Fotorelässcheman för belysningskontroll

En av de uppgifter som utförs av fotosensorerdet är belysningskontroll. Sådana system kallas foto relä, oftast är detta en enkel inkludering av belysning i mörkret. För detta ändamål har många kretsar utvecklats av skinkradiooperatörer, här är några av dem.

Förmodligen visas det enklaste schemat i figur 1. Antalet delar i det är litet, det fungerar inte mindre, och effektiviteten, läs känsligheten, är ganska hög.

Detta uppnås genom att transistorer VT1 och VT2 är anslutna med en sammansatt transistorkrets, även kallad en Darlington-krets. Med denna inkludering är förstärkningen lika med produkten från förstärkningen av komponenterna i transistorerna. Dessutom tillhandahåller en sådan krets en hög ingångsimpedans, som tillåter anslutning av signaler med hög impedans, såsom PR1-motståndet som visas i kretsen.

Bild 1. Schema för ett enkelt fotorelä

Kretsens drift är ganska enkel. Motståndet hos fotoresistoren PR1 med en ökad belysning minskar till flera KOhms (det mörka motståndet är flera MOhms), vilket kommer att leda till öppningen av transistorn VT1. Dess kollektorström kommer att öppna transistorn VT2, som kommer att slå på reläet K1, som med sin kontakt kommer att slå på lasten.

Dioden VD1 skyddar kretsen från den självinducerande EMF som uppstår när reläet K1 stängs av. Således omvandlas en mycket låg effekt-signal från fotoresistor till en signal som är tillräcklig för att slå på reläspolen.

Känsligheten för denna enkla krets är ganska hög, ibland helt enkelt överdriven. För att minska den och justera den till nödvändiga gränser kan du lägga till ett variabelt motstånd R1 till kretsen, som visas i prickad form på kretsen.

Matningsspänningen indikeras inom 5 ... 15V, - beror på reläets driftspänning. För en spänning på 6V är reläer RES9, RES47 lämpliga och för spänning 12V, RES49, RES15. Med transistorerna som anges i diagrammet bör relälindningens ström inte överstiga 50 mA.

Om vi ​​istället för transistor VT2 sätter till exempel KT815, kan utgångsströmmen bli större, vilket möjliggör användning av kraftigare reläer. Generellt sett, ju högre matningsspänning, desto högre känslighet för fotoreläet.

Fotoreläkrets med fotodiod

Schemat för detta fotorelä visas i figur 2.

Bild 2. Schema för fotoreläge med fotodiod

Liksom den tidigare innehåller den också ett minimum antal delar, tack vare applikationen driftsförstärkare (Op amp). I detta schema aktiveras opampen enligt schemat komparator (komparator). Det är lätt att se att fotodioden LED1 är påslagen i fotodiodläget - strömmen levereras så att fotodioden är förspänd i motsatt riktning.

Därför, med en minskning av belysningsnivån, ökar motståndet för LED Led1, vilket leder till en minskning i spänningsfallet över motståndet R1, och därför vid inverteringsingången för komparatorn OP1.

Spänningen vid den icke-inverterande ingången på op-förstärkaren ställs in med ett variabelt motstånd R2 och är en tröskel - ställer in svarströskeln. Så snart spänningen vid inverteringsingången blir mindre än tröskeln kommer en högspänningsnivå att visas vid komparatorns utgång, som kommer att öppna transistorn T1, som kommer att aktivera reläet K1.

Reläet och transistorn i denna krets kan väljas, styrd av rekommendationerna för kretsen som visas i figur 6. Som jämförare kan du använda op-förstärkaren typ K140UD6, K140UD7 eller liknande. Varje strömkälla för kretsen är lämplig, till och med en transformatorfri, utan galvanisk isolering från nätverket. I det här fallet, när du installerar, bör du vara noga med att följa säkerhetsföreskrifterna. Det ideala alternativet är att använda en isoleringstransformator för att konfigurera kretsen, eller som den ibland kallas säkerhetstransformator.

Att ställa in enheten kommer att ställa in tröskelspänningen på ett sådant sätt att kopplingen sker även i skymningen. För att inte vänta på detta naturliga ögonblick är det möjligt i det mörka rummet att lysa upp fotodioden med en glödlampa tänd genom en tyristorkraftregulator. Samma teknik är lämplig för att ställa in andra fotoreläkretsar.

Det är möjligt att när fotoreläet utlöses kommer reläet att skralla. Du kan bli av med detta fenomen genom att ansluta parallellt till spolen elektrolytisk kondensator flera hundra mikrofarader.

Fotorelä på chipet

specialiserade mikrochip KR1182PM1 representerar en faseffektregulator, samma som en konventionell tyristor. En mycket viktig och värdefull egenskap hos en sådan effektregulator är att den ingår i kretsen som en två-terminalanordning, utan att behöva en extra strömkabel: den slog just på strömställaren parallellt och allt fungerar redan! På bilden 4 Det visas hur ett enkelt fotorelä kan byggas på denna mikrokrets.

Fig. 3. Chipet KR1182PM1

bild 4. Fotoreläkrets på KR1182PM1-chipet

Styrstiften på mikrocircuit 3 och 6. Om du bara ansluter en enkel enkolig omkopplare mellan dem, kommer belastningen att stängas av när den är stängd! Om du öppnar den kommer lasten att anslutas. Förresten, utan ytterligare externa tyristorer eller triacer, och även utan en kylare, tål mikrokretsen belastningar upp till 150W. Detta är fallet om det inte finns någon kylström när lasten är påslagen, som glödlampor. En glödlampa i denna utföringsform kan vara påslagen med en effekt på högst 75W.

Anslut bara brytaren till dessa stift oavsett hur, om bara i kombination med andra delar. Om du inte uppmärksammar fototransistor och elektrolytisk kondensator, lämna mentalt endast det variabla motståndet R1, får du bara en faseffektregulator: när du flyttar motorn upp i kretsen är terminalerna 3 och 6 kortslutna och därmed kopplar ur lasten, som nämnts ovan. När du flyttar motorn enligt schemat ändras effekten i lasten från 0 ... 100%. Allt är klart och enkelt här.

Om vi ​​ansluter en elektrolytisk kondensator till dessa slutsatser (vi tror att det inte finns någon fototransistor i kretsen ännu), får vi bara en smidig påslagning av lasten. Hur?

Motståndet för den urladdade kondensatorn är liten, så till en början är styrterminalerna för mikrokretsen 3 och 6 praktiskt taget kortslutna och lasten kopplas bort. När laddningen ökar ökar kondensatormotståndet (det räcker för att komma ihåg att ha kontrollerat kondensatorerna med en ohmmeter), spänningen på den växer också och effekten i lasten ökar gradvis. Det visar sig en enhet för smidig påslagning av lasten. Dessutom kommer kraften att levereras till lasten lika mycket som den variabla motstånd R1-motorn har införts. När enheten är frånkopplad från nätverket tappas kondensatorn ut genom motståndet R1, och förbereder enheten för nästa start. Om kondensatorn inte har tid att ladda ur, kommer den inte att slås på smidigt.

Nu kom vi till det viktigaste, till fotoreläet. Om du nu ansluter en fototransistor till styrstift 3 och 6 får du ett fotorelä. Det fungerar enligt följande. Under högt dagsljus är fototransistorn öppen, så motståndet för dess kollektor-emitter-sektion är liten, stift 3 och 6 är stängda för varandra och lasten kopplas bort.

Med en jämn minskning av belysningen på kvällstimmarna kommer fototransistor gradvis att öppnas, gradvis öka kraften i lasten, det vill säga i lampan. Det finns inga tröskelelement i denna krets, så lampan tänds och släcks gradvis.

Så att fotoreläet inte fungerar just nu när den egna lampan tänds, är det önskvärt att skydda fototransistor från en sådan bakgrundsbelysning. Det enklaste sättet att göra detta är med ett plaströr.

Läs också om detta ämne: Den enklaste skymningen gör-det-själv-skymning

Boris Aladyshkin