Der einfachste Dämmerungsschalter (Fotorelais)

Die moderne elementare Basis der Elektronik vereinfacht die Schaltung erheblich. Sogar ein normaler Dämmerungsschalter kann jetzt aus nur drei Teilen zusammengebaut werden.

Sehr oft treten Situationen auf, in denen nach Einbruch der Dunkelheit die Einbeziehung von Beleuchtung erforderlich ist. Dies kann der Eingang zum Eingang des Wohnhauses, zur Veranda und zum Innenhof eines Privathaushalts sein oder einfach die Hausnummer anzünden. Diese Aufnahme erfolgt üblicherweise mit Dämmerungsschalter (Fotorelais).

Es gibt viele ähnliche Systeme, sowohl unter Amateur- als auch unter industriellen Bedingungen. Wie alles andere haben diese Designs ihre positiven und negativen Eigenschaften. Einige der negativen Eigenschaften sind beispielsweise die Notwendigkeit einer externen Konstantspannungsquelle (+12 V) oder die Komplexität der Schaltung.

Zu den Nachteilen solcher Geräte sollte auch die Verwendung eines Relais gehören, dessen Kontakte mit der Zeit einfach durchbrennen. In Elektrofachgeschäften werden viele einfache und billige Dämmerungsschalter angeboten, aber die Qualität ihrer Arbeit ist oft unbefriedigend. Solche Schwierigkeiten drängen die Verbraucher oft davon ab, solche Schalter zu verwenden.

Funktionsdiagramm der Dämmerungsschalter einfach genug. Herkömmlicherweise kann es in drei Komponenten unterteilt werden: Fotozelle (Fotowiderstand, Fototransistor, Fotodiode), Schwellenwertgerät (Komparator)Ausgabegerät (Relais oder Triac) Bei Tageslicht ist der Widerstand des Fotowiderstands gering, so dass die Spannung an diesem die Schwelle des Komparators nicht überschreitet. Und so ist die Last (Beleuchtung) ausgeschaltet.

Mit abnehmender Beleuchtung steigt der Widerstand des Fotowiderstands und die Spannung an ihm. Ab einem bestimmten Punkt erreicht der Spannungspegel am Fotowiderstand die Schwelle des Komparators, der mit Hilfe des Relais die Beleuchtung einschaltet.

Es scheint, dass der Algorithmus der Arbeit recht einfach ist und es nicht schwierig ist, ihn zu implementieren. Einige Schaltungen sind jedoch ziemlich kompliziert, und wenn sie an Transistoren ohne Verwendung von Mikroschaltungen ausgeführt werden, können sie ein Dutzend oder andere Teile enthalten.

Gleichzeitig können Sie mit der modernen elementaren Basis der Elektronik sehr einfach und funktional erstellen Fotorelaisschaltungen. Dies wird durch Integration (Integration) einiger Elemente in andere erreicht. Ein Beispiel für eine solche Integration ist eine der Entwicklungen des Unternehmens Teccor Electronics.

Dies ist ein Triac oder auf fremde Weise ein Triac mit einem eingebauten (integrierten) symmetrischen Dinistor, der als Schwellenwertvorrichtung fungiert. Ein solches Gerät heißt Quadrac. Die interne Schaltung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Es ist leicht zu erkennen, dass dies ein gewöhnlicher Triac ist, nur ein symmetrischer Dinistor ist in Reihe mit der Steuerelektrodenschaltung geschaltet. Gemäß Referenzdaten (DataSheet) liegt die Schwellenspannung des integrierten Dinistors im Bereich von 33 ... 43 V.

Abbildung 1. Quadrac Triac. Das Schema ist einfach.

Quadrac-Triacs sind in einem Standardgehäuse TO-220 mit einem isolierten Kristall erhältlich (siehe Abbildung 2). Sie unterscheiden sich in Design und Aussehen nicht von herkömmlichen Triacs. Auch das Pin-Layout ist gleich.

Abbildung 2. Quadrac vom Triac-Typ. Aussehen und Anordnung der Schlussfolgerungen.

Je nach Modell unterscheiden sich Quadrac in maximalen Strömen und Spannungen: Die Ströme liegen im Bereich von 4 ... 15 A und die zulässigen Spannungen liegen zwischen 200 und 600 V. Spezielle Quadrac sind für den Einsatz in hochinduktiven Schaltkreisen vorgesehen. Diese Modelle haben den Buchstaben H am Ende der Bezeichnung, zum Beispiel Q6006LTH.

Im Allgemeinen ist es recht einfach, die Markierung dieser Triacs zu verstehen. Wir werden uns am Beispiel des gerade erwähnten Q6006LTH damit befassen.

Der erste Buchstabe Q stammt, wie Sie sich vorstellen können, von Quadrac und bedeutet, dass es sich nur um einen Triac mit eingebautem Dinistor handelt.

Die zwei Ziffern nach dem ersten Buchstaben, in diesem Fall 60, bedeuten, dass die Betriebsspannung dieses Geräts 600 V beträgt.

Die letzten beiden Ziffern 06 geben an, dass der maximale Arbeitsstrom 6 A beträgt.

Der Buchstabe H am Ende der Bezeichnung gibt an, dass dieser Gerätetyp zur Steuerung einer induktiven Last verwendet werden kann, beispielsweise einer magnetischen Starterspule.

Bei Verwendung eines herkömmlichen Triacs in diesem Fall (ohne den Buchstaben H am Ende der Bezeichnung) müssen die Klemmen 1 und 2 von Q1 (siehe Diagramm in Abbildung 3) von einer RC-Schaltung überbrückt werden, die aus einem 100-Ohm-Widerstand und einem in Reihe geschalteten 0,1-MkF-Kondensator besteht. Dabei Leistungswiderstand muss mindestens zwei Watt betragen und die Betriebsspannung des Kondensators darf 600 V nicht unterschreiten. Der Kondensator ist wie immer in solchen Fällen ein Folientyp K-73-17. Wenn diese Maßnahmen nicht ergriffen werden, wird die Anlasserspule nicht so gehalten, wie sie sollte: Es ertönt eine laute Kampfglocke.

Q4015LTH. Gemessen an der Bezeichnung hat ein solcher Quadrac eine Betriebsspannung von 400 V, einen maximalen Strom von 15 A und ist für den Betrieb mit einer hochinduktiven Last ausgelegt.

Der Zweck eines herkömmlichen Triac besteht darin, den Wechselstrom unter Verwendung von Spannungsimpulsen an der Steuerelektrode zu schalten. Bei Verwendung in einem Dämmerungsschalter ist ein Schwellenwertgerät erforderlich, wie oben beschrieben.

Ein Quadrac Triac enthält eine Schwellenvorrichtung in sich. Dies ist ein integrierter Dinistor mit einer Ansprechschwelle von etwa 40 V. Um einen Dämmerungsschalter an einem solchen Triac zu erzeugen, reichen nur zwei Teile aus. In dem Diagramm ist dies der Widerstand R1 und die Fotozelle (Fotowiderstand) PHOTOCELL. Ein solches Schema ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3. Ein einfacher Dämmerungsschalter.

Wenn die Fotozelle beleuchtet ist, ist ihr Widerstand gering (nicht mehr als einige kOhm), die Spannung an der Quadrock-Steuerelektrode ist unbedeutend, weshalb sie sich in einem geschlossenen Zustand befindet. In diesem Fall leuchtet die Glühbirne natürlich nicht.

Mit abnehmender Beleuchtung steigt der Widerstand des Fotowiderstands, daher erscheinen Spannungsimpulse an der Steuerelektrode, deren Amplitude mit dem Einsetzen der Dunkelheit zunimmt. Wenn die Impulsamplitude 40 V erreicht, öffnet sich der Triac und die Lampe leuchtet auf.

In dem beschriebenen Gerät wird ein Quadrack mit einer Betriebsspannung von 600 V und einem Strom von 4 A verwendet (ein solcher Name ist durchaus zutreffend, auch Yandex findet, was er benötigt). Mit diesen Parametern kann eine Last mit einer Leistung von 400 ... 500 W eingeschaltet werden und ist sogar nicht erforderlich Installation eines Triac an einem Heizkörper. Wenn Sie es an einem Kühler mit einer Fläche von etwa 100 Quadratzentimetern installieren, kann die Lastleistung auf 750 Watt erhöht werden.

Wenn Sie eine Last mit mehr Leistung anschließen möchten, sollte Quadrac für Betriebsströme von 6, 8, 10 oder 15 A verwendet werden.

Der Aufbau des Gerätes reduziert sich auf die Auswahl des Widerstands des Widerstands R1, es hängt von diesem Wert ab, bei welcher Beleuchtung das Gerät betrieben wird. Der Widerstandswert des Widerstands R1 hängt auch von der Fotozelle des Dämmerungsschalters ab, daher sollte der im Diagramm angegebene Wert als ungefähr angenommen werden. Die Art des Fotowiderstands im Diagramm ist nicht angegeben. Sie können beispielsweise SF3-1, FSK-7 oder FSK-G1 verwenden.

Das Einrichten eines hausgemachten Fotorelais kann durch Anzünden einer Fotozelle mit einer herkömmlichen Glühlampe erfolgen, die durch diese angeschlossen ist Leistungsregler.

Boris Aladyshkin