Auswählen, Konfigurieren und Anschließen eines Fotorelais für die Außen- oder Innenbeleuchtung

Zu Beginn des letzten Jahrhunderts gab es in vielen Städten einen einzigartigen Beruf - einen Lampenscheinwerfer. Dies war ein Mann, der sich mit Straßenbeleuchtung beschäftigte. Mit Beginn der Dämmerung zündete er jeden Tag Lichter an und löschte sie am Morgen aus.

Heutzutage werden automatische Geräte genannt "Twilight-Schalter" oder "Foto-Relais".

Aussehen

Dämmerungsschalter werden von Herstellern mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften, Betriebsparametern und Design für verschiedene Zwecke hergestellt.

Sie können für den Innenbereich konzipiert werden, um beispielsweise Treppenhäuser von Veranden zu beleuchten, oder im Freien unter dem Einfluss von Niederschlag verwendet werden.

Funktionsprinzip

Alle Fotorelays sind durch die Tatsache verbunden, dass sie nach einem einzigen Gesetz arbeiten, das das folgende Schema zeigt.

Der Lichtstrom der Sonnenstrahlung wird von einem speziellen Sensor wahrgenommen, der einen elektrischen Strom mit einem proportionalen Wert erzeugt. Wenn die Beleuchtung abnimmt, nimmt der Wert des erzeugten Stroms ab. Da die Galerie sehr klein ist, wird sie verstärkt und dem Relais zugeführt - einem Aktuator, der den logischen Teil in seinem Design kombiniert.

Relaiskontakte steuern den Betrieb von Leuchten oder ggf. des Anlassers für Hochleistungsscheinwerfer.

Lichtempfindliches Element kann ein anderes Gerät haben und arbeiten auf der Grundlage von:

• einen Fotowiderstand, der seinen elektrischen Widerstand unter dem Einfluss eines Lichtstroms ändert;

• eine Fotodiode, die Licht aufgrund von Prozessen in pn-Übergängen in Ladungen von Elektrizität umwandelt;

• einen Fototransistor, der Licht in die Bewegung elektrischer Ladungen infolge der Elektronenlochleitung umwandelt;

• Photothyristor - eine optoelektronische Halbleitervorrichtung mit einem Design, das einem herkömmlichen Thyristor ähnelt;

• mehrschichtiger Photoimistor.

Fotowiderstand - Dies ist ein Halbleiterprodukt, das unter dem Einfluss eines sich ändernden Lichtstroms seinen elektrischen Widerstand proportional umwandelt.

Wenn ein Fotowiderstand über einen Lastwiderstand R mit einer Quelle stabilisierter EMF verbunden ist, wird in der Schaltung ein von der Beleuchtung abhängiger Strom aufgebaut.

Fotodiode wandelt Lichtstrahlung in elektrischen Strom um und kann in Schaltkreisen arbeiten:

• mit angelegter externer Sperrspannung;

• ohne ihn.

Fototransistor - Dies ist ein gewöhnlicher Transistor, der empfindlich auf Lichtstrom reagiert. Es kann als Feld oder gemacht werden Bipolartransistor mit einer n-p-n- oder p-n-p-Struktur und einer Basis, die mit Licht bestrahlt wird. Das Ändern der Beleuchtungsstärke wirkt sich auf den Wert des elektrischen Stroms im angeschlossenen Stromkreis aus.

Die Lichtempfindlichkeit von Fototransistoren ist höher als die von Fotodioden. Daher ist ihre Verwendung vielversprechender.

Fotothyristor funktioniert auch als Analogon eines herkömmlichen Thyristors, wird jedoch durch den Lichtfluss gesteuert und wechselt von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand (und umgekehrt), wenn die Beleuchtung bestimmte Schwellenwerte erreicht.

Mit der Größe des Stroms, der durch die Steuerelektrode fließt, können Sie die Einstellungen für den Betrieb des Fotothyristors anpassen.

Photosemistor hat eine größere Anzahl von Schichten mit elektronischer und Lochleitfähigkeit, ist es schwieriger herzustellen. Es wird aber auch durch den darauf einfallenden Lichtstrom gesteuert, der eine der freien Halbleiterschichten bestrahlt.

Weitere Informationen zur Anordnung von Photosensoren (Fotowiderstände, Fotodioden und Fototransistoren) finden Sie hier: Photosensoren und ihre Anwendung

Schlüsselspezifikationen

Die Wahl des Fotorelais für verschiedene Betriebsbedingungen wird beeinflusst von:

• Empfindlichkeit der Fotozelle gegenüber dem Lichtfluss;

• Versorgungsspannung;

• Stromverbrauch von Beleuchtungsgeräten;

• Arbeitsumgebung rund um den Dämmerungsschalter.

Empfindlichkeit wird durch das Verhältnis des erzeugten Photostroms zum Wert des auf das Lichtelement einfallenden Lichtflusses bestimmt. Sie wird in [μA / lm] gemessen. Da Fotozellen auf Lichtintensität und -frequenz reagieren, wird die Empfindlichkeit unterteilt in:

• spektral mit der Frequenz verbunden;

• Integral, gekennzeichnet durch die Intensität des einfallenden Lichtflusses.

Spektrale Lichtempfindlichkeit Es wird verwendet, um den Betrieb der Fotozelle bei einer bestimmten Frequenz von Lichtschwingungen zu bewerten, beispielsweise im unsichtbaren Infrarotbereich. Die integrale Empfindlichkeit ist für die Analyse und den Betrieb des gesamten Gesamtlichtflusses vorgesehen, der Spektren vom ultravioletten bis zum infraroten Teil aufweist.

Nennspannungs-Fotorelais in der Dokumentation und auf dem Gehäuse des Geräts selbst angegeben. Im Ausland hergestellte Geräte sind möglicherweise nicht für den Betrieb in den GUS-Ländern geeignet, da andere Versorgungsspannungswerte in verschiedenen Ländern der Welt angenommen werden.

Stromversorgung der an das Fotorelais angeschlossenen Lampen erzeugt eine Belastung der Ausgangskontakte des Geräts, die bei Überschreitung der zulässigen Auslegungswerte durchbrennen kann. Daher wird diese Frage bei der Auswahl des Designs eines Dämmerungsschalters immer berücksichtigt.

In dem Fall, wenn eine bestimmte FotorelaismodellDies ist für alle Parameter außer dem Wert der angeschlossenen Last geeignet. Sie können ein zusätzliches Gerät verwenden - ein Schütz oder einen Anlasser, das durch Anlegen einer Spannung an die Wicklung vom Fotorelais gesteuert wird. In diesem Fall pendeln die Leistungskontakte des Anlassers die Last von leistungsstarken Leuchten zuverlässig um.

Gewöhnliche Dämmerungsschalter funktionieren mit Glühlampen, die eine aktive Last verbrauchen. Lumineszierende und energiesparende Lichtquellen entstehen zusätzliche reaktive Komponente, was den Stromverbrauch begrenzt. Wenn Sie sie verwenden, sollten Sie einen Rand für die angeschlossene Last erstellen.

Die Arbeitsumgebung, in der sich das Fotorelais befindet, wirkt sich eindeutig auf dessen Betrieb aus. Für Außenbedingungen muss der Dämmerungsschalter in einem versiegelten Gehäuse untergebracht werden, das die Elektronik vor Regen, Feuchtigkeit, Staub und niedrigen Temperaturen schützt - zusätzlich heizen.

Geräte, die in Wohngebäuden betrieben werden, benötigen keinen solchen Schutz.

So schließen Sie das Fotorelais an die Lampen an

Twilight Switch Installationsdiagramm Wird normalerweise auf den Körper aufgetragen und ist in der Dokumentation des Herstellers angegeben. Normalerweise werden drei Leiter zum Anschließen verwendet:

• Null-Netzwerk, das gleichzeitig für Fotorelais und Lampen verwendet wird;

• die Phase, die dem Eingang des Geräts zugeführt wird;

• Potentialdraht, der aus dem Fotorelais zur Lampe kommt.

Die Verwendung von Technologien von Mikroprozessorvorrichtungen für Fotorelais ermöglichte es, sie mit verschiedenen Funktionen auszustatten, die bestimmte Betriebsbedingungen berücksichtigen, beispielsweise die Einführung von Bewegungssensoren oder eines Zeitgebers in den Algorithmus ihrer Aktionen.

Schematisch sind die Kontakte des Timers und des Bewegungssensors mit einer Reihenschaltung zur Last dargestellt, aber zum Schalten komplexer Beleuchtungskreise für teure Modelle können spezielle Algorithmen, die bestimmte Aufgaben berücksichtigen, in der Logikeinheit angewendet werden.

Beispielsweise kann das für die Außenbeleuchtung verwendete Fotorelais von der Reaktion auf Scheinwerfer von vorbeifahrenden Autos getrennt werden. Dies eliminiert häufiges Auslösen und erhöht die Zuverlässigkeit des Geräts.

Ein Bewegungssensor mit einem Timer am Dämmerungsschalter am Eingang eines mehrstöckigen Wohngebäudes ermöglicht erhebliche Energieeinsparungen. Die Lampen werden eingeschaltet, wenn eine Person für eine Zeit auf einem Treppenabsatz erscheint, die ausreicht, um die Treppe zu passieren. Das Deaktivieren erfolgt automatisch.

Einstellen der Fotozellen-Antwortparameter

Bei einfachen Konstruktionen sind alle Einstellungen werkseitig eingestellt und können während des Betriebs nicht angepasst werden.

Bei erweiterten Fotozellen können Sie Folgendes ändern:

• Empfindlichkeit gegenüber dem auf die Fotozelle einfallenden Lichtfluss;

• Timer-Reaktionszeit;

• Parameter für den Betrieb des Bewegungssensors.

Diese Parameter und ihre Regler sind in der technischen Beschreibung angegeben.

Installationsbeispiele für gängige Dämmerungsschalter

Die 6 Fotos unten zeigen deutlich, wie gut drei verschiedene Elektriker die gleiche Art von Arbeit ausführen. Es ist zu beachten, dass alle gezeigten Leuchten von Dämmerungsschaltern bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen gesteuert werden.

1. Das Fotorelais über dem Eingang zu einem kleinen Einkaufszentrum ist wunderschön eingerichtet.

2. Installation einer Lampe mit einem Fotorelais über der Eingangstür eines produzierenden Unternehmens.

3. Drei Versionen der Beleuchtung mit Fotorelais auf verschiedenen Treppen derselben Treppe, hergestellt von einem Elektriker für Wohnen und kommunale Dienstleistungen.

Abschließend möchte ich eine Frage stellen, aber was denkst du über die Arbeit solcher Meister?

Siehe auch: So erstellen Sie ein einfaches Foto-Relay selbst zu Hause

P.S. Dieser Artikel ist im PDF-Format:https://i.electricianexp.com/de/fotorele.pdf