закриватися. Збільшується падіння напруги на резисторі R7 прискорює закривання транзистора VT1 і відкривання VT2. Струм керуючого електрода симистора, що протікає через відкритий транзистор VT2 і резистори R6, R7, підтримує симистор відкритим протягом обох напівперіодів мережевої напруги. Отже, лампи відразу починають з ветіть в повний накал. Процес вимкнення фотореле відбувається в зворотному порядку. Поріг спрацьовування фотореле встановлюють змінним резистором R2, а резистор R3 служить для обмеження струму дільника при попаданні на фотоприймач прямих сонячних променів. Резистор R6 визначає ток керуючого електрода симистора, який при відкритому транзисторі VT2 повинен бути більше струму включення симистора, але менше допустимого колекторного струму транзистора VT2. Резистор R5 зрівнює напруга на керуючому електроді і катоді симистора, коли транзистор VT2 закритий. Це забезпечує надійне вимикання з імістора і стійкість фотореле в цілому. У пристрої використано транзистори VT1 ​​і VТ2-КТ315Г або КТ315Е з коефіцієнтом передачі струму не менше 60.

Пристрій, зібране безпомилково і з елементів із зазначеними на схемі тіпономіналов, в налагодженні не потребує, необхідно тільки встановити поріг спрацьовування. Монтують фотореле в такому місці, щоб світло від ламп, якими воно управляє, не попадав на фотоприймач. Щоб уникнути попадання в коробку води і сторонніх предметів вхідний патрубок її повинен бути спрямований вниз, а кришку після установки герметизують водостійким лаком або клеєм.

Автомат - вимикач освітлення

Це пристрій (рис.2) призначене для автоматичного включення електроосвітлення при настанні темряви і його виключення в світлий час доби.

рис.2

Його світлочутливим приладом є фоторезистор R 1, включений на вході порогового пристрою (елементи DD 1.1, DD 1.3). При нормальній освітленості опір фоторезистора мало, тому на виході елемента DD 1.3 буде напруга високого рівня і генератор імпульсів, зібраний на елементах DD 1.2, DD 1.4, не працює. На виході генератора транзистори VT 1, VT 2 виконують функцію узгоджувального пристрою з симистором. У такому режимі роботи пристрою на керуючий електрод сімістора VS 1 ніяких сигналів не подається, тому він закритий і освітлювальна лампа HL 1 знеструмлена.

З настанням темного часу доби опір фоторезистора зростає, напруга на виході порогового пристрою зменшується. І коли воно зменшиться до низького рівня, генератор почне працювати і на виході узгоджувального пристрою з'являться імпульси з частотою проходження близько 1 кГц. Так як ці імпульси різнополярні, то позитивні імпульси замикаються на корпус через діод VD 3, а негативні - надходять на керуючий електрод сімістора.

При цьому симистор відкривається практично на самому початку кожного напівперіод мережевої напруги, тому освітлювальна лампа світиться на повну потужність.

Випрямляч автомата утворюють стабілітрон VD 2, діод VD 1 і конденсатор С4, який гасить надмірне напруження мережі. Граничне пристрій має гістерезис своєї характеристики, що забезпечує стійке спрацьовування автомата при переході з одного режиму роботи в іншій.

Вранці, коли природна освітленість збільшується, відбувається зворотний процес, і освітлювальна лампа гасне.

Фотодатчик розміщують в місці, захищеному від прямих сонячних променів, атмосферної вологи і світла освітлювальних ламп. Його можна помістити в скляну колбу, яка потім надійно герметично закупорюють. Якщо потужність освітлювальних ламп більше 500 Вт, то симистор встановлюють на тепловідвідний радіатор.

Налагодження автомата зводиться до установки резистором R 2 необхідного порога спрацьовування.

Нечаєв. А.І.

«Конструкції на логічних

елементах цифрових мікросхем »

Автомат вуличного освітлення

Схема автомата, що дозволяє включати ввечері і вимикати вранці вуличне освітлення, показана на малюнку 3.

рис.3

Датчиком освітлення є фоторезистор R 4. Коли він затемнений, його опір великий (кілька мега), на входах логічного елемента DD 1.1 - напруга високого рівня, таке ж напруга на виході елемента DD 1.2. Транзистор VT 1 і VS 1 відкриті, і вуличні освітлювачі EL 1 включені.

При настанні світанку опір фотодатчика R 4 зменшується, логічні елементи DD 1.1 і DD 1.2 переключаються в протилежні стани, транзистор VT 1 і тиристор VS 1 закриваються і ліхтарі на вулиці гаснуть.

На логічних елементах DD 1.1, DD 1.2 і резисторах R 2, R 3 виконаний тригер Шмітта. Це пристрій, як і звичайний (рахунковий) тригер, володіє двома стійкими станами. Але на відміну від рахункового тригера, стан якого змінюється після приходу чергового імпульсу на вхід, тригер Шмітта перемикається при зміні рівня вхідного напруги. Можна так підібрати резистори R 2 і R 3, що пороги перемикання при збільшенні вхідної напруги і при його зменшення не будуть рівні між собою. Наприклад, для нашого тригера при збільшенні вхідної напруги поріг перемикання може становити 3В, а при зменшенні напруги 2В. Різниця порогів перемикання називають гистерезисом тригера. Гістерезис тим більше, чим більше відношення R 2 / R 3.

Якщо в автоматі не використовувати тригер Шмітта (тобто резистор R 3 виключити, а R 2 замкнути), то при зміні освітленості може спостерігатися мерехтіння освітлювальних ламп, при цьому на виході елемента DD 1.2 буде напруга, що знаходиться між напруженнями низького і високого рівнів. У тригері Шмітта такого не може бути, оскільки зворотний зв'язок через резистор R 3 з виходу елемента DD 1.2 на вхід елемента DD 1.1 прискорить процес перемикання, зробить його обвальним. Таку зворотний зв'язок називають позитивною.

Як датчик освітленості можна використовувати фоторезистори ФС-К (з будь-якими цифрами), а також фотодіоди ФД-1, ФД-2, ФД-3 (підключають катодом до резисторам R 1, R 2).

Фотодатчик слід розташовувати в такому місці, куди не потрапляє пряме світло ліхтарів EL 1, інакше автомат буде працювати нестабільно. Резистором R 1 можна змінювати рівень освітленості, при якому включаються і вимикаються освітлювачі. Різницю в порогах включення і виключення освітлювальних ламп можна змінювати підбором резистора R 2.

Максимальна потужність освітлювальних ламп визначається типами тиристора VS 1 і діодів VD 2 VD 5. В даному випадку вона становить 2 кВт. Тиристор і діоди встановлюють на радіатори.

Євсєєв О.М.

«Електронні пристрої

Для будинку"

Фотореле в під'їзд

Схема приладу, показана на рис.4, встановлюється в під'їзді житлового будинку і включає в ньому освітлення з настанням темряви, а на світанку вимикає його.

рис.4

При висвітленні фоторезистора R 4 його опір знижується, падіння напруги на ньому зменшується, транзистор VT 1 закривається, реле К1 і лампа EL 1 вимикаються, при затемненні фоторезистора все відбувається в зворотному порядку і лампа включається. Конденсатор С1 - К73-17. Його можна замінити плівковим конденсатором зарубіжного виробництва на напругу не менше 630 В постійного або 275 В змінного струму. Замість зарубіжного транзистора SS 9013 H підійде КТ680А. Фоторезистор встановлений імпортний. Його опір, що складає 30 кОм в темряві, при денному світлі зменшується до 6 кОм.

Реле використано з обмоткою опором 1600 Ом. Виміряний мультиметром струм спрацьовування - 2,58 мА. Контакти реле повинні бути розраховані на комутацію відповідної навантаженні.

Косинський С.

Сел. Орша

Тверська обл.

Простий вимикач нічного освітлення

Одна з переваг мікросхеми - фазового регулятора КР1182ПМ1 в тому, що для управління потрібно змінювати опір між двома висновками 6 і 3, на яких є постійна напруга. Це дозволяє замість змінного резистора, покладеного за типовою схемою, використовувати різні схеми на транзисторах і цифрових мікросхемах.

рис.5

На малюнку 5 наводиться схема простого сутінкового вимикача, що включає на ділянці з настанням темряви, і вимикає його на світанку. Завдяки тому, що управляє лампи не ключ, а фазовий регулятор, лампа включається не відразу, а поступово. Це сприяє довговічності лампи розжарювання.

Резистор R 2 служить для установки порога включення / вимикання, резистор R 3 - для установки яскравості максимальної освітленості. Потужність лампи не більше 150 Вт.

Лижин Р.

Автомат вуличного освітлення

На рис.6 показана схема фотореле, призначеного для включення світла в темну пору доби і включення на світанку.

Рис.6 Принципова схема і друкована плата фотореле

Фотодатчик - VT 1 використовується з «кульковою» комп'ютерної миші і являє собою пару фототранзисторів без базових висновків, розташованих в одному корпусі. Фототранзистори структури n - p - n, колектора пов'язані один з одним і виведені на середній висновок корпусу, а емітери - на крайні.

За включення світла відповідає лівий по схемі фототранзистор датчика VT 1. Поріг зниження освітленості, при досягненні якого повинна включиться освітлювальна лампа, встановлюється резистором R 1.

Схема виключення (на правом транзисторі VT 1) працює протилежним чином. Підлаштування резистором R 2 встановлюють рівень, при зростанні освітленості до якого освітлювальна лампа повинна вимкнутися.

Муровін С.І.

Автомат включення вуличного освітлення на транзисторах

Датчик фотореле розміщується на вулиці, захистивши його від прямого попадання штучного світла. Реле спрацьовує з настанням нічного часу доби і автоматично включає харчування лампи вуличного освітлення або сходової клітки, а вранці вимикати його.

Принципова схема представлена ​​на рис.7.

рис.7

Схема фотореле володіє непоганою чутливістю, так як для його живлення використовується більш висока напруга - близько 18В. Контакти К1.1 електромагнітного реле К1, використовуваного в автоматі, нормально замкнуті.

У нічний і вечірній час доби фоторезистор R 1 (ФСК-1) освітлений дуже слабо і його опір складає кілька сотень кіло. При цьому колекторні струми транзистора VT 1, в базову ланцюг якого включений фоторезистор, і транзистора VT 2, база якого з'єднана безпосередньо з емітером першого транзистора, не перевищує струму відпускання електромагнітного реле К1. В цей час освітлювальна лампа Н1, підключена до електроосвітлювальної мережі через нормально замкнуті контакти К1.1 реле, горить.

З настанням світанку фоторезистор висвітлюється все сильніше і його опір зменшується до 80 - 100кОм. При цьому струми транзисторів підсилювача збільшуються. При струмі 20 - 25 мА реле спрацьовує і його контакти, розмикаючи, розривають ланцюг харчування освітлювальної лампи. А ввечері, коли опір фоторезистора знову почне збільшуватися, а колекторні струми відповідно зменшуватися, реле відпустить і замикаючими контактами включить освітлення.

Випрямляч автомата двонапівперіодний. Випрямлена напруга згладжується конденсатором С1 і стабілізується двома стабілітронами V 5 і V 4 серії Д809 (можна Д814Б). Номінальна напруга конденсатора С1 не повинно бути менше 25В.

В автоматі використовується реле типу РЕЗ-22 (паспорт РФ4.500.131), РСМ-1 (паспорт Ю.171.81.37) або інше аналогічне з обмоткою опором 650-750 Ом.

Для збільшення затримки часу виключення освітлювальної лампи напругу живлення автомата треба зменшити на 3-4 В, а для зменшення, тобто більш раннього виключення, навпаки, збільшити на 3-4 В. Це можна зробити при використанні в блоці живлення стабилитронов з іншими напругами стабілізації: в першому випадку - стабилитронов Д808 або одного (замість двох) стабілітрона Д813, у другому - трьох стабилитронов Д808 або двох стабилитронов Д811 або Д814Г. Чутливість автомата можна також регулювати підбором резистора R3.

Борисов В.Г.