Najłatwiejszy przełącznik zmierzchowy (przekaźnik zdjęć)

Nowoczesna podstawowa elektronika znacznie upraszcza obwody. Nawet zwykły wyłącznik zmierzchowy można teraz zmontować z zaledwie trzech części.

Dość często zdarzają się sytuacje, gdy po zmroku wymagane jest włączenie oświetlenia. Może to być wejście do wejścia do budynku mieszkalnego, ganek i dziedziniec prywatnego gospodarstwa domowego lub po prostu oświetlenie numeru domu. Włączenie to zwykle przeprowadza się przy użyciu przełącznik zmierzchowy (przekaźnik zdjęć).

Opracowano wiele podobnych schematów, zarówno w warunkach amatorskich, jak i przemysłowych. Podobnie jak wszystko inne, te projekty mają swoje pozytywne i negatywne właściwości. Niektóre z ujemnych właściwości są takie jak potrzeba zewnętrznego źródła stałego napięcia (+12 V) lub złożoność obwodu.

Wady takich urządzeń powinny również obejmować zastosowanie przekaźnika, którego styki po prostu wypalają się z czasem. W sklepach z artykułami elektrycznymi jest wiele prostych i tanich wyłączników zmierzchowych, ale jakość ich pracy jest często niezadowalająca. Takie trudności często odciągają konsumentów od korzystania z takich przełączników.

Schemat działania przełączników zmierzchowych dość proste. Konwencjonalnie można go podzielić na trzy części: fotokomórka (fotorezystor, fototranzystor, fotodioda), urządzenie progowe (komparator)urządzenie wyjściowe (przekaźnik lub triak) W świetle dziennym rezystancja fotorezystora jest niewielka, więc napięcie na nim nie przekracza progu komparatora. I tak ładunek (oświetlenie) jest wyłączony.

Wraz ze spadkiem oświetlenia wzrasta rezystancja fotorezystora, a napięcie na nim rośnie. W pewnym momencie poziom napięcia na fotorezystorze osiąga próg komparatora, który za pomocą przekaźnika włącza oświetlenie.

Wydawałoby się, że algorytm pracy jest dość prosty i nie jest trudny do wdrożenia. Niemniej jednak niektóre obwody są dość złożone, a jeśli wykonane na tranzystorach bez użycia mikroukładów, mogą zawierać kilkanaście lub inne części.

Jednocześnie nowoczesna podstawowa elektronika pozwala tworzyć bardzo proste i funkcjonalne obwody przekaźników foto. Osiąga się to poprzez integrację (integrację) niektórych elementów z innymi. Przykładem takiej integracji jest rozwój firmy Teccor Electronics.

Jest to triak lub, obco, triak, z wbudowanym (zintegrowanym) symetrycznym dinistorem, działającym jako urządzenie progowe. Takie urządzenie nazywa się Quadrac. Jego wewnętrzny obwód pokazano na rysunku 1.

Łatwo zauważyć, że jest to wspólny triak, tylko symetryczny dinistor jest podłączony szeregowo do obwodu elektrody sterującej. Według danych referencyjnych (DataSheet) napięcie progowe zintegrowanego dinistora mieści się w zakresie 33 ... 43 V.

Rysunek 1. Triak Quadrac. Schemat jest prosty.

Triaki Quadrac są dostępne w standardowej obudowie TO-220 z izolowanym kryształem, jak pokazano na rysunku 2. Nie różnią się one od konwencjonalnych triaków pod względem wyglądu i wyglądu. Nawet układ pinów jest taki sam.

Rysunek 2. Quadrac typu triakowego. Wygląd i układ wniosków.

W zależności od konkretnego modelu Quadrac różnią się maksymalnymi prądami i napięciami: prądy mieszczą się w zakresie 4 ... 15 A, a dopuszczalne napięcia wynoszą 200 ... 600 V. Specjalne Quadrac są przeznaczone do stosowania w obwodach silnie indukcyjnych. Modele te mają literę H na końcu oznaczenia, na przykład Q6006LTH.

Ogólnie rzecz biorąc, zrozumienie oznakowania tych triaków jest dość proste. Zajmiemy się tym na przykładzie właśnie wspomnianego Q6006LTH.

Pierwsza litera Q, jak można się domyślać, została zapożyczona z Quadrac i oznacza, że ​​jest to tylko triak z wbudowanym dinistorem.

Dwie cyfry po pierwszej literze, w tym przypadku 60, oznaczają, że napięcie robocze tego urządzenia wynosi 600 V.

Dwie ostatnie cyfry 06 wskazują, że maksymalny prąd pracy wynosi 6 A.

Litera H na końcu oznaczenia oznacza, że ​​tego typu urządzenia można użyć do sterowania obciążeniem indukcyjnym, takim jak magnetyczna cewka rozruchowa.

W przypadku zastosowania konwencjonalnego triaka w tym przypadku (bez litery H na końcu oznaczenia), zaciski 1 i 2 Q1 (patrz schemat na ryc. 3) muszą być przetoczone przez obwód RC składający się z rezystora 100 omów i kondensatora 0,1 MkF połączonych szeregowo. W tym samym czasie rezystor mocy musi wynosić co najmniej dwa waty, a napięcie robocze kondensatora nie jest niższe niż 600 V. Kondensator, jak zawsze w takich przypadkach, jest folią typu K-73-17. Jeśli te środki nie zostaną podjęte, cewka rozrusznika nie będzie trzymana tak, jak powinna: rozlegnie się głośny dzwonek bojowy.

Q4015LTH. Sądząc po oznaczeniu, taki Quadrac ma napięcie robocze 400 V, maksymalny prąd 15 A i jest zaprojektowany do pracy z wysoce indukcyjnym obciążeniem.

Celem konwencjonalnego triaka jest przełączanie prądu przemiennego za pomocą impulsów napięcia na elektrodzie kontrolnej. W przypadku zastosowania przełącznika zmierzchowego wymagane jest urządzenie progowe, jak opisano powyżej.

Triak quadrac zawiera w sobie urządzenie progowe. Jest to zintegrowany dinistor z progiem odpowiedzi około 40 V. Aby stworzyć przełącznik zmierzchowy na takim triaku, wystarczy tylko dwie części. Na schemacie jest to rezystor R1 i fotokomórka (fotorezystor) FOTOKOMÓRKA. Taki schemat pokazano na rycinie 3.

Rysunek 3. Prosty przełącznik zmierzchowy.

Gdy fotokomórka jest oświetlona, ​​jej rezystancja jest niewielka (nie więcej niż kilka kiloomów), napięcie na elektrodzie kontrolnej czworokąta jest nieznaczne, dlatego jest w stanie zamkniętym. W tym przypadku żarówka oczywiście nie świeci.

Wraz ze spadkiem oświetlenia rośnie rezystancja fotorezystora, więc na elektrodzie sterującej pojawiają się impulsy napięcia, których amplituda rośnie wraz z nadejściem ciemności. Gdy amplituda impulsu osiągnie 40 V, triak otwiera się, lampa zapala się.

W opisywanym urządzeniu stosuje się kwadrack (taka nazwa jest całkiem odpowiednia, nawet Yandex znajduje to, czego potrzebuje od niego) o napięciu roboczym 600 V i prądzie 4 A. Dzięki tym parametrom można włączyć obciążenie o mocy 400 ... 500 W, a nawet nie jest wymagane instalacja triaka na grzejniku. Jeśli zainstalujesz go na grzejniku o powierzchni około 100 centymetrów kwadratowych, moc obciążenia można zwiększyć do 750 watów.

Jeśli planujesz podłączyć obciążenie o większej mocy, wówczas Quadrac powinien być używany do prądów roboczych 6, 8, 10 lub 15 A.

Konfiguracja urządzenia sprowadza się do wyboru rezystancji rezystora R1, zależy od tej wartości przy jakim oświetleniu będzie działać urządzenie. Wartość rezystancji rezystora R1 zależy również od fotokomórki przełącznika zmierzchowego, dlatego wartość wskazaną na schemacie należy traktować jako przybliżoną. Typ fotorezystora na schemacie nie jest wskazany. Można użyć dowolnego, na przykład SF3-1, FSK-7 lub FSK-G1.

Konfigurowanie domowego przekaźnika fotograficznego można wykonać, zapalając fotokomórkę z podłączoną tradycyjną żarówką regulator mocy.

Boris Aladyshkin