Схема фотореле своими руками. Фотореле своими руками: схемы, устройство и применение

С помощью фотодатчиков, встроенных в определенные электронные устройства, можно обеспечить эффективное управление световым потоком. В данной статье будет рассмотрено фотореле своими руками: схемы, устройство и применение.

Назначение

фотореле своими руками схема

Данное устройство предназначено для включения освещения при наступлении темного времени суток и отключении его при приходе рассвета. При сборке своими руками схема фотореле должна включать фототранзистор или фоторезистор, которые меняют свои параметры при динамике освещенности. Цепь питания является разомкнутой до тех пор, пока на эти устройства попадает необходимое количество света. Как только наступает темнота (ее параметры можно задать), цепь замыкается. С наступлением утра процесс идет в противоположном направлении.

Технические характеристики

Схема фотореле своими руками должна предусматривать, какой будет использоваться датчик света: встроенный или выносной. Последний характеризуется небольшими габаритами, может быть защищен от подсветки и расположиться в щитке. Фотореле, оснащенное встроенным датчиком, располагаются вблизи светильника. При этом свет на фотоэлемент не должен оказывать влияния. Такой вариант приемлем для светильников, работающих на солнечных батареях.

Эксплуатация

схема фотореле своими руками

Схема фотореле своими руками 220 В или 12 В (напряжение) предусматривает, что зависит от последнего, от которого осуществляется питание уличного освещения. Создание данного устройства должно предусматривать его эксплуатацию в различных экстремальных условиях региона проживания.

Защита корпуса должна быть не ниже IP23 для дома и IP44 для улицы. Последний класс защиты показывает, что в корпус не будут попадать водные брызги, а также твердые частицы, имеющие размер, превышающий 1 мм.

Данные технические характеристики актуальны для промышленных образцов. Добиться того, чтобы собранное по схеме фотореле своими руками обладало теми же характеристиками, достаточно сложно. Мощность предельной нагрузки должна быть на 20 % больше суммарной нагрузки от тех приборов, которые подключены.

Модели ФР

Прежде чем рассмотреть схемы фотореле своими руками, остановимся на наиболее популярных промышленных моделях — ФР-601 и ФР-602.

Они максимально просты для подключения даже неподготовленным пользователем и различаются только максимально возможным сечением подключаемых проводников, что определяет и отличия в номинальном токе нагрузки (10 и 20 А соответственно). Фотоэлемент этих моделей - встроенный, и регулируется от 0 до 50 люкс.

Повторить подобные устройства можно в домашних условиях своими силами. Наибольшую актуальность это имеет в том случае, если необходимо подключение большого числа осветительных приборов. Схема фотореле своими руками приведена на рисунке.

схема фотореле для уличного освещения своими руками

Для изготовления понадобится:

  • реле SHA-24VDC-S-A (Rel1);

  • фотоэлемент (PH, до 100 кОм);

  • биполярные транзисторы BC857A (2 шт. Q1 и Q2 или отечественный КТ3107Б вместо последнего);

  • резисторы (R2, R4–R9: 1,5; 1 МОм, 560, 200, 100, 75 и 33 кОм; мощность 0,125 Вт) и R3, 220 Ом, 2 Вт;

  • подстроечный резистор (WL, 2,2 мОм);

  • выпрямительные диоды 1N4007 — 5 шт. и один 1N4148 стабилитрон 1N4749 или три подключенных последовательно Д814А или два Д814Д;

  • конденсатор (С2, 0,7 мкФ 400 В);

  • электролитические конденсаторы (С4–С5, 100 мкФ 50 В и 47 мкФ 25 В).

Недостатки самосборного ФР можно описать следующим образом. С технической точки зрения, данное фотореле не отличается от заводской сборки. Основными отличиями будет то, что для фотореле по схеме для уличного освещения своими руками очень сложно добиться стандарта защиты IP44, которому соответствует промышленный образец. Также у последнего диапазон рабочих температур больший. Самодельное фотореле может перестать работать при морозе в случае даже одного соединения, сделанного некачественно.

Устройства высокой мощности

фотореле своими руками схема 220в

К ним относится модель ФР-7. У нее нет защиты от влаги, потребляемая мощность достаточно высока, контактные зажимы являются открытыми, а подстроечный резистор, расположенный на лицевой панели, не имеет защиты. Однако это устройство может работать в сетях с напряжением 220 В. Установить регулировку в 10 люкс может специалист, поскольку самостоятельно этого добиться очень сложно.

Фотореле охранной сигнализации с самоблокировкой

схема фотореле своими руками включение когда темно

Его можно использовать как детектор освещения. При непопадании света на фоторезистор PR1 загорается светодиод HL1 . Это помогает контролировать зоны безопасности какого-либо строения или дачного участка. До тех пор, пока PR1 освещен, он имеет небольшое сопротивление току, который является постоянным, и падение напряжения не ведет к отпиранию тиристора VS1. При прерывании потока света, идущего на фотодатчик, сопротивление фоторезистора возрастает до 1-5 МОм, в этом случае конденсатор С1 будет получать энергию от источника питания, что способствует отпиранию VS1 и, как следствие, включению светодиода.

Таким образом, в схеме фотореле своими руками включение, когда темно, предусматривается. Возврат устройства в первоначальное состояние осуществляется кнопкой S1. Вместо приведенных выше светодиода и ограничивающего резистора R2 можно применять аналоги - маломощные ЭМ-реле, имеющие ток срабатывания 15-30 мА.

Заменителем рассматриваемой марки тиристора могут выступать подобные устройства серии КУ101. Фотореле PR1 включает в себя два параллельно соединенных фоторезистора СФЗ-1. Модели используемых конденсаторов: С1 типа МБМ или другие аналогичные. Светодиоды и кнопка S1 могут использоваться любые. Постоянные резисторы применяются типа МЛТ-0/25.

Фотореле с универсальным таймером

фотореле своими руками схемы устройство и применение

Данное устройство является автоматическим и может эксплуатироваться в любых населенных пунктах, а также на приусадебных участках. Попадание на фоторезистор или два подключенных параллельно устройства СФЗ-1 для лучшей чувствительности даже слабого естественного света закрывает транзистор VT1. По мере уменьшения освещенности их рабочей поверхности сопротивление между эмиттером транзистора и базой достигает величин, превышающих 100 кОм.

Транзистор открывается при низком сопротивлении между положительным выводом питающего источника и базой VT1 . Реле К1 срабатывает, что способствует подключению вывода анода тиристора к полюсу с положительным зарядом в питающем источнике. Далее подключается таймер DA1 КР1006ВИ1 с установкой на выходе напряжения 10,5 В. К выходу DA1 возможно подключать маломощные реле, не используя ключевой транзисторный каскад.

Реле К1 срабатывает, благодаря чему лампа освещения HL1 удерживается во включенном состоянии. Аналоги тиристора - КУ101А-КУ101Г, КУ221, независимо от буквы. Аналогами транзистора VT1 являются КТ312А, Б, В и другие по электрическим характеристикам. При этом его коэффициент усиления по току h21e не должен быть менее 40. Ток срабатывания реле 15-30 мА при напряжении 12 В, то есть оно должно быть маломощным.

Типы постоянных резисторов МЛТ-0.125. Типы конденсаторов С1 КМ, С2-К50-20. При этом рабочее напряжение должно превышать 16 В. С помощью диодов VD1, VD2 осуществляется защита перехода транзистора VT1 и выхода микросхемы DA1 от резких колебаний переменного тока, что предотвращает дребезг контактов реле К1 и К2 при их срабатывании. Первые могут быть заменены на другие, входящие в серию КД522.

Последние две схемы не требуют особого питающего напряжения, могут работать с маломощными реле, с бестрансформаторными и трансформаторными стабилизаторами, имеющими выходное напряжение 10-16 В.

В заключение

Как видно из данной статьи, существуют различные схемы фотореле своими руками. Они могут работать с напряжением 12 В, а также 220 В. Создать самостоятельно можно устройства, не уступающие по техническим характеристикам качеству промышленных образцов. Самое сложное — добиться такого же уровня защиты.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.