Як підключити фотореле: пристрій, принцип дії, інструкція, вибір

Зміст:

Пристрій і принцип дії фотореле
Як ведеться підключення фотореле
Як вибрати фотореле
Як зробити і підключити фотореле своїми руками

Сьогодні розглянемо, що таке фотореле. Ви побачите, що підключити його простіше простого, а ми спробуємо дати на цей рахунок кілька порад. Тому що просто сказати, що воно рве фазу, коли встає Сонце, було б, напевно, трохи грубо. Давайте подивимося, як підключити фотореле, і що може перешкодити його правильної роботи.

Зміст

Пристрій і принцип дії фотореле

Тому, хто розбирається в схемах, після прочитання цього підрозділу пояснювати, як підключається фотореле ФР 601, вже не буде потрібно. Все просто як двічі-два. Ось основні конструктивні частини будь-якого вуличного фотореле, покликаного контролювати рівень прибудинкової освітленості:

Блок живлення стоїть прямо на вході. І скажемо прямо, саме завдяки йому, фотореле щось важить. Тому що сам датчик величиною з п’ятикопійчану монету. Всередині блок живлення фотореле не імпульсне, а самий звичайний – кам’яний вік. І менше охочих його поцупити буде, і мізків не треба, щоб зібрати. Це означає, що під кожухом фотореле причаївся солідних розмірів трансформатор. Він переварює напруга від мережі 220 В у форму, придатну для живлення фотодіода. Так-так, вся ця махина є нічим іншим, як блоком живлення для невеликого шматка напівпровідника розміром з нігтик. Але для нас головне те, що тепер зрозуміло, навіщо в фотореле потрібен нульовий провід: для живлення первинної обмотки трансформатора. Але, як ми побачимо далі, це не єдина причина. Трансформатор фотореле, ясна річ, понижуючий. З вторинної обмотки знімається напруга, необхідне для живлення фотодіода.

Фотореле

Випрямляч в фотореле може бути однополуперіодний або двухполуперіодний. У першому випадку левова частка напруги йде коту під хвіст. У другому – маса приладу зростає, так само як і його обсяг. Причому останнє нікому не потрібно з тієї простої причини, що фотодіод зовсім невимоглива. І багато потужності фотореле не знадобиться. Цей випрямляч часто зібраний на одному-єдиному діоді (без приставки фото).

Фільтри в фотореле зазвичай згладжують вхідні пульсації напруги 220 В. Зазвичай вони є по тій простій причині, що в іншому випадку трансформатор буде сильно грітися. Гострі піки являють собою справжню небезпеку для індуктивних опорів (первинна обмотка трансформатора). Оскільки виведення на заземлення у фотореле не є, то швидше за все варто подобу ланцюжка RC (інтегратор), який відсікає все вище граничної частоти. Другий вихідний фільтр. У його завдання входить згладжування пульсацій, після випрямлення напруги на діоді.

Зазвичай фотодіод (датчик освітленості) контролює роботу транзисторного або тиристорного ключа. Саме через це місце на базу (керуючий електрод) подається потрібне напруження. За рахунок чого вентиль розчиняються і починає живити лампочки напругою 220 В. Як варіант на заміну тиристора може застосовувати і реле. А його затвором управляє фотодіод. А чому б не знайти реле, якому не потрібно було б формувати харчування? Воно швидше за все дороге, і вартість всього приладу зросте до такого розміру, що попит на продукцію різко спаде.

Нарешті, сам датчик зазвичай являє собою шматок з двох напівпровідників різного типу провідності (електронний-n і дірковий-p), на стику яких є ділянка з маленьким віконцем, куди планується пропускати фотони ззовні. За рахунок дії квантів світла p-n перехід відкривається, починає текти струм. В свою чергу це викликає відкриття реле (ключа, тиристори та інші).

Ось і вся схема. Додамо до цього, що «земля» іноді буває потрібна і для правильної роботи силових елементів (задати робочу точку нелінійного елемента). (Див. також: Як підключити датчик руху до лампочки)

Як ведеться підключення фотореле

Власне, на малюнку наведено приклад того, як потрібно підключати фотореле. Додамо до цього, що зазвичай є три дроти, що виходять з корпусу. Призначення їх така:

Схема підключення реле

Червоний – фаза, що йде на лампи освітлення.

Чорний – фаза, що приходить від джерела живлення 220 В.

Зелений – земля.

Набір проводів фотореле може складатися і з інших кольорів. Наприклад, замість червоного буде коричневий. У цьому плані все одно доведеться почитати інструкцію на фотореле, хоча можна обійтися і більш простим методом: первинна обмотка трансформатора повинна без проблем звониться. Тоді як реле може бути нормально розімкненим, тобто не пропускає струм. І в будь-якому випадку опір первинної обмотки буде явно не нульовим. Навіть для постійного струму мультиметра. Проведіть вимірювання, і, напевно, таким чином вдасться відшукати землю. Що стосується фази, то якщо подати напругу не туди (реле нормально замкнутий), то достатньо накрити прилад кришкою, щоб ланцюг перейшла в незрозуміле стан. Ми б порекомендували в разі відсутності інструкції просто зняти кришку і подивитися, куди йдуть дроти. Фазний буде ділитися навпіл: перша гілка піде повз ключ (реле, тиристор) на вихід, друга послужить для живлення трансформатора. Ось харчування і треба подавати на той кінець, який не відділений від трансформатора ключем. Залишився провід землею.

А тепер подивіться на наш малюнок, де ми зобразили схему підключення фотореле. Усі вони однотипні, тому можете сміливо брати на озброєння. Витриманий колір проводів з нашого прикладу. На практиці гама може бути іншою, але за описом можна буде зрозуміти призначення.

Як вибрати фотореле

Зверніть увагу, що у кожного пристосування є деяка область застосовності. Для нашого випадку це пропускна потужність. Фотореле не може пропустити нескінченно великий струм, тому що розплавиться силовий елемент. В цьому плані важливо зрозуміти, що в деяких умовах одним ключем не обійдешся. Є і більш оригінальний вихід – заміна розрядних і звичайних ламп на світлодіодні, або ж енергозберігаючі. Суть в тому, що такі прилади споживають енергії на порядок менше, а значить, їх можна буде поставити кількістю в 10 разів більше.

При цьому хочеться відзначити, що термін служби світлодіодних ламп може досягати 30000 годин. Магазин Чіп&Діп дає два роки гарантії на товар, що продається цього спрямування. Ниткоподібні світлодіоди зроблені для імітації звичайних ламп розжарення і можуть світити роками. При цьому вони не бояться тряски, економічні і порівняно дешеві. А сусіди навіть не зрозуміють, що відбулася заміна.

Таким чином, коли формується схема підключення фотореле для вуличного освітлення, потрібно відразу ж продумати питання харчування і потужності. Погодьтеся, не дуже зручно ставити кілька керуючих ключів. Вони псують зовнішній вигляд екстер’єру, не несуть смислового навантаження, хіба що виділити декілька контурів, які будуть включатися і виключатися в різний час. Але це вже знадобиться не завжди. Все це здається фількіною грамотою, але насправді кожен власник приватного домоволодіння знає такі факти:

Кожен будинок у період розробки самої конструкції обзаводиться своїм електричним проектом. І не можна ось так от просто брати і щось міняти без сонму узгоджувальних робіт. Отже, чим менше коштує фотореле і впливає на схему, тим і краще. У цьому сенсі зміна лампочок розжарювання або розрядних на енергозберігаючі світлодіодні або виглядають дуже добре. Є і друга причина, яку ми обговоримо в наступному пункті. Але головне, що пропускається струм зменшиться, і можна заощадити перш за все на самому реле, а також обійтися одним єдиним на весь маєток.

Важливою частиною є квота енергії. За законами РФ кожен власник має право – але не завжди знає про це – на певну частку енергії. Це називається квотою. Якщо свою частку одразу не вибрати – що повинно бути враховано в проекті електрифікації потім за належне доведеться (!) платити. Ось чому потрібно заздалегідь знати свою квоту. А перевищувати її не потрібно тому, що за це існує прогресуючий штраф. Отже, вигідно забрати рівно стільки, скільки дає закон. І в цьому сенсі заощадження енергії за рахунок зовнішнього освітлення дозволить трохи більше приладів розмістити всередині будівлі.

Перевірка дії фотореле

Зверніть увагу, що енергетичний проект повинен виготовлятися організацією, яка має ліцензію СРО. Що стосується виконання, то існує список, перелік робіт, які вимагають наявності дозволу. Закон чи не кожен рік змінюється, тому таблицю з будівельними процесами, які вимагають наявності ліцензії, шукайте самостійно. Суть в тому, що лампочку можна самостійно загорнути, а ось доопрацювати проект і вставити туди фотореле, це буде вже складніше. Звичайно не кожен хоче наймати бригаду для виконання найпростіших операцій, і щоб не вступити в конфлікт із законом, всі правові питання з’ясовуються окремо.

Головне, що чим менше датчиків, тим менше з ними і метушні. Ковпак у будь-якому випадку доведеться чистити, тому ідеально було б встановити за склом в межах будинку. Чи в роботі використовується ультрафіолетова складова освітлення, тому таке технічне рішення нічого не змінить. (Див. також: Як підключити двигун від пральної машини автомат)

Зверніть увагу при установці фотореле, що на місце майбутньої дислокації повинен безперешкодно проникати світло. Для підстроювання рівня включення з нижньої сторони приладу зазвичай є спеціальний гвинт. Таким чином, регулюючи його положення, можна безперешкодно налаштувати прилад на потрібний час. Зрозуміло, багато що залежить від погоди. Якщо ранок похмурий, то світло буде працювати довше звичайного. І навпаки – коли світанок сонячний, освітлення вимикається раніше.

Якщо це якось бентежить, не подобається або просто не потрібно, то слід послідовно включити реле часу (таймер). Сучасні версії відрізняються тим, що можна програмувати розклад по днях тижня і навіть вибирати з декількох варіантів. Інколи може виручити і датчик руху. Це корисно в темних галереях, де неефективно ставити вимикачі, тому що їх складно знайти. Датчик сам визначить, що наближається людина, і виконає всю потрібну роботу.

Схема збору реле

Як зробити і підключити фотореле своїми руками

Зважаючи на простоту конструкції багато хто напевно захочуть зробити фотореле своїми руками. Мова зараз йде про садівників (для контролю освітлення), автолюбителях та ін. осіб, яким не потрібні проект та його узгодження. Принцип роботи фотореле ми вже описали вище, тому просто подивіться на схему. Там наведено реле на 220 В, з тих, які можна знайти в кожній мікрохвильовій печі або мультиварці. Вибирайте будь, лише б напруги +12 В вистачило для спрацьовування.

Транзистори запозичені найхитріші і включені за схемою з загальним емітером. Це фактично ключі, відмикаються позитивним напругою. Воно не може вступити на перший каскад (що знаходиться зліва), поки на фотодіод КДФ101А не впаде достатній потік фотонів світла. Потім це ключ просто передає потенціал на базу другого в каскаді ключа, який підключає схемну землю на реле. Таким чином, ланцюг замикається. А на керуючий електрод силового реле починає надходити в повній мірі 12 Ст.

Діод, з’єднаний паралельно з реле, служить для його зворотного розмикання, коли транзистори закриються. Особливу увагу зверніть на підбирається експериментально номінал резистора. Від нього залежать режими роботи обох транзисторів. Тому потрібно просто по вольт-амперній характеристиці вибрати правильну точку. А потім порахувати, як повинно ділитися напруга. Зверніть увагу, що харчування береться прямо через реле. І якщо його принципова схема не дозволяє так зробити, то потрібно провести провід живлення прямо на катод фотодіода, можливо також застосування іншого реле. Інакше схема працювати не буде.

До речі, все це фотореле можна перевірити за лічені хвилини за допомогою звичайного мультиметра. Схема підключення фотореле вуличного освітлення в цьому випадку така ж, як було описано вище. А напруга живлення +12 В можна взяти з будь-якого блоку живлення, який опинився під рукою (або акумулятора).