DIY Fotorelais für Straßenbeleuchtung. Bewährte Fotorelaisschaltung für die Pflanzenbeleuchtung

Die Aufgabe eines Fotorelais besteht darin, die Beleuchtung zu steuern. Dabei handelt es sich häufig um einen Schaltkreis mit einem lichtempfindlichen Element, der die Einbeziehung der Beleuchtung steuert dunkle Zeit Tage. Funkamateure haben viele verschiedene Fotorelaisschaltungen entwickelt; wir stellen Ihnen einfache und zuverlässige Schaltungen vor, die auf verschiedenen fotoempfindlichen Elementen basieren: Fotowiderstände, Fotodioden, Fototransistoren.

Die erste Fotorelaisschaltung basiert auf einer Fotodiode und eignet sich gut für Anfänger, da sie einfach herzustellen ist und keine seltenen Elemente enthält. Als Last wird nach dem Schalter eine LED verwendet; natürlich kann stattdessen auch eine andere Logikschaltung oder ein Relais verwendet werden. In dieser Schaltung ist die Fotodiode über einen Stromstabilisator angeschlossen; die Schaltung bewirkt in dieser Verbindung einen erheblichen Unterschied bei der Beleuchtung und Verdunkelung des lichtempfindlichen Elements und erfordert daher keinen zusätzlichen Verstärker. Bei einer plötzlichen Änderung der Beleuchtung ändert sich die Spannung an der Fotodiode von 0 auf den Versorgungsspannungspegel der Schaltung. Sie können diese Schaltung problemlos in wenigen Stunden auf einem Steckbrett zusammenbauen und anpassen. Es kann nahezu jede Fotodiodenmarke verwendet werden.

In dieser Schaltung wurde FD 256 verwendet, die Schaltung funktioniert aber auch mit Fototransistoren. VD1 und VD2 können mit beliebigen Siliziumdioden bestückt werden. Transistoren können auch beliebige Transistoren mit geringem Stromverbrauch sein. Wie ich bereits sagte, fungiert der erste Transistor als Stromstabilisator und je größer R2 ist, desto größer ist die Empfindlichkeit der Schaltung, aber übertreiben Sie es nicht mit den Einstellungen. Die Kaskade am zweiten Transistor ist ein Emitterfolger, der dritte Transistor ist ein normaler Schalter.

Wir bieten eine weitere einfache Schaltung mit minimaler Teileanzahl und hoher Empfindlichkeit. Diese Empfindlichkeit wird durch die Einbeziehung der Transistoren VT1 und VT2 als Verbund erreicht. In einem solchen Zusammenhang ist die Gesamtverstärkung gleich dem Produkt der Koeffizienten der Komponententransistoren. Durch diese Einbeziehung wird außerdem eine hohe Eingangsimpedanz erreicht, die die Verwendung eines Fotowiderstands und anderer hochohmiger Signalquellen ermöglicht.

Arbeitsprinzip:

Die Schaltung funktioniert sehr einfach: Mit zunehmender Beleuchtung sinkt der Widerstand des Fotowiderstands auf mehrere Kiloohm (im Dunkeln - mehrere Megaohm), was zum Öffnen des Transistors VT1 führt. Der Kollektorstrom VT1 öffnet den Transistor VT2, der wiederum das Relais einschaltet und mit seinen Kontakten die Last einschaltet, so dass im Moment des Einschaltens des Relais keine Selbstinduktion auftritt und der Low-. Das Leistungssignal des Fotowiderstands wird in ein Signal umgewandelt, das ausreicht, um die Wicklung einzuschalten, VD1 wird eingeschaltet.

Um die Empfindlichkeit dieses Stromkreises anzupassen, die manchmal zu hoch sein kann, können Sie einen variablen Widerstand in den Stromkreis einbauen, der in der gestrichelten Linie im Diagramm dargestellt ist. Die Stromversorgung des Stromkreises hängt von der Betriebsspannung des Relais ab kann im Bereich von 5-15 V liegen. Bei einer Spannungsversorgung von 6 Volt können Sie RES 9 verwenden, bei 12 Volt RES 15, RES 49. Der Wicklungsstrom sollte bei Verwendung der angegebenen Transistoren 50 mA nicht überschreiten. Wenn Sie VT2 durch einen leistungsstärkeren Typ KT 815 ersetzen, kann die Leistung größer sein und es ist möglich, leistungsstärkere Relais zu verwenden. Es ist zu berücksichtigen, dass mit zunehmender Leistung die Empfindlichkeit des Fotorelais zunimmt.

Eine weitere Schaltung ist auf einem Operationsverstärker aufgebaut und enthält ebenfalls keinen große Mengen Details Der Operationsverstärker in dieser Schaltung ist als Komparator (Vergleichsgerät) eingeschaltet, und die Fotodiode wird im Fotodiodenmodus eingeschaltet, so dass sie mit Strom versorgt wird, sodass sie in die entgegengesetzte Richtung vorgespannt ist.

Aufgrund dieser Einbeziehung erhöht sich bei abnehmender Beleuchtung der Widerstand der LED, was dazu führt, dass der Spannungsabfall am Widerstand R1 abnimmt und dementsprechend am invertierenden Eingang des Komparators abfällt. Am nichtinvertierenden Eingang wird die Spannung über R2 eingestellt und ist Threshold, also die Ansprechschwelle. Wenn die Spannung am invertierenden Eingang unter den Schwellenwert sinkt, erscheint am Komparatorausgang ein Spannungspegel, der T1 öffnet und das Relais einschaltet.

Der Transistor kann mit jedem NPN-Typ KT 315, 3102 mit geringer Leistung verwendet werden. Operationsverstärker als Komparator Typ K140UD6 - UD7 oder ähnlich. Um den Stromkreis mit Strom zu versorgen, verwenden Sie einen Gleichrichter mit einer Spannung von 9-12 Volt; wählen Sie ein Relais mit der entsprechenden Wicklungsreaktionsspannung.

Einstellung:

Das Einrichten des Geräts besteht aus der Einstellung der Schwellenspannung; es sollte so konfiguriert werden, dass es sich bereits bei Dämmerung einschaltet. Um die Ansprechschwelle anzupassen, können Sie eine einstellbare Glühlampe in einem abgedunkelten Raum verwenden. Um ein mögliches Prellen des Relais beim Auslösen zu verhindern, müssen Sie einen Kondensator mit mehreren hundert Mikrofarad parallel zur Spule schalten.

Solche Schemata werden aufgerufen Fotorelais Meistens geht es dabei einfach darum, nachts die Beleuchtung einzuschalten. Zu diesem Zweck haben Funkamateure viele Systeme entwickelt, hier sind einige davon.

Wahrscheinlich am meisten einfache Schaltung ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Anzahl der darin enthaltenen Teile ist gering, es wird nicht möglich sein, kleiner zu werden, aber die Effizienz und Leseempfindlichkeit ist recht hoch.

Beim Einrichten des Geräts kommt es darauf an, die Schwellenspannung so einzustellen, dass es sich bereits in der Dämmerung einschaltet. Um diesen natürlichen Moment nicht abzuwarten, können Sie die Fotodiode in einem abgedunkelten Raum mit einer über einen Thyristor-Leistungsregler eingeschalteten Glühlampe beleuchten. Die gleiche Technik eignet sich zum Aufbau anderer Fotorelaisschaltungen.

Es ist möglich, dass beim Auslösen des Fotorelais das Relais klappert. Sie können dieses Phänomen beseitigen, indem Sie mehrere hundert Mikrofarad parallel zur Spule schalten.

Fotorelais auf einer Mikroschaltung

Das Spezialmodell ist ein Phasenleistungsregler, genau wie ein normaler Thyristor. Eine sehr wichtige und wertvolle Eigenschaft eines solchen Leistungsreglers besteht darin, dass er als Gerät mit zwei Anschlüssen in den Stromkreis eingebunden wird, ohne dass ein zusätzliches Stromkabel erforderlich ist: Schließen Sie ihn einfach parallel zum Schalter an und schon funktioniert alles! Abbildung 4 zeigt, wie auf diesem Chip ein einfaches Fotorelais aufgebaut werden kann.

Reis. 3. Mikroschaltung KR1182PM1

Figur 4. Fotorelaisschaltung auf der Mikroschaltung KR1182PM1

Steuerpins der Mikroschaltung 3 und 6. Wenn Sie nur einen normalen einpoligen Schalter dazwischen anschließen, wird die Last beim Schließen ausgeschaltet! Wird es geöffnet, wird die Last angeschlossen. Ohne zusätzliche externe Thyristoren oder Triac und auch ohne Kühler hält die Mikroschaltung übrigens einer Belastung von bis zu 150 W stand. Dies ist der Fall, wenn beim Einschalten der Last keine Stromstöße auftreten, wie bei Glühlampen. Eine Glühlampe in dieser Ausführung kann mit einer Leistung von maximal 75 W eingeschaltet werden.

Schließen Sie den Schalter einfach an diese Klemmen an, als ob er an nichts angeschlossen wäre, außer in Verbindung mit anderen Teilen. Wenn Sie nicht auf den Fototransistor und den Elektrolytkondensator achten und gedanklich nur den variablen Widerstand R1 übrig lassen, erhalten Sie einfach einen Phasenleistungsregler: Wenn Sie seinen Schieber im Stromkreis nach oben bewegen, werden die Pins 3 und 6 kurzgeschlossen Trennen der Last, wie der oben erwähnte Kontakt. Wenn der Motor im Kreislauf nach unten bewegt wird, ändert sich die Leistung in der Last von 0 bis 100 %. Hier ist alles klar und einfach.

Wenn Sie an diese Anschlüsse einen Elektrolytkondensator anschließen (wir gehen davon aus, dass sich noch kein Fototransistor im Stromkreis befindet), erreichen Sie einfach ein sanftes Einschalten der Last. Auf welche Weise?

Der Widerstand eines entladenen Kondensators ist gering, daher werden zunächst die Steuerpins der Mikroschaltungen 3 und 6 praktisch kurzgeschlossen und die Last abgeschaltet. Wenn der Kondensator aufgeladen wird, erhöht sich der Widerstand des Kondensators (denken Sie daran, die Kondensatoren mit einem Ohmmeter zu überprüfen), die Spannung an ihm steigt ebenfalls und die Leistung in der Last steigt allmählich an. Das Ergebnis ist eine Vorrichtung zum sanften Einschalten der Last. Darüber hinaus wird der Last so viel Strom zugeführt, wie der Motor mit variablem Widerstand R1 eingesetzt ist. Wenn das Gerät vom Netzwerk getrennt wird, wird der Kondensator über den Widerstand R1 entladen und das Gerät für das nächste Einschalten vorbereitet. Wenn der Kondensator keine Zeit zum Entladen hat, erfolgt kein reibungsloses Einschalten.

Jetzt sind wir beim Wichtigsten angelangt, der Fotostaffel. Wenn Sie nun einen Fototransistor an die Steuerpins 3 und 6 anschließen, erhalten Sie ein Fotorelais. Es funktioniert wie folgt. Tagsüber ist der Fototransistor bei starker Beleuchtung geöffnet, sodass der Widerstand seines Kollektor-Emitter-Abschnitts niedrig ist, die Anschlüsse 3 und 6 miteinander verbunden sind und die Last ausgeschaltet ist.

Mit einer allmählichen Abnahme der Beleuchtung in den Abendstunden öffnet sich der Fototransistor allmählich und erhöht allmählich die Leistung in der Last, also in der Lampe. In diesem Stromkreis gibt es keine Schwellenelemente, daher leuchtet die Lampe auf und erlischt allmählich.

Um zu verhindern, dass das Fotorelais in dem Moment funktioniert, in dem seine eigene Lampe aufleuchtet, empfiehlt es sich, den Fototransistor vor einer solchen Beleuchtung zu schützen. Am einfachsten geht das mit einem Kunststoffrohr.

Mich persönlich beschäftigte das Thema, wie man in einem nicht sehr hellen Raum zusätzliche Beleuchtung für Setzlinge organisiert. Tatsache ist, dass meine Tomaten- und Paprikagärtnerei in einer Werkstatt in der Garage organisiert ist (um das Haus nicht zu vermüllen). So gibt es ein Fenster nach Westen und wird durch die darüber liegende Terrasse im zweiten Stock sogar abgedunkelt. Kurz gesagt, es gibt jedoch nicht genug Licht!

Meine eigentliche Beleuchtung wird durch eine Struktur aus vier LED-Strahlern organisiert, die über den Setzlingen an der Decke hängen. Sie müssen jedoch morgens eingeschaltet und abends ausgeschaltet werden (dies ist der Lebenszyklus von Pflanzen, im Gegensatz zu Menschen, die schlafen und wach bleiben, manchmal sehr kompliziert). Jemand wird sagen: Was ist das Problem? Nun, schalten Sie es ein und aus, oder ist das Faulheit?! Für solch böse Menschen Lassen Sie mich erklären, dass ich ständig zwei oder drei Tage in der Woche weg muss. Und das ist schon ein Problem. Auf der Hacienda gibt es niemanden außer Videokameras, die, wie Sie wissen, andere wichtige Aufgaben haben.

So lass uns gehen! Wir müssen ein Fotorelais bauen, das die Lampen im Morgengrauen einschaltet und abends in der Dämmerung ausschaltet. Ich habe die zuvor getestete Schaltung für das Thermorelais zum Ein- und Ausschalten der Kühlventilatoren im Netzteil verwendet, über das ich zuvor geschrieben habe.

Habe es nur leicht abgeändert. Anstelle eines Thermistors habe ich natürlich einen Fotowiderstand FR-765 verwendet. Und der Wert des Widerstands R1 wurde auf 820 kOhm erhöht. Ich habe die Funktionsweise der Schaltung auf einem Steckbrett getestet und sie von einer Laborquelle mit Strom versorgt.

Als Stromquelle für die Schaltung wurde der vorhandene 12-V-AC-DC-Wandler verwendet. Idealerweise wurde es zusammen mit der Platine in einem kleinen Gehäuse verpackt. Auf eine Anzeige-LED habe ich verzichtet, da die Anzeige optisch durch das Einschalten von vier 100-Watt-Strahlern erfolgt (wie kann man das nicht verstehen – Hurra! Es hat funktioniert!).
Das Platinenlayout habe ich in Sprint-Layuot erstellt und dabei das Layout im Gehäuse berücksichtigt.


Und dann müssen Sie das Brett mit der LUT-Methode (Laser-Bügeltechnologie) herstellen. Habe eine Zeichnung der Platine ausgedruckt Laserdrucker(Ich habe HP) auf gelbem chinesischem Thermopapier (von allem, was ich ausprobiert habe, gefällt es mir am besten, da es beim Übertragen eines Bilds auf Glasfaserfolie konsistente Ergebnisse liefert und sich nach der Übertragung leicht von diesem trennen lässt). In den Druckereinstellungen müssen Sie den maximalen Tonerverbrauch einstellen. Der Platinenrohling wird mit Politur geschliffen und mit Aceton entfettet. Ich mache den Platinenrohling etwas größer als die erforderliche Größe, um das Papier mit einem Muster darauf mit 20 mm breiten Kreppbandstreifen (das ist 20 mm breites Klebeband, keine Streifen) zu fixieren, die wie auf dem Foto gezeigt aufgeklebt werden und über die Kanten des Zuschnitts gefaltet. Abdeckband hält das Papier beim Erhitzen mit dem Bügeleisen sicher auf dem Werkstück, schmilzt nicht und lässt sich später leicht und ohne Spuren zu hinterlassen entfernen. Ich kam nach vielen verschiedenen Experimenten zu dieser optimalen Befestigungsmethode. Das ist alles.

Als nächstes kommt die LUT selbst. Das Bügeleisen ist auf maximale Temperatur eingestellt. Während es aufheizt, lege ich den Platinenrohling mit dem Papier und dem Motiv nach oben auf die Platine. Ich decke es mit einem Blatt gewöhnlichem Büropapier ab, das in der Mitte gefaltet ist. Ich decke die Oberseite auch mit einem dünnen, in der Mitte gefalteten Waffeltuch ab, wie es heute als Lumpen für ein paar Cent verkauft wird. Dann fange ich an, dieses Sandwich anderthalb Minuten lang mit einem Bügeleisen mit leichtem Druck zu bügeln. Anschließend lasse ich das Werkstück auf natürliche Weise abkühlen. Wenn es abkühlt Zimmertemperatur Trennen Sie das Papier vorsichtig von der Kupferschicht des Werkstücks.

Es ist wichtig, die Aufwärmzeit richtig einzuhalten, damit der Toner nicht austrocknet. Ich habe es etwas überbelichtet, sodass eventuelle Unvollkommenheiten mit einem säurefesten Marker korrigiert werden können.
Als nächstes kommt das eigentliche Mobbing. Ich werde es nicht beschreiben, das Verfahren ist bekannt. Waschen Sie den Toner nach dem Ätzen mit einem mit Aceton befeuchteten Tupfer von der Platine. Das ist, was passiert ist. Gott weiß es zwar nicht, aber akzeptabel.


Als nächstes schneiden Sie das Werkstück zu. Um dies zu vereinfachen, wähle ich beim Layouten des Boards im Sprint-Layout die Option mit Board-Umriss. In diesem Sinne habe ich das Brett zugeschnitten. Was würdest du denken? Schere..., für Metall. Sie schneiden Leiterplatten perfekt und es entsteht kein Staub wie bei einer Metallsäge.


Als nächstes müssen Sie das Brett verzinnen. Hierfür verwende ich Rose-Legierung. Diese Legierung hat einen Schmelzpunkt von etwa 99 Grad. In einem kleinen Metallbehälter mit Antihaftbeschichtung (die geschmolzene Legierung bleibt nicht daran haften) schmelze ich mit Wasser auf einem tragbaren Gasherd ein Stück Rose-Legierung (Sie müssen etwas zum Wasser hinzufügen). Zitronensäure, etwa ein gestrichener Teelöffel pro Glas Wasser), lege ich das Brett mit dem Muster auf die geschmolzene Legierung (ähnlich wie Quecksilber, genauso beweglich), drücke etwas darauf, bewege das Brett hin und her und drehe es dann um mit dem Muster nach oben. Mit einem Silikonspatel (davon gibt es viele in Haushaltsabteilungen) reibe ich die geschmolzene Legierung über die Oberfläche der Zeichnung und verzinne sie mit einer dünnen Schicht.



Ich habe es mit manuellen Mikrobohrern versucht, aber es ist nicht dasselbe. Hier wird der Bohrer streng vertikal zugeführt (ich verwende deutsche Hartmetallbohrer, die zwar jeweils 150 Rubel kosten, sich aber lohnen) und die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs ist äußerst gering. Es sei denn, in einem unzureichenden Zustand, aber in diesem Fall ist es besser, etwas anderes zu tun, zum Beispiel die Welt mit einem bulligen Blick im Großen und Ganzen zu betrachten. Nun bauen wir die Schaltung auf der Platine zusammen. Das ist, was passiert ist.


Wenn die Installation korrekt abgeschlossen ist, startet die Schaltung sofort. Die Einstellung besteht darin, die Lichtschwellen des Relais mithilfe eines Trimmwiderstands anzupassen. Ich habe es auf etwa 30 Lux eingestellt und dabei eine gewisse Hysterese berücksichtigt, die durch den Widerstand gegeben ist Rückmeldung R3.

Apropos Hysterese. Ich habe mich auch deshalb für diese Schaltung entschieden, weil es beim Betrieb des Relais an den Grenzwerten (entweder bei einem Thermorelais oder bei einem Fotorelais) absolut zu keinem Prellen der Relaiskontakte kommt. Die Abläufe sind klar. Allerdings wissen wir, wie langsam sich die Beleuchtung in der Morgen- und Abenddämmerung ändert. Aber auch in diesem Fall gibt es keine marginalen Auswirkungen. Hier ist das fertige Produkt mit der Laststeckdose.


Und das ist es bei der Arbeit.


Nun gibt es ein Problem weniger zu lösen. Und weiter. Dieses Fotorelais kann auch in der Betriebsart verwendet werden, bei der das Licht bei Einbruch der Dunkelheit eingeschaltet und bei zunehmender Beleuchtung ausgeschaltet wird. Das heißt, als würde man nachts automatisch die Beleuchtung von etwas einschalten. Hierzu wird lediglich ein weiterer Relaiskontakt aktiviert. Dies ist in der Leiterplattenzeichnung zu sehen. Alles Gute!

Viele Menschen streben heute danach, in den eigenen vier Wänden optimale Bedingungen für die Entspannung zu schaffen. Zunehmend werden verschiedene Elemente des „Smart Home“-Systems zur Ausstattung von Privathäusern genutzt. Beispielsweise wird für die Straßenbeleuchtung häufig ein spezieller Sensor verwendet – ein Fotorelais.

Mit einem Fotorelais können Sie ein System zum automatischen Einschalten von Straßenlaternen bei Einbruch der Nacht und Dämmerung erstellen. Ein solcher Fotosensor kostet ziemlich viel, was ihn zu einem seltenen Gast in Privathäusern macht. Wenn Sie jedoch über Kenntnisse im Zusammenbau von Elektrogeräten verfügen, können Sie einen solchen Fotosensor problemlos mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen. Hier gibt es nichts allzu Kompliziertes und wenn die Installation erfolgreich war, funktioniert die Straßenbeleuchtung nicht schlechter als mit einem gekauften Sensor. Wie Sie einen solchen Sensor zusammenbauen können und was Sie dazu wissen sollten, erfahren Sie im heutigen Artikel.

Technisches Minimum für die Montage

Wenn Sie ganz am Anfang ein Fotorelais mit Ihren eigenen Händen bauen möchten, um das Einschalten der Straßenbeleuchtung zu automatisieren, müssen Sie sozusagen einen „Aktionsplan“ erstellen, denn wenn alles systematisiert ist, wird es so sein einfacher zu machen. Der Einfachheit halber können Sie den folgenden Algorithmus verwenden:

  • das Funktionsprinzip des Fotosensors verstehen, um seine elektronische Füllung korrekt zusammenzubauen;
  • Finden Sie heraus, welche Eigenschaften das Gerät haben sollte;
  • Finden Sie heraus, welche Art von Sensor Sie sammeln werden.
  • Kaufen Sie die gesamte Liste der Teile, die Sie zum Zusammenbau des Geräts mit Ihren eigenen Händen benötigen.

Beachten Sie! Wenn Sie ein Fotorelais selbst zusammenbauen, liegt die Kontrolle über das Gerät ausschließlich bei Ihnen. Daher hängen der gesamte Erfolg des Unternehmens und das Endergebnis davon ab, wie gut Sie sich auf das Geschäft vorbereiten.

Das Wichtigste in diesem Zusammenhang ist, dass das Gehäuse eines solchen Geräts abgedichtet sein muss, um einen hohen Schutz des Produkts vor verschiedenen Witterungseinflüssen zu gewährleisten. Schließlich wird dieser Sensor Bestandteil eines Straßenbeleuchtungssystems sein.
Im Allgemeinen hängt der Montageprozess des Fotorelais von vielen Nuancen ab, die ebenfalls beachtet werden müssen. Dies sollte folgende Punkte beinhalten:

  • Der Fotosensor in seinem Stromkreis muss Schutzelemente enthalten, die eine Fehlbedienung des Geräts und den Einschluss von Licht verhindern, wenn dies nicht erforderlich ist. Geschieht dies nicht, kann das Gerät seine Aufgaben nicht effektiv erfüllen und Sie erhalten nicht den gewünschten Komfort;

Beachten Sie! Wenn kein Schutz installiert ist, wird die Funktion des Sensors durch verschiedene Störungen beeinträchtigt.

Sensorkreis mit Schutz

  • Qualität der Teile. Denken Sie daran, dass die Lebensdauer jedes selbstgebauten Elektrogeräts, einschließlich eines Fotorelais, direkt von der Qualität der für seine Montage verwendeten Teile abhängt. Daher müssen Sie Teile nur bei vertrauenswürdigen Verkäufern oder in auf Funkelektronik spezialisierten Geschäften kaufen.
  • Sie müssen wissen, mit welchen Arten von Fotorelais das Einschalten von Lichtern auf der Straße organisiert werden kann.

Wenn mit der Qualität der Teile alles mehr oder weniger klar ist, wissen nur wenige Menschen, welcher Fotosensor für die Straßenbeleuchtung geeignet ist.

Geräteoptionen

Schema eines Schildes mit einer Fotozelle

Mit der gebotenen Sorgfalt können Sie es selbst zusammenbauen verschiedene Typen Fotorelais, die in einem Straßenbeleuchtungssystem verwendet werden können. Um das Licht auf der Straße automatisch einzuschalten, können Sie verschiedene auf dem Markt erhältliche Fotozellen verwenden.
Beachten Sie! Verschiedene Modelle von Fotosensoren weisen nicht nur unterschiedliche Konstruktionsmerkmale auf, sondern werden auch unterschiedlich gesteuert. In diesem Zusammenhang müssen Sie wissen, dass der direkte Anschluss eines Fotorelais von der Art des verwendeten Geräts abhängt.
Ein Sensor mit einer Fotozelle kann von den folgenden Typen sein:

  • ein Produkt, dessen Schutzschild eine spezielle Fotozelle enthält. Dieser Fotosensor wird verwendet, um das Licht in der Dämmerung einzuschalten. In diesem Fall schaltet sich das Gerät aus, wenn es die ersten Sonnenstrahlen einfängt. Solche Modelle sind vollständig automatisiert. Der Sensor selbst hat ein transparentes Gehäuse. Es schützt die Fotozelle vor verschiedenen ungünstigen klimatischen Bedingungen sowie vor mechanischen Beschädigungen;
  • Sensor, mit dem Sie die Ansprechschwelle einstellen können. Die Art und Weise, wie Sie das Gerät steuern, wird nahezu die gleiche sein wie beim Vorgängermodell. An der Unterseite enthält ein solches Fotorelais einen speziellen Schalter. Mit seiner Hilfe ist es möglich, die Ansprechschwelle der Lichtschranke einzustellen. Solche Geräte sind am beliebtesten;

Beachten Sie! Wenn Sie den Schalter auf „+“ stellen, wird das Licht bei leichter Dunkelheit (bei Gewitter oder Regen) automatisch eingeschaltet. Im Modus „-“ funktioniert die Fotozelle nur im Dunkeln.


Einstellbares Gerät

Sensorschaltung mit Zeitschaltuhren und Fotozelle

  • ein Sensor, der in seiner Konstruktion sowohl eine Fotozelle als auch einen Timer enthält. Dieses Gerät dient wie die vorherigen zur Steuerung der Straßenbeleuchtung. Auch hier kommt eine automatische Sensorbedienung zum Einsatz. Die Tafel, auf der der Timer platziert wird, ermöglicht es einer Person, die Beleuchtungsdauer unabhängig zu steuern. Verwenden des Gerätebedienfelds. Sie können die Zeitintervalle, in denen Beleuchtung erforderlich ist, selbstständig anpassen. In einer bestimmten Situation schaltet sich das Gerät automatisch aus, wenn die Beleuchtung die maximale Stufe erreicht. Solche Modelle können erheblich Energie sparen.

Darüber hinaus können die Bestandteile des Produkts selbst unterschiedlich sein. Ein Timer für verschiedene Sensoren kann beispielsweise sein:

  • Tageszeit;
  • wöchentlich;
  • jährlich

Mithilfe verschiedener Timer können Sie das Fotorelais je nach Bedarf für einen bestimmten Auftrag debuggen.

Remote-Gerät

Fotorelais mit externer Fotozelle

Erwähnenswert ist auch, dass es spezielle Arten von Fotorelais gibt, bei denen die Fotozelle separat angeordnet ist.

Hier gibt es einige Besonderheiten und die Installation eines solchen Gerätes ist etwas anders:

  • Der Steuermechanismus und das Hauptgerät müssen einen ausreichenden Abstand voneinander haben. Der Abstand zwischen diesen Elementen kann 100 m erreichen;
  • Schalttafel mit installierte Einheit Das Fotorelais kann an jedem beliebigen Ort platziert werden.

Dank dieser Konstruktion können Sie das Gerät an einem Ort aufstellen, der besser vor verschiedenen klimatischen Bedingungen geschützt ist. Dadurch hält der Sensor wesentlich länger als Modelle mit eingebauten Fotozellen.
Jede Version des Fotorelais kann mit Ihren eigenen Händen hergestellt werden. Die Hauptsache besteht darin, das Gerät richtig zu installieren und anzuschließen, damit es seine Funktionen zum Einschalten der Straßenbeleuchtung zum richtigen Zeitpunkt effektiv erfüllen kann.

Selbstmontage

Je nachdem, für welche Art von Fotorelais Sie sich entscheiden, hängt auch die Anordnung seiner Montage davon ab. In diesem Artikel betrachten wir ein einfaches Schema, nach dem Sie das Gerät problemlos selbst zusammenbauen können.
Im Kern enthält der Sensor mit Fotozelle einen Phasenregler für die Leistung (KR1182PM1). Wenn es draußen Tag ist, ist der VT1-Fotosensor überbelichtet. Der durch seine Verbindungsstelle fließende Strom schließt die Triacs innerhalb der Mikroschaltung. Dadurch wird der Triac VS1 geschlossen und die Lampe EL1 leuchtet nicht.


Montagediagramm

Wenn es Abend wird, nimmt die Beleuchtung des Fotowiderstands VT1 ab. Dadurch verringert sich auch der Strom, der durch seine Verbindungsstelle fließt. Dies führt dazu, dass die Transistoren im Mikroschaltkreis „entsperrt“ werden. Sie wiederum tragen zum Öffnen des Triac VS1 und zur Aktivierung der Lampe bei.
Aufgrund der Tatsache, dass die Baugruppe eines solchen Sensors keine Schwellenelemente enthält, erfolgt die Aktivierung und Deaktivierung der Lampe reibungslos. Darüber hinaus ermöglicht die hohe Empfindlichkeit des Fotorelais das Einschalten der Lichtquelle volle Kraft nur bei voller Dämmerung.
Um Störungen beim Betrieb eines solchen Geräts zu reduzieren, sollten die Induktivität L1 sowie der Kondensator C4 in den Stromkreis einbezogen werden.
Als Kondensator müssen Sie K73-16 oder K73-17 mit einer Spannung von mindestens 400 V verwenden. Sie können auch K50-35-Kondensatoren verwenden.
Auf einem Heizkörper mit einer Fläche von 300 cm2 muss ein Triac VS1 installiert werden. Den Choke fertigen wir aus zwei geklebten Ringen (Ferrit) K38x24x7 (Sie können die Marke M2000NM nehmen).
Wir wickeln die Wicklung in einer Lage auf, die 70 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,82 mm enthalten sollte.
Beachten Sie! Ein korrekt zusammengebautes Fotorelais muss nicht angepasst werden. Wenn die Empfindlichkeit erhöht werden muss, lohnt es sich, einen weiteren Fototransistor in die Schaltung einzubauen. Es wird parallel laufen. Achten Sie bei der Einrichtung unbedingt auf Sicherheitsvorkehrungen, da alle Komponenten des Gerätes unter Spannung stehen.

Eine weitere Montagemöglichkeit

Komponenten zur Montage

Es gibt einen etwas anderen Weg. Hier erfolgt die Montage auf Basis eines integrierten Halbleiterbauelements von TeccorElectronics Q6004LT. Es handelt sich um einen Triac mit eingebautem Dinistor. Dieses Gerät hat einen Betriebsstrom von 4 A und eine Betriebsspannung von 600 V.
Hier benötigen Sie:

  • Gerät Q6004LT;
  • Fotowiderstand;
  • gewöhnlicher Widerstand.

Das resultierende Gerät wird über ein 220-V-Netzwerk mit Strom versorgt. Das Funktionsprinzip dieses Schemas ist wie folgt:

  • Licht bildet am Fotowiderstand einen geringen Widerstand. Gleichzeitig liegt an der Steuerelektrode des Quad eine kleine Spannung an;
  • Das Quad bleibt geschlossen. Dadurch fließt kein Strom durch ihn;
  • Wenn die Beleuchtung abnimmt, wird am Fotowiderstand ein Widerstandsanstieg beobachtet, der zu einem Anstieg des an die Steuerelektrode angelegten Spannungsimpulses führt.
  • Eine Erhöhung der Spannungsamplitude auf 40 V führt dazu, dass der Triac öffnet und Strom durch den Stromkreis fließt. Dadurch geht das Licht an.

Um diese Schaltung zu konfigurieren, müssen Sie einen Widerstand verwenden. Sein Anfangswiderstand sollte 47 kOhm betragen, der Widerstandswert sollte jedoch abhängig von der Art des in der Schaltung verwendeten Fotowiderstands ausgewählt werden. Als Fotowiderstand können folgende Elemente verwendet werden: FSK-7, SF3-1 oder FSK-G1.
Durch den Einsatz eines leistungsstarken Q6004LT-Geräts ist es möglich, eine Last mit einer Leistung von bis zu 500 W an das zusammengebaute Gerät anzuschließen. Und durch den Einsatz eines zusätzlichen Strahlers im Kreislauf erhöht sich die Leistung auf 750 W. Zukünftig können Sie einen Quadrac verwenden, der über Betriebsströme von 6, 8, 10 oder 15 A verfügt.
Die Hauptvorteile dieses Montageschemas sind die minimale Anzahl von Teilen, das Fehlen einer Stromversorgung und die Möglichkeit einer Leistungssteigerung. Dadurch ist die Selbstmontage eines solchen Geräts auch für Anfänger recht schnell und problemlos möglich.

Anschließen des Geräts

In Privathäusern mit großem Gartenbereich ist ein Sensor mit Fotozelle unverzichtbar. Mit diesem Gerät können Sie die Außenbeleuchtung bei Dämmerung automatisch einschalten.
Am meisten Die beste Option Zum Einbau gehört laut Experten ein Fotorelais, das die Ansprechschwelle regulieren kann. Der Zusammenbau eines solchen Gerätes sowie der Anschluss des Fotorelais können komplett in Eigenregie erfolgen, ohne dass ein Fachmann hinzugezogen werden muss.

Beachten Sie! Dieses Modell ist eine hervorragende Anschaffung für Sommerhäuser und Stadthöfe.

Wie Sie ein selbst zusammengebautes Fotorelais anschließen, ist Gegenstand eines separaten Artikels. In dieser Situation sollte das Hauptaugenmerk auf das Gerätemodell gelegt werden, da es unterschiedliche Montagemöglichkeiten gibt verschiedene Wege Verbindungen. Diese Aufgabe kann im Prinzip jeder bewältigen, auch ein Anfänger in der Montage von Elektrogeräten.


Installation eines Fotorelais

Denken Sie daran, dass Sie beim Anschluss eines Fotorelais zur Straßenbeleuchtung sehr vorsichtig sein müssen, um keine elektrischen Verletzungen zu erleiden.
Wie Sie sehen, ist es nicht sehr schwierig, mit eigenen Händen ein Fotorelais zusammenzubauen, um den Prozess der Beleuchtung eines Straßenraums zu automatisieren. Die Hauptsache ist, sich an den gewählten Montageplan zu halten und hochwertige Teile zu verwenden.

Fotosensoren und darauf basierende elektronische Geräte zur Steuerung verschiedener Haushaltsgeräte erfreuen sich seit langem großer Beliebtheit.

Es scheint unmöglich, im Schaltungsdesign für solche Geräte etwas Neues zu finden. Im Folgenden biete ich den Lesern drei zuverlässige Schemata an, die sich durch Einfachheit und hohe Empfindlichkeit gegenüber dem Lichtfluss auszeichnen, der die Sensoren beeinflusst.

Diese einfachen Fotorelaisschaltungen können in Ihren eigenen Automatisierungsdesigns und Steuergeräten verwendet werden.

Selbstverriegelndes Sicherheitsalarmgerät

Ein einfaches und zuverlässiges Sicherheitsalarmgerät mit Selbsthemmung ist im schematischen Diagramm (Abb. 1) dargestellt.

Abbildung 1. Sicherheitsalarm mit Selbstverriegelung.

Das Gerät dient als Lichtdetektor: Die HL1-LED leuchtet auf, wenn der Fotosensor – Fotowiderstand PR1 kein natürliches oder elektrisches Licht empfängt. In der Praxis hilft diese elektronische Einheit bei der Überwachung des Sicherheitsbereichs eines Hauses oder Gartens.

Während der Fotowiderstand PR1 leuchtet, ist sein Widerstand gegenüber Gleichstrom gering und der Spannungsabfall an ihm reicht nicht aus, um den Thyristor VS1 auszulösen.

Wenn der auf den Fotosensor wirkende Lichtfluss unterbrochen wird, erhöht sich der Widerstand PR1 auf 1...5 MOhm, dann beginnt der Kondensator C1, sich über die Stromquelle aufzuladen.

Dadurch schaltet der Thyristor VS1 ein und die LED HL1 leuchtet auf. Die Taste S1 dient dazu, das Gerät in seinen ursprünglichen Zustand zurückzusetzen.

Anstelle der HL1-LED (und des damit in Reihe geschalteten Strombegrenzungswiderstands R2) können Sie ein elektromagnetisches Relais mit geringer Leistung wie RES 10 (Pass 302, 303), RES 15 (Pass 003) oder ähnliches mit einem verwenden Betriebsstrom von 15...30 mA. Mit zunehmender Versorgungsspannung steigt auch der Stromverbrauch des Relais.

Anstelle des Thyristors KU101A können Sie beliebige Thyristoren der Serie KU101 verwenden. Der Fotosensor PR1 besteht aus zwei parallel geschalteten SFZ-1-Fotowiderständen (für eine bessere Empfindlichkeit ist kein zusätzlicher Signalverstärker erforderlich). Kondensator C1 Typ MBM, KM oder ähnlich.

LED - beliebig. Alle Festwiderstände sind vom Typ MLT-0/25. Taste S1 kann alles sein. Die Version des Autors verwendet einen MPZ-1-Mikroschalter.

Lichtsensor am Operationsverstärker

In Abb. Abbildung 2 zeigt ein Diagramm eines Lichtsensors mit einem Verstärker basierend auf dem Operationsverstärker K140UD6.


Reis. 2. Diagramm des Lichtsensors am Operationsverstärker.

Der Widerstandswert des Widerstands R4 ist auf eine Versorgungsspannung von 12 V eingestellt. Mit steigendem Un muss der Widerstandswert des Widerstands R4 genauer gewählt werden. Die Empfindlichkeit des Geräts wird durch den variablen Widerstand R3 reguliert.

Der Operationsverstärker DA1 ist nach der klassischen Schaltung mit einer Verstärkung von 1 angeschlossen. Die Diode VD1 schützt den Transistor VT1 vor Rückspannungsstößen, wenn das Relais aktiviert ist.

Anstelle der Mikroschaltung K140UD6 können Sie die gleichen Operationsverstärkertypen K140UD608, K140UD7 verwenden, ohne die Schaltung zu ändern. Der Kondensator C1 wird in der Schaltung verwendet, um hochfrequentes Spannungsrauschen zu filtern. Der Transistor VT1 kann durch KT315A-KT315V, KT312A-KT312V ersetzt werden. Variabler Widerstand R3 Typ SPZ-1VB.

Fotorelais am Timer KR1006VI1 (555)

In Abb. Abbildung 3 zeigt eine Schaltung mit einem Universal-Timer KR1006VI1.

Dieses einfache automatische Gerät zum Einschalten der Nachtbeleuchtung kann sowohl unter städtischen Bedingungen als auch auf dem Land oder in ländlichen Gebieten effektiv eingesetzt werden.


Reis. 3. Elektrischer Schaltplan eines Fotorelais (Fotosensor) basierend auf dem Timer KR1006VI1.

Wenn der Fotowiderstand (zwei zur besseren Empfindlichkeit parallel geschaltete SFZ-1-Fotowiderstände) auch nur schwaches Tageslicht erhält, schließt der Transistor VT1, da der Widerstand zwischen seiner Basis und seinem Emitter viel geringer ist als der Widerstand zwischen seiner Basis und dem Pluspol der Stromversorgung Quelle.

Mit abnehmender Beleuchtung der Arbeitsfläche der Fotowiderstände steigt der Widerstand zwischen Basis und Emitter des Transistors VT1 – er beträgt mehr als 100 kOhm.

Wenn der Widerstand zwischen der Basis von VT1 und dem Pluspol der Stromversorgung niedrig ist, schaltet der Transistor VT1 ein. Das Relais K1 wird aktiviert und verbindet den Anodenausgang des Thyristors VS1 mit dem „Plus“ der Stromquelle.

Danach wird der Universaltimer DA1 KR1006VI1 eingeschaltet und an seinem Ausgang (Pin 3) eine Spannung von 10,5 V eingestellt.

K1006VI1 verfügt über einen ziemlich leistungsstarken Ausgang (Pin 3), mit dem Sie Lastgeräte steuern können, die Strom bis zu 250 mA verbrauchen. Daher können an den DA1-Ausgang Relais mit geringer Leistung ohne Schlüsseltransistorstufe angeschlossen werden.

Das Relais K1 wird aktiviert und hält die Beleuchtungslampe HL1 eingeschaltet. Anstelle einer Lampe kann eine andere aktive Last mit einem Stromverbrauch von nicht mehr als 0,2 A verwendet werden (dieser Parameter ist auf die Eigenschaften eines Relais mit geringer Leistung zurückzuführen).

Somit ist die Last (elektrische Beleuchtungslampe) immer eingeschaltet, bis der Fotosensor mindestens einem minimalen Lichtstrom ausgesetzt ist.

Das Gerät hat experimentelle Tests bestanden und funktioniert zuverlässig; in der Version des Autors wird es verwendet, um abends und nachts eine energiesparende Hintergrundbeleuchtung einzuschalten (der Fotosensor ist auf natürliches Licht gerichtet). Dank der hohen Empfindlichkeit des Geräts schaltet sich die Beleuchtungslampe bei Sonnenaufgang aus.

Thyristor VS1 - KU101A-KU101G, KU221 mit beliebigem Buchstabenindex. Der Transistor VT1 kann durch KT312A-KT312V, KT3102A-KT3102Zh, KT342A-KT342V oder ähnliche elektrische Eigenschaften ersetzt werden.

Die Stromverstärkung dieses Transistors h21e muss mindestens 40 betragen. Relais – jedes Relais mit geringer Leistung, mit einem Betriebsstrom von 15...30 mA bei einer Spannung von 12 V. Alle Festwiderstände sind vom Typ MLT-0,125. Kondensator C1 Typ KM. C2 - Typ K50-20 für Betriebsspannung über 16 V.

Die Dioden VD1, VD2 schützen jeweils die Verbindung des Transistors VT1 und den Ausgang der Mikroschaltung DA1 vor Wechselstromstößen und verhindern, dass die Kontakte der entsprechenden Relais K1, K2 bei Aktivierung prellen. Solche Dioden können durch alle Dioden der KD522-Serie ersetzt werden.

Alle drei Schaltkreise sind hinsichtlich der Versorgungsspannung unprätentiös und arbeiten bei Verwendung als Schalteinheiten für Kleinleistungsrelais stabil mit transformatorlosen (in der Lage, einen Nutzstrom von mehr als 70 mA zu liefern) und transformatorstabilisierten Netzteilen mit einer Ausgangsspannung von 10-16 V.

Literatur: Kashkarov A.P. Elektronische Geräte für Gemütlichkeit und Komfort.