Schematy przekaźników fotograficznych do sterowania oświetleniem

Jedno z zadań wykonanych przez fotosensoryjest sterowanie oświetleniem. Takie schematy są nazywane przekaźnik zdjęć, najczęściej jest to proste włączenie oświetlenia w ciemności. W tym celu operatorzy radia szynkowego opracowali wiele obwodów, oto niektóre z nich.

Prawdopodobnie najprostszy schemat pokazano na rycinie 1. Liczba jego części jest niewielka, nie będzie działać mniej, a wydajność, odczyt czułości, jest dość wysoka.

Osiąga się to przez fakt, że tranzystory VT1 i VT2 są połączone kompozytowym obwodem tranzystorowym, zwanym także obwodem Darlington. Po takim włączeniu wzmocnienie jest równe iloczynowi wzmocnienia elementów tranzystorów. Ponadto taki obwód zapewnia wysoką impedancję wejściową, co pozwala na podłączenie źródeł sygnałów o wysokiej impedancji, takich jak pokazany w obwodzie rezystor PR1.

Rysunek 1. Schemat prostego przekaźnika fotograficznego

Działanie obwodu jest dość proste. Rezystancja fotorezystora PR1 wraz ze wzrostem oświetlenia spada do kilku kiloomów (ciemna rezystancja wynosi kilka MOhm), co doprowadzi do otwarcia tranzystora VT1. Jego prąd kolektora otworzy tranzystor VT2, który włączy przekaźnik K1, który wraz ze swoim stykiem uruchomi obciążenie.

Dioda VD1 chroni obwód przed samoindukcyjnym polem elektromagnetycznym, które występuje, gdy przekaźnik K1 jest wyłączony. W ten sposób sygnał fotorezystora o bardzo niskiej mocy jest przetwarzany na sygnał wystarczający do włączenia cewki przekaźnika.

Czułość tego prostego obwodu jest dość wysoka, czasem po prostu nadmierna. Aby go zmniejszyć i dostosować do niezbędnych limitów, możesz dodać do obwodu zmiennego rezystora R1, pokazanego w układzie kropkowanym.

Napięcie zasilania jest wskazywane w granicach 5 ... 15 V, - zależy od napięcia roboczego przekaźnika. Dla napięcia 6 V odpowiednie są przekaźniki RES9, RES47, a dla napięcia 12V, RES49, RES15. W przypadku tranzystorów wskazanych na schemacie prąd uzwojenia przekaźnika nie powinien przekraczać 50 mA.

Jeśli zamiast tranzystora VT2 wstawimy na przykład KT815, wówczas prąd wyjściowy może być większy, co pozwoli na zastosowanie mocniejszych przekaźników. Zasadniczo im wyższe napięcie zasilania, tym wyższa czułość fotoprzekaźnika.

Obwód przekaźnika foto z fotodiodą

Schemat tego przekaźnika fotograficznego pokazano na rysunku 2.

Ryc. 2. Schemat fotoplamy z fotodiodą

Podobnie jak poprzedni, dzięki aplikacji zawiera również minimalną liczbę części wzmacniacz operacyjny (Wzmacniacz operacyjny). W tym schemacie wzmacniacz operacyjny jest włączany zgodnie ze schematem komparator (komparator). Łatwo zauważyć, że fotodioda LED1 jest włączona w trybie fotodiody - zasilanie jest dostarczane tak, że fotodioda jest odchylana w przeciwnym kierunku.

Dlatego wraz ze spadkiem poziomu oświetlenia wzrasta rezystancja diody LED Led1, co prowadzi do spadku spadku napięcia na rezystorze R1, a zatem na wejściu odwracającym komparatora OP1.

Napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego jest ustawiane za pomocą rezystora zmiennego R2 i jest wartością progową - ustawia próg odpowiedzi. Gdy tylko napięcie na wejściu odwracającym spadnie poniżej progu, na wyjściu komparatora pojawi się wysoki poziom napięcia, który otworzy tranzystor T1, który włączy przekaźnik K1.

Przekaźnik i tranzystor w tym obwodzie można wybrać, kierując się zaleceniami dla obwodu pokazanego na rysunku 6. Jako komparator można użyć wzmacniacza operacyjnego typu K140UD6, K140UD7 lub podobnego. Dowolne źródło zasilania obwodu jest odpowiednie, nawet beztransformatorowe, bez galwanicznej izolacji od sieci. W takim przypadku podczas konfiguracji należy zachować ostrożność zgodnie z przepisami bezpieczeństwa. Idealną opcją jest użycie transformatora izolującego do skonfigurowania obwodu lub, jak to się czasem nazywa transformator bezpieczeństwa.

Ustawienie urządzenia sprowadza się do ustawienia napięcia progowego w taki sposób, że włączenie następuje nawet o zmierzchu. Aby nie czekać na ten naturalny moment, w zaciemnionym pomieszczeniu można oświetlić fotodiodę lampą żarową włączoną przez tyrystorowy regulator mocy. Ta sama technika jest odpowiednia do strojenia innych obwodów przekaźnika foto.

Możliwe jest, że po uruchomieniu przekaźnika fotoelektrycznego przekaźnik będzie grzechotał. Możesz pozbyć się tego zjawiska, podłączając równolegle do cewki kondensator elektrolityczny kilkaset mikrofaradów.

Przekaźnik zdjęć na chipie

Specjalizacja mikroczip KR1182PM1 reprezentuje regulator mocy fazowej, taki sam jak tradycyjny tyrystor. Bardzo ważną i cenną właściwością takiego regulatora mocy jest to, że jest on zawarty w obwodzie jako urządzenie z dwoma zaciskami, bez konieczności dodatkowego kabla zasilającego: po prostu włączył przełącznik równolegle i wszystko już działa! Na zdjęciu 4 Pokazano, jak na tym mikroukładzie można zbudować prosty foto przekaźnik.

Ryc. 3. Układ KR1182PM1

Rysunek 4. Obwód przekaźnika fotograficznego na układzie KR1182PM1

Styki kontrolne mikroukładu 3 i 6. Jeśli po prostu podłączysz między nimi prosty jednobiegunowy przełącznik, a następnie, gdy będzie zamknięty, obciążenie się wyłączy! Jeśli go otworzysz, ładunek połączy się. Nawiasem mówiąc, bez dodatkowych zewnętrznych tyrystorów lub triaków, a nawet bez grzejnika, mikroukład może wytrzymać obciążenia do 150 W. Jest tak w przypadku, gdy przy włączonym obciążeniu nie ma prądu rozruchowego, podobnie jak żarówki. Żarówkę w tym przykładzie wykonania można włączyć o mocy nie większej niż 75 W.

Wystarczy podłączyć przełącznik do tych styków, bez względu na to, jak w połączeniu z innymi częściami. Jeśli nie zwrócisz uwagi na fototranzystor i kondensator elektrolityczny, mentalnie zostaw tylko rezystor zmienny R1, a następnie po prostu dostajesz fazowy regulator mocy: podczas poruszania silnikiem w górę obwodu, zaciski 3 i 6 są zwarte, odłączając w ten sposób obciążenie, jak wspomniano powyżej. Podczas opuszczania silnika zgodnie ze schematem moc w obciążeniu zmienia się od 0 ... 100%. Tutaj wszystko jest jasne i proste.

Jeśli do tych wniosków podłączymy kondensator elektrolityczny (uważamy, że w obwodzie nie ma jeszcze fototranzystora), otrzymamy jedynie płynne włączenie obciążenia. Jak

Rezystancja rozładowanego kondensatora jest niewielka, więc najpierw zaciski sterujące mikroukładu 3 i 6 są praktycznie zwarte, a obciążenie zostaje odłączone. Wraz ze wzrostem ładunku wzrasta rezystancja kondensatora (wystarczy przypomnieć sprawdzenie kondensatorów za pomocą omomierza), napięcie na nim również rośnie, a moc obciążenia stopniowo rośnie. Okazuje się, że urządzenie płynnie włącza ładunek. Ponadto obciążenie będzie zasilane energią w takim samym stopniu, w jakim zostanie wprowadzony silnik rezystora zmiennego R1. Gdy urządzenie zostanie odłączone od sieci, kondensator jest rozładowywany przez rezystor R1, przygotowując urządzenie do następnego włączenia. Jeśli kondensator nie ma czasu na rozładowanie, to nie włączy się płynnie.

Teraz doszliśmy do najważniejszej rzeczy, do przekaźnika zdjęć. Jeśli teraz podłączysz fototranzystor do styków 3 i 6, otrzymasz przekaźnik foto. Działa w następujący sposób. W świetle dziennym fototranzystor jest otwarty, więc rezystancja jego sekcji kolektor-emiter jest niewielka, styki 3 i 6 są zamknięte względem siebie, a obciążenie jest odłączone.

Przy łagodnym zmniejszeniu oświetlenia w godzinach wieczornych fototranzystor stopniowo się otworzy, stopniowo zwiększając moc w obciążeniu, czyli w lampie. W tym obwodzie nie ma elementów progowych, więc lampa zaświeci się i zgaśnie stopniowo.

Aby fotoprzekaźnik nie działał w momencie włączenia własnej lampy, pożądane jest zabezpieczenie fototranzystora przed takim podświetleniem. Najłatwiej to zrobić za pomocą plastikowej rurki.

Przeczytaj także na ten temat: Najłatwiejszy zrób to sam zmierzch

Boris Aladyshkin