Den enklaste skymningsväxeln (fotorelä)

Den moderna elementära elektroniska basen förenklar kretsarna kraftigt. Till och med en normal skymningskontakt kan nu monteras från bara tre delar.

Ofta uppstår situationer när belysning krävs efter mörker. Detta kan vara ingången till ingången till hyreshuset, verandan och gården till ett privat hushåll, eller helt enkelt tända husnumret. Denna inkludering utförs vanligtvis med hjälp av skymningskontakt (foto relä).

Det finns många liknande system som utvecklats, både inom amatör och industriella förhållanden. Liksom allt annat har dessa mönster sina positiva och negativa egenskaper. Några av de negativa egenskaperna är till exempel behovet av en extern konstant spänningskälla (+12 V) eller kretsens komplexitet.

Nackdelarna med sådana anordningar bör också innefatta användning av ett relä, vars kontakter helt enkelt brinner ut över tiden. Det finns många enkla och billiga skymningskontakter som säljs i elektriska varuhus, men kvaliteten på deras arbete är ofta otillfredsställande. Sådana svårigheter driver ofta konsumenterna från att använda sådana switchar.

Funktionsdiagram över skymningsomkopplare enkelt nog. Konventionellt kan det delas in i tre komponenter: fotocell (fotoresistor, fototransistor, fotodiode), tröskelanordning (komparator)utgångsenhet (relä eller triac). I dagsljus är fotoresistorens motstånd liten, så spänningen på den överskrider inte komparatorns tröskel. Och så är belastningen (belysningen) avstängd.

Med en minskning av belysningen ökar fotoresistorens motstånd och spänningen på den ökar. Vid en viss punkt når spänningsnivån vid fotoresistorn tröskeln för komparatorn, som med hjälp av reläet slår på belysningen.

Det verkar som att algoritmen i arbetet är ganska enkel och det är inte svårt att implementera den. Men ändå är vissa kretsar ganska komplicerade, och om de utförs på transistorer utan användning av mikrokretsar, kan de innehålla ett dussin eller andra delar.

Samtidigt tillåter den moderna elementära elektroniska basen dig att skapa mycket enkelt och funktionellt fotoreläkretsar. Detta uppnås genom integration (integration) av vissa element i andra. Ett exempel på sådan integration är en av utvecklingen för företaget Teccor Electronics.

Detta är en triac eller på främmande sätt en triac med en inbyggd (integrerad) symmetrisk dinistor som fungerar som en tröskelanordning. En sådan anordning kallas Quadrac. Dess interna krets visas i figur 1.

Det är lätt att se att detta är en vanlig triac, endast en symmetrisk dinistor är i serie ansluten till styrelektrodkretsen. Enligt referensdata (DataSheet) ligger tröskelspänningen för den integrerade dinistorn i området 33 ... 43 V.

Bild 1. Quadrac triac. Schemat är grundläggande.

Quadrac triacs finns tillgängliga i en standard TO-220 kapsling med en isolerad kristall, såsom visas i figur 2. De skiljer sig inte från konventionella triacer i design och utseende. Även stiftlayouten är densamma.

Bild 2. Triac typ Quadrac. Utseende och arrangemang av slutsatser.

Beroende på den specifika modellen skiljer Quadrac sig i maximala strömmar och spänningar: strömmar är i intervallet 4 ... 15 A, och tillåtna spänningar är 200 ... 600 V. Special Quadrac är avsedda för användning i mycket induktiva kretsar. Dessa modeller har bokstaven H i slutet av beteckningen, till exempel Q6006LTH.

I allmänhet är det ganska enkelt att förstå markeringen av dessa triacs. Vi kommer att ta itu med exemplet på just nämnda Q6006LTH.

Den första bokstaven Q, som du kanske gissar, är lånad från Quadrac och betyder att den inte är mer än en triac med en inbyggd dinistor.

De två siffrorna som följer på den första bokstaven, i detta fall 60, betyder att driftspänningen för denna enhet är 600 V.

De två sista siffrorna 06 indikerar att den maximala arbetsströmmen är 6 A.

Bokstaven H i slutet av beteckningen är information om att denna typ av anordning kan användas för att kontrollera en induktiv belastning, såsom en magnetisk startspole.

Vid användning av en konventionell triac i detta fall (utan bokstaven H i slutet av beteckningen) måste terminalerna 1 och 2 i Q1 (se diagrammet i figur 3) shuntas av en RC-krets bestående av ett 100 Ohm-motstånd och en 0,1 MkF kondensator ansluten i serie. Samtidigt effektmotstånd måste vara minst två watt, och kondensatorns driftspänning är inte lägre än 600 V. Kondensatorn är, som alltid i sådana fall, av filmtyp K-73-17. Om dessa åtgärder inte vidtas kommer inte startspolen att hållas som den ska: en hög slagkamp kommer att resultera.

Q4015LTH. Utifrån beteckningen har en sådan Quadrac en driftspänning på 400 V, en maximal ström på 15 A och är utformad för att arbeta med en mycket induktiv belastning.

Syftet med en konventionell triac är att växla växelströmmen med hjälp av spänningspulser på styrelektroden. När den används i en skymningsomkopplare krävs en tröskelanordning, såsom beskrivs ovan.

En quadrac triac innehåller en tröskelanordning i sig själv. Detta är en integrerad dinistor med en svarströskel på cirka 40 V. För att skapa en skymningsknapp på en sådan triac räcker det bara med två delar. I diagrammet är detta motståndet R1 och fotocellen (fotoresistor) FOTOCELL. Ett sådant schema visas i figur 3.

Bild 3. En enkel skymningskontakt.

När fotocellen är upplyst är dess motstånd liten (inte mer än några kOhm), spänningen på fyrhjulets styrelektrod är obetydlig, varför den är i stängt tillstånd. I det här fallet lyser naturligtvis inte glödlampan.

Med en minskning av belysningen ökar fotoresistorens motstånd, så spänningspulser visas på styrelektroden, vars amplitud ökar med början av mörkret. När pulsamplituden når 40 V öppnar triacen, lampan tänds.

I den beskrivna anordningen används en fyrhjuling (ett sådant namn är ganska tillämpligt, till och med Yandex hittar vad den behöver av den) med en driftspänning på 600 V och en ström på 4 A. Med dessa parametrar kan en last med en effekt på 400 ... 500 W slås på, och till och med inte nödvändig installation av en triac på en kylare. Om du installerar den på en kylare med en yta på cirka 100 kvadratcentimeter kan lasteffekten ökas till 750 watt.

Om du planerar att ansluta en belastning med mer kraft, bör Quadrac användas för strömmar på 6, 8, 10 eller 15 A.

Inställningen av anordningen reduceras till valet av motståndet i motståndet R1, det beror på detta värde vid vilken belysning enheten kommer att fungera. Resistansvärdet för motståndet R1 beror också på fotocellen på skymningsomkopplaren, därför bör värdet som anges i diagrammet tas som ett ungefärligt värde. Typen av fotoresistor i diagrammet indikeras inte. Du kan använda valfritt, till exempel SF3-1, FSK-7 eller FSK-G1.

Ställa in ett hemlagat fotorelä kan utföras genom att tända en fotocell med en konventionell glödlampa ansluten igenom kraftregulator.

Boris Aladyshkin