Най-лесният ключ за здрач (фото реле)

Модерната елементарна база на електрониката значително опростява схемата. Дори нормален здрач ключ може да бъде сглобен само от три части.

Доста често възникват ситуации, когато след тъмно се изисква включване на осветлението. Това може да е входът към входа на жилищната сграда, верандата и двора на частно домакинство или просто да осветите номера на къщата. Това включване обикновено се извършва с помощта здрач ключ (фото реле).

Разработени са много подобни схеми, както в любителските, така и в индустриалните условия. Както всичко останало, този дизайн има своите положителни и отрицателни свойства. Някои от отрицателните свойства са като нуждата от външен източник на постоянно напрежение (+12 V) или сложността на веригата.

Недостатъците на такива устройства трябва да включват и използването на реле, чиито контакти просто изгарят с течение на времето. В магазините за електрически стоки има много прости и евтини превключватели на здрач, но качеството на тяхната работа често е незадоволително. Такива трудности често отблъскват потребителите от използването на такива превключватели.

Функционална схема на здрач превключватели достатъчно просто. Обикновено той може да бъде разделен на три компонента: фотоклетка (фоторезистор, фототранзистор, фотодиод), прагово устройство (сравнителен)изходно устройство (реле или триак). При дневна светлина съпротивлението на фоторезистора е малко, така че напрежението върху него не надвишава прага на сравнителя. И така товарът (осветлението) е изключен.

С намаляване на осветеността съпротивлението на фоторезистора се увеличава и напрежението върху него се увеличава. В определен момент нивото на напрежение във фоторезистора достига прага на компаратора, който с помощта на релето включва осветлението.

Изглежда, че алгоритъмът на работа е доста прост и не е трудно да го приложим. Но, въпреки това, някои схеми са доста сложни и ако се изпълняват на транзистори без използването на микросхеми, те могат да съдържат десетина или други части.

В същото време модерната елементарна база на електрониката ви позволява да създавате много проста и функционална фоторелейни вериги, Това се постига чрез интегриране (интегриране) на някои елементи в други. Пример за такава интеграция е едно от разработките на компанията Teccor Electronics.

Това е триак или, по чужд начин, триак, с вграден (интегриран) симетричен динистор, действащ като устройство за праг. Такова устройство се нарича Quadrac. Вътрешната му верига е показана на фигура 1.

Лесно е да се види, че това е обикновен триак, само симетричен динистор е свързан последователно към веригата на управляващия електрод. Според референтните данни (DataSheet) праговото напрежение на интегрирания динистор е в диапазона 33 ... 43 V.

Фигура 1. Quadrac triac. Схемата е основна.

Quadrac триаците се предлагат в стандартен корпус TO-220 с изолиран кристал, както е показано на фигура 2. Те не се различават от конвенционалните триаци по дизайн и външен вид. Дори оформлението на щифтовете е същото.

Фигура 2. Триак тип Quadrac. Външен вид и подреждане на заключенията.

В зависимост от конкретния модел, Quadrac се различават по максимални токове и напрежения: токовете са в диапазона от 4 ... 15 A, а допустимите напрежения са 200 ... 600 V. Специалните Quadrac са предназначени за използване в силно индуктивни вериги. Тези модели имат буквата Н в края на обозначението, например Q6006LTH.

Като цяло, да се разбере маркирането на тези триаци е съвсем просто. Ще се справим с него на примера на току-що споменатия Q6006LTH.

Първата буква Q, както може би се досещате, е заимствана от Quadrac и означава, че тя не е нищо повече от триак с вграден динистор.

Двете цифри след първата буква, в случая 60, означават, че работното напрежение на това устройство е 600 V.

Последните две цифри 06 означават, че максималният работен ток е 6 A.

Буквата Н в края на обозначението е информация, че този тип устройства могат да се използват за управление на индуктивен товар, като магнитна стартерна бобина.

При използване на конвенционален триак в този случай (без буквата Н в края на обозначението), клемите 1 и 2 от Q1 (вижте диаграмата на фигура 3) трябва да се превключват от RC верига, състояща се от 100 Ohm резистор и 0,1 MkF кондензатор, свързани последователно. В същото време мощност резистор трябва да бъде най-малко два вата, а работното напрежение на кондензатора не е по-ниско от 600 V. Кондензаторът, както винаги в такива случаи, е филмов тип К-73-17. Ако тези мерки не бъдат предприети, тогава стартовата бобина няма да се задържи както трябва: ще се получи силен боен звънец.

Q4015LTH. Съдейки по обозначението, такъв Quadrac има работно напрежение 400 V, максимален ток 15 A и е проектиран да работи с силно индуктивен товар.

Целта на конвенционалния триак е да превключва променливия ток с помощта на импулси на напрежението върху контролния електрод. Когато се използва в суматочен превключвател, е необходимо устройство за праг, както е описано по-горе.

Квадратният триак съдържа устройство за праг в себе си. Това е интегриран динистор с праг на отговор около 40 V. За да се създаде суматочен превключвател на такъв триак, са достатъчни само две части. На диаграмата това е резисторът R1 и фотоклетката (фоторезистор) PHOTOCELL. Такава схема е показана на фигура 3.

Фигура 3. Прост превключвател на здрач.

Когато фотоклетката е осветена, нейното съпротивление е малко (не повече от няколко kOhm), напрежението в електрода за управление на четворната клетка е незначително, поради което е в затворено състояние. В този случай крушката, разбира се, не свети.

С намаляване на осветеността съпротивлението на фоторезистора се увеличава, следователно на управляващия електрод се появяват импулси на напрежението, амплитудата на които нараства с настъпването на тъмнината. Когато амплитудата на импулса достигне 40 V, триакът се отваря, лампата светва.

В описаното устройство се използва четириъгълник (такова име е доста приложимо, дори Yandex намира какво има нужда от него) с работно напрежение 600 V и ток 4 A. С тези параметри може да се включи товар с мощност 400 ... 500 W и дори да не се изисква монтаж на триак върху радиатор. Ако го инсталирате на радиатор с площ от около 100 квадратни сантиметра, тогава мощността на товара може да бъде увеличена до 750 вата.

Ако планирате да свържете товар с по-голяма мощност, Quadrac трябва да се използва за работни токове от 6, 8, 10 или 15 A.

Настройката на устройството се свежда до избора на съпротивлението на резистора R1, зависи от тази стойност при каква светлина ще работи устройството. Стойността на съпротивлението на резистора R1 също зависи от фотоклетката на здрача, следователно стойността, посочена в диаграмата, трябва да се приеме като приблизителна. Типът фоторезистор в диаграмата не е посочен. Може да се използва всеки, например SF3-1, FSK-7 или FSK-G1.

Настройката на домашно фото реле може да се извърши чрез осветяване на фотоклетка с конвенционална лампа с нажежаема жичка, свързана чрез регулатор на мощността.

Борис Aladyshkin