Schémas de relais photo pour le contrôle de l'éclairage

L'une des tâches effectuées par photocapteursest contrôle d'éclairage. Ces régimes sont appelés relais photo, le plus souvent, il s'agit d'une simple inclusion de l'éclairage dans l'obscurité. A cet effet, de nombreux circuits ont été développés par des opérateurs de radio amateur, en voici quelques uns.

Le schéma le plus simple est probablement illustré à la figure 1. Le nombre de pièces qu'il contient est petit, il ne fonctionnera pas moins, et l'efficacité, lire la sensibilité, est assez élevée.

Ceci est réalisé par le fait que transistors VT1 et VT2 sont connectés par un circuit à transistors composites, également appelé circuit Darlington. Avec cette inclusion, le gain est égal au produit du gain des composants des transistors. De plus, un tel circuit fournit une impédance d'entrée élevée, ce qui permet la connexion de sources de signaux à haute impédance, telles que la résistance PR1 montrée dans le circuit.

Figure 1. Schéma d'un simple relais photo

Le fonctionnement du circuit est assez simple. La résistance de la photorésistance PR1 avec une augmentation de l'illumination diminue à plusieurs KOhms (la résistance à l'obscurité est de plusieurs MOhms), ce qui conduira à l'ouverture du transistor VT1. Son courant de collecteur ouvrira le transistor VT2, qui activera le relais K1, qui avec son contact activera la charge.

La diode VD1 protège le circuit des CEM d'auto-induction qui se produisent lorsque le relais K1 est désactivé. Ainsi, un signal de très faible puissance de la photorésistance est converti en un signal suffisant pour activer la bobine de relais.

La sensibilité de ce circuit simple est assez élevée, parfois simplement excessive. Pour le réduire et l'ajuster aux limites nécessaires, vous pouvez ajouter une résistance variable R1 au circuit, représentée en pointillés sur le circuit.

La tension d'alimentation est indiquée entre 5 et 15 V, - dépend de la tension de fonctionnement du relais. Pour une tension de 6V, les relais RES9, RES47 conviennent, et pour la tension 12V, RES49, RES15. Avec les transistors indiqués sur le schéma, le courant de l'enroulement du relais ne doit pas dépasser 50 mA.

Si au lieu du transistor VT2 nous mettons, par exemple, KT815, alors le courant de sortie peut être plus grand, ce qui permettra d'utiliser des relais plus puissants. En général, plus la tension d'alimentation est élevée, plus la sensibilité du photo-relais est élevée.

Circuit de relais photo avec photodiode

Le schéma de ce relais photo est illustré à la figure 2.

Figure 2. Schéma d'un photorelay avec une photodiode

Comme le précédent, il contient également un nombre minimum de pièces, grâce à l'application amplificateur opérationnel (Ampli opérationnel). Dans ce schéma, l'ampli-op est allumé selon le schéma comparateur (comparateur). Il est facile de voir que la photodiode LED1 est allumée en mode photodiode - l'alimentation est fournie de sorte que la photodiode est polarisée dans la direction opposée.

Par conséquent, avec une diminution du niveau d'éclairement, la résistance de la LED Led1 augmente, ce qui conduit à une diminution de la chute de tension aux bornes de la résistance R1, et donc à l'entrée inverseuse du comparateur OP1.

La tension à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op est définie à l'aide d'une résistance variable R2, et est un seuil - définit le seuil de réponse. Dès que la tension à l'entrée inverseuse devient inférieure au seuil, un niveau de tension élevé apparaîtra à la sortie du comparateur, ce qui ouvrira le transistor T1, qui activera le relais K1.

Le relais et le transistor de ce circuit peuvent être sélectionnés, guidés par les recommandations pour le circuit illustré à la figure 6. En tant que comparateur, vous pouvez utiliser le type d'ampli op K140UD6, K140UD7 ou similaire. Toute source d'alimentation pour le circuit convient, même sans transformateur, sans isolation galvanique du réseau. Dans ce cas, lors de l'installation, vous devez veiller à respecter les règles de sécurité. L'option idéale est d'utiliser un transformateur d'isolement pour configurer le circuit ou, comme on l'appelle parfois transformateur de sécurité.

La configuration de l'appareil revient à régler la tension de seuil de telle sorte que la mise en marche se fasse déjà au crépuscule. Afin de ne pas attendre ce moment naturel, il est possible dans la pièce sombre d'éclairer la photodiode avec une lampe à incandescence allumée via un régulateur de puissance à thyristor. La même technique convient pour le réglage d'autres circuits de relais photoélectriques.

Il est possible que lorsque le relais photo est déclenché, le relais vibre. Vous pouvez vous débarrasser de ce phénomène en vous connectant parallèlement à la bobine condensateur électrolytique plusieurs centaines de microfarads.

Relais photo sur la puce

Spécialisé micropuce KR1182PM1 représente un régulateur de puissance de phase, identique à un thyristor classique. Une propriété très importante et précieuse d'un tel régulateur de puissance est qu'il est inclus dans le circuit en tant qu'appareil à deux bornes, sans nécessiter de câble d'alimentation supplémentaire: il s'allume simplement en parallèle avec le commutateur et tout fonctionne déjà! Dans l'image 4 On montre comment un simple relais photo peut être construit sur ce microcircuit.

Fig. 3. La puce KR1182PM1

Dessin 4. Circuit de relais photo sur la puce KR1182PM1

Les broches de contrôle du microcircuit 3 et 6. Si vous connectez simplement un simple interrupteur unipolaire entre eux, puis lorsqu'il est fermé, la charge s'éteint! Si vous l'ouvrez, la charge se connectera. Soit dit en passant, sans thyristors ou triacs externes supplémentaires, et même sans radiateur, le microcircuit peut supporter des charges allant jusqu'à 150W. C'est le cas s'il n'y a pas de courant d'appel lorsque la charge est allumée, comme les lampes à incandescence. Une lampe à incandescence dans ce mode de réalisation peut être allumée avec une puissance ne dépassant pas 75W.

Connectez simplement le commutateur à ces broches, peu importe comment, ne serait-ce qu'en combinaison avec d'autres pièces. Si vous ne faites pas attention au phototransistor et au condensateur électrolytique, ne laissez mentalement que la résistance variable R1, alors vous obtenez juste un régulateur de puissance de phase: lorsque vous déplacez son moteur dans le circuit, les bornes 3 et 6 sont court-circuitées, déconnectant ainsi la charge, comme mentionné ci-dessus. Lors de la descente du moteur selon le schéma, la puissance dans la charge passe de 0 à 100%. Ici, tout est clair et simple.

Si nous connectons un condensateur électrolytique à ces conclusions (nous pensons qu'il n'y a pas encore de phototransistor dans le circuit), alors nous obtenons juste une commutation en douceur de la charge. Comment?

La résistance du condensateur déchargé est faible, donc au début les bornes de commande du microcircuit 3 et 6 sont presque court-circuitées et la charge est déconnectée. À mesure que la charge augmente, la résistance du condensateur augmente (il suffit de rappeler la vérification des condensateurs avec un ohmmètre), la tension augmente également et la puissance dans la charge augmente progressivement. Il s'avère un dispositif pour une commutation en douceur de la charge. De plus, la charge sera alimentée autant que le moteur de la résistance variable R1 sera introduit. Lorsque l'appareil est déconnecté du réseau, le condensateur est déchargé à travers la résistance R1, préparant l'appareil pour la prochaine mise sous tension. Si le condensateur n'a pas le temps de se décharger, il ne s'allumera pas en douceur.

Nous arrivons maintenant à la chose la plus importante, le relais photo. Si vous connectez maintenant un phototransistor pour contrôler les broches 3 et 6, vous obtenez un relais photo. Cela fonctionne comme suit. En plein jour, le phototransistor est ouvert, la résistance de sa section collecteur-émetteur est donc petite, les broches 3 et 6 sont fermées l'une à l'autre et la charge est déconnectée.

Avec une diminution régulière de l'éclairage dans les heures du soir, le phototransistor s'ouvrira progressivement, augmentant progressivement la puissance dans la charge, c'est-à-dire dans la lampe. Il n'y a pas d'éléments de seuil dans ce circuit, la lampe s'allume et s'éteint progressivement.

Pour que le relais photo ne fonctionne pas au moment où sa propre lampe s'allume, il est souhaitable de protéger le phototransistor d'un tel contre-jour. La façon la plus simple de le faire est d'utiliser un tube en plastique.

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Boris Aladyshkin