kategória: Praktická elektronika, Domáca automatizácia
Počet zobrazení: 220157
Komentáre k článku: 16
Schémy fotografického relé na riadenie osvetlenia
Jednou z úloh, ktoré vykonáva photosensorsto je ovládanie osvetlenia, Takéto schémy sa nazývajú foto relé, najčastejšie ide o jednoduché začlenenie osvetlenia do tmy. Za týmto účelom prevádzkovatelia šunkových rád vyvinuli veľa obvodov, niektoré z nich sú tu.
Pravdepodobne najjednoduchšia schéma je znázornená na obrázku 1. Počet častí v nej je malý, nebude pracovať menej a účinnosť, odčítaná citlivosť, je pomerne vysoká.
Dosahuje sa to tým, že tranzistory VT1 a VT2 sú spojené zloženým tranzistorovým obvodom, tiež nazývaným Darlingtonov obvod. Pri tomto zahrnutí je zisk rovný súčinu zisku komponentov tranzistorov. Okrem toho takýto obvod poskytuje vysokú vstupnú impedanciu, ktorá umožňuje pripojenie zdrojov vysokoimpedančného signálu, ako je napríklad rezistor PR1 zobrazený v obvode.
Obrázok 1. Schéma jednoduchého foto relé
Obsluha obvodu je pomerne jednoduchá. Odpor fotorezistora PR1 so zvýšeným osvetlením klesá na niekoľko KOhms (odpor v tme je niekoľko MOhms), čo povedie k otvoreniu tranzistora VT1. Jeho kolektorový prúd otvorí tranzistor VT2, ktorý zapne relé K1, ktoré svojím kontaktom zapne záťaž.
Dióda VD1 chráni obvod pred samoindukčným EMF, ku ktorému dochádza pri vypnutí relé K1. Takto je signál s veľmi nízkou spotrebou fotorezistora konvertovaný na signál dostatočný na zapnutie reléovej cievky.
Citlivosť tohto jednoduchého obvodu je pomerne vysoká, niekedy jednoducho nadmerná. Aby ste ju znížili a upravili na potrebné limity, môžete do obvodu pridať premenný odpor R1, ktorý je na obvode znázornený bodkovanou.
Napájacie napätie je indikované v rozsahu 5 ... 15 V, - závisí od prevádzkového napätia relé. Pre napätie 6V sú vhodné relé RES9, RES47 a pre napätie 12V, RES49, RES15. Pri tranzistoroch uvedených v diagrame by prúd vinutia relé nemal prekročiť 50 mA.
Ak namiesto tranzistora VT2 vložíme napríklad KT815, výstupný prúd môže byť väčší, čo umožní použitie výkonnejších relé. Všeobecne platí, že čím vyššie je napájacie napätie, tým vyššia je citlivosť foto relé.
Foto reléový obvod s fotodiódou
Schéma tohto foto relé je znázornená na obrázku 2.
Obrázok 2. Schéma fotorelay s fotodiódou
Rovnako ako predchádzajúci obsahuje aj vďaka aplikácii minimálny počet častí operačný zosilňovač (Op amp). V tejto schéme je operačný zosilňovač zapnutý podľa tejto schémy komparátor (komparátor), Je ľahké vidieť, že fotodióda LED1 je zapnutá v režime fotodiódy - energia je dodávaná tak, že fotodióda je ovplyvnená opačným smerom.
Preto sa so znížením úrovne osvetlenia zvyšuje odpor LED Led1, čo vedie k zníženiu poklesu napätia cez odpor Rl, a teda na inverznom vstupe komparátora OP1.
Napätie na neinvertujúcom vstupe operačného zosilňovača sa nastavuje pomocou premenlivého odporu R2 a je to prahová hodnota - nastavuje prahovú hodnotu odozvy. Len čo napätie na invertujúcom vstupe klesne pod prah, na výstupe komparátora sa objaví vysoká úroveň napätia, ktorá otvorí tranzistor Tl, ktorý zapne relé Kl.
Relé a tranzistor v tomto obvode je možné zvoliť podľa pokynov pre obvod uvedený na obrázku 6. Ako komparátor môžete použiť operačný zosilňovač typu K140UD6, K140UD7 alebo podobne. Akýkoľvek zdroj energie pre obvod je vhodný, dokonca aj beztransformátorový, bez galvanického oddelenia od siete. V tomto prípade by ste pri nastavovaní mali byť opatrní, aby ste dodržiavali bezpečnostné predpisy. Ideálnou možnosťou je použiť na konfiguráciu obvodu izolačný transformátor alebo, ako sa to niekedy nazýva bezpečnostný transformátor.
Pri nastavení prístroja dôjde k nastaveniu prahového napätia takým spôsobom, že k zapnutiu dôjde aj za súmraku. Aby sa nečakalo na tento prirodzený okamih, je možné v zatemnenej miestnosti osvetľovať fotodiódu žiarovkou zapnutou prostredníctvom tyristorového regulátora výkonu. Rovnaká technika je vhodná na vyladenie ďalších obvodov foto relé.
Je možné, že keď sa aktivuje foto relé, relé sa rachotí. Tento jav sa môžete zbaviť pripojením paralelne k cievke elektrolytický kondenzátor niekoľko stoviek mikrofarád.
Foto relé na čipe
zvláštny mikročip KR1182PM1 predstavuje regulátor fázového výkonu, rovnaký ako konvenčný tyristor. Veľmi dôležitou a cennou vlastnosťou takého regulátora výkonu je to, že je zapojený do obvodu ako dvojkoncové zariadenie bez potreby ďalšieho napájacieho kábla: jednoducho sa zapína súbežne s prepínačom a všetko už funguje! Na obrázku 4 Je ukázané, ako môže byť na tomto mikroobvode zabudované jednoduché fotografické relé.
Obr. 3. Čip KR1182PM1
obrázok 4, Foto reléový obvod na čipe KR1182PM1
Kontrolné kolíky mikroobvodov 3 a 6. Ak medzi nimi jednoducho pripojíte jednoduchý jednopólový spínač, záťaž sa po zatvorení vypne! Ak ho otvoríte, záťaž sa pripojí. Mimochodom, bez ďalších externých tyristorov alebo triakov, a dokonca aj bez radiátora, môže mikroobvod vydržať zaťaženie až 150 W. To je prípad, keď pri zapnutí záťaže neexistuje žiadny spínací prúd, ako napríklad žiarovky. Žiarovka v tomto uskutočnení môže byť zapnutá s výkonom najviac 75 W.
Prepínač jednoducho pripojte k týmto kolíkom bez ohľadu na to, aj keď iba v kombinácii s inými časťami. Ak nevenujete pozornosť fototranzistoru a elektrolytickému kondenzátoru, nechajte mentálne iba variabilný odpor R1, potom dostanete iba regulátor fázového výkonu: keď sa pohybujete jeho motorom v obvode, svorky 3 a 6 sú skratované, čím sa odpojí záťaž, ako je uvedené vyššie. Pri pohybe motora nadol podľa schémy sa výkon v záťaži zmení z 0 ... 100%. Tu je všetko jasné a jednoduché.
Ak k týmto záverom pripojíme elektrolytický kondenzátor (sme presvedčení, že v obvode ešte nie je fototranzistor), dosiahneme hladké zapnutie záťaže. Ako?
Odpor vybitého kondenzátora je malý, takže najprv sú riadiace svorky mikroobvodu 3 a 6 prakticky skratované a záťaž je odpojená. Keď sa náboj zvyšuje, odpor kondenzátora sa zvyšuje (stačí si vziať na vedomie kontrolu kondenzátorov pomocou ohmmetra), napätie na ňom tiež rastie a výkon v záťaži sa postupne zvyšuje. Ukázalo sa, že zariadenie na plynulé zapínanie bremena. Okrem toho bude záťaž napájaná rovnako, ako je zavedený motor variabilného odporu R1. Keď sa zariadenie odpojí od siete, kondenzátor sa vybije cez odpor R1 a pripraví zariadenie na ďalšie zapnutie. Ak kondenzátor nemá čas na vybitie, nezapne sa hladko.
Teraz sme sa dostali k najdôležitejšej veci, k foto relé. Ak teraz pripojíte fototranzistor k ovládaniu pinov 3 a 6, dostanete foto relé. Funguje to nasledovne. Počas vysokého denného svetla je fototranzistor otvorený, takže odpor jeho sekcie emitor kolektor-emitor je malý, kolíky 3 a 6 sú navzájom spojené a záťaž je odpojená.
Pri hladkom poklese osvetlenia vo večerných hodinách sa fototranzistor postupne otvára a postupne zvyšuje výkon v záťaži, t. J. V lampe. V tomto obvode nie sú žiadne prahové prvky, takže lampa sa rozsvieti a zhasne postupne.
Aby fotografické relé nefungovalo v okamihu, keď sa rozsvieti jeho vlastná lampa, je potrebné chrániť fototranzistor pred takýmto podsvietením. Najjednoduchší spôsob, ako to dosiahnuť, je plastová trubica.
Prečítajte si tiež túto tému: Najjednoduchší súmrak do-it-yourself spínač
Boris Aladyshkin
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: