1. деталі:

Пристрій являє собою автомат включення / вимикання потужного навантаження (до 6 А, від мережі 220 В) в залежності від освітленості світлочутливого елемента. У приладі передбачено регулювання порога включення / вимикання. Невеликі розміри і вага, висока надійність, простота у виготовленні робить сутінковий перемикач вкрай ефективним з метою автоматизації управління вашого електрообладнання та економії електроенергії. Крім цього пристрій не дає перешкод по електромережі.

Зібрати такий пристрій можна з набору "МАЙСТЕР КИТ" NK005 ( www.masterkit.ru ).

На вулиці, на дачі або в міській квартирі часто виникає необхідність управління електричними приладами в залежності від часу доби (іншими словами від світловий освітленості об'єкта). Як зручно, коли з приходом сутінків автоматично включиться лампочка освітлення вулиці, парадного або темної сходи під'їзду, а вранці вимкнеться; на дачі включиться нагрівальний елемент у Вашому душі або запуститься насос, запасающий воду для ранкового поливу. Крім автоматизації процесів комутації необхідно нагадати про можливість істотної економії електроенергії при подібному тимчасовому поділі роботи електроприладів. Всі ці функції можна покласти на світлочутливий автомат включення / вимикання навантаження, який називається сутінковим перемикачем.

Подібні пристрої досить широко поширені. Існує не один десяток різних схемотехнічних рішень, як найпростіших, так і дуже складних систем з мікропроцесорним управлінням. Тому перед розробниками МАЙСТЕР КИТ була поставлена ​​задача зробити максимально просте, сучасне (щодо елементної бази), дешеве, малогабаритне, але в той же час, що володіє найбільш привабливими споживчими властивостями і надійністю пристрій.

ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Напруга живлення, В 220
Потужність підключається навантаження, Вт 1300
Розміри друкованої плати, мм 61х36

ОПИС РОБОТИ МОДУЛЯ

Принципова електрична схема сутінкового перемикача показана на рис.1, перелік елементів дан в табл.1.

Сутінковий перемикач складається з фотоприймача VD1 (фотодіод в зворотному включенні - аналог фотосопротивления), тригера Шміта, транзисторного ключа, електромагнітного реле і джерела живлення. Тригер Шміта виконаний на операційному підсилювачі DA1, охопленому позитивним зворотним зв'язком через резистор R6. Hеінвертірующій вхід DA1 через резистор R5 підключений до механізму змінного резистора R2, який служить для регулювання порога перемикання. Вихідна напруга тригера Шміта через резистор R7 управляє роботою електронного ключа, виконаного на транзисторі VT1. У ланцюг колектора VT1, через паралельно з'єднані резистор R9 і конденсатор C2, включена обмотка електромагнітного реле K1, контактна група K1.1 якого замикає / розмикає (в залежності від точок підключення навантаження, а саме точки 5-6 на замикання, 5-7 на розмикання реле відповідно) ланцюг живлення навантаження, підключеної через роз'єм XS2. При замиканні електронного ключа VT1, конденсатор C2, заряджаючись через обмотку реле K1, створює імпульс струму, достатній для притягання якоря цього реле. Після заряду конденсатора якір реле утримується меншим струмом, що протікає через резистор R9, що робить пристрій економічніше з точки зору споживання струму. Діод VD1 захищає транзистор VT2 від імпульсного пробою в момент пуску реле K1. Джерело живлення сутінкового перемикача складається з резистора R10, стабилитрона VD2, конденсатора C3 і діодного моста VD3. На діодний міст через резистор R11 і конденсатор C4, з'єднаними паралельно, надходить мережеве напруга 220В (роз'єм XS2). При від'єднанні харчування від пристрою конденсатор С4 розряджається через резистор R11, що знижує ризик ураження електричним струмом.

При необхідності комутації навантаження зі струмом споживання понад 6А реле K1 можна замінити більш потужнострумових (з аналогічними параметрами замикання первинної обмотки) або використовувати реле K1 для включення іншого, більш потужного реле.

Багато запитають: "А чому в якості комутуючого елемента було вибрано електромагнітне реле? Адже можна було б зі спокійною совістю використовувати тиристор? »Відповідь на подібне питання вкрай очевидний.

По-перше, реле дозволяє забезпечити абсолютну електричну розв'язку світлового автомата і комутованого обладнання.

По-друге, оскільки тиристор є багатошаровою напівпровідникову структуру, у відкритому стані падіння напруги на ньому близько 2В, що при струмі в 6А складе 12 Вт потужності, що розсіюється.

А тепер можна порівняти розміри електромагнітного реле і тиристора з радіатором. Сильно зменшити рассеиваемую потужність можна використовуючи замість тиристора сучасні польові транзистори з малим опором стік-витік у відкритому стані. У цьому випадку ми маємо мінімальну рассеиваемую потужність, але не маємо гальванічної розв'язки сутінкового перемикача і комутованих пристроїв.

Увага! Цей пристрій має бестрансформаторних харчування, тому дотик до відкритих струмоведучих ділянках плати небезпечно для життя.

Схема електрична принципова (клацніть для збільшення) КОНСТРУКЦІЯ

Зовнішній вигляд сутінкового перемикача показаний на рис.2, друкована плата на рис.3, розташування елементів на рис.4.

Конструктивно сутінковий перемикач виконаний на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти. Для фіксації плати зарезервовані монтажні отвори під гвинти 2,5 мм.

Пристрій розроблений таким чином монтувати прилад в корпусі BOX-G025 під зажим країв плати гвинтами.

Для зручності підключення живлячої напруги, навантаження і фотодіода на платі зарезервовані посадочні місця під клемні гвинтові затискачі (парні - точки X1 і X2, X3 і X4; потрійний - точки X5, X6, X7).

Увага! Оскільки пристрій не має гальванічної розв'язки з електричною мережею змінної напруги, необхідно ретельно ізолювати сутінковий перемикач від попадання вологи і від можливого зіткнення з струмоведучими провідниками.

У зв'язку з відсутністю гальванічної розв'язки з мережею змінної напруги, рекомендується встановлювати фотодіод усередині корпусу світлового автомата, що дозволить зробити прилад максимально електробезпечним.

Правильно зібраний сутінковий перемикач не вимагає настройки. Однак перед початком експлуатації перевірте правильність монтажу.

Увага! Особливо уважно перевірте правильність установки транзистора, мікросхеми, діоди, стабілітрони, діодного моста і електролітичних конденсаторів.

Рис.2

Зовнішній вигляд сутінкового перемикача Рис.3 Друкована плата сутінкового перемикача (вид з боку друку) Рис.4 Розташування елементів на друкованій платі сутінкового перемикача

деталі:

Резистори підуть будь-які, наприклад, МЛТ 0,25.
VT1 - BC547, BC548, КТ645В
К1 - будь на робочу напругу 220 В і максимальний струм 6 А (але краще рідне: JS1 24V, воно постане в плату)
VD3 - КД522
VD4 - можлива заміна на ФД256, ФД263
VD2 - будь-який стабілітрон на напругу стабілізації 24 В і потужність 0,5 Вт.