Як зробити фотореле в домашніх умовах найпростіший спосіб. Схема фотореле та правила підключення Реле освітлення своїми руками схема

Фоторезистори – напівпровідникові резистори, опір яких змінюється під впливом електромагнітного випромінювання оптичного діапазону.

Світлочутливий елемент таких приладів являє собою прямокутну або круглу таблетку спресовану з напівпровідникового матеріалу, або тонкий шар напівпровідника, нанесеного на скляну пластинку - підкладку. Напівпровідниковий шар з обох боків має висновки для підключення фоторезистора до схеми. На важливих схемах фоторезистор позначається знаком резистора в гуртку з бічними стрілками.
Електропровідність фоторезистора залежить від освітленості. Чим яскравіше освітлення приладу, тим менше опір фоторезистора і більше струм ланцюга.
Дані прилади використовуються у схемах автоматичного регулювання.

Фотодіоди є різновидом напівпровідникових діодів. Поки фотоелемент не освіжений, шар, що замикає, перешкоджає взаємному обміну електронів і дірок між шарами напівпровідника. При опроміненні світло проникає у шар «р» та вибиває з нього електрони. Електрони, що звільнилися, проходять у шар «n» і там нейтралізують дірки. Між висновками фотодіода виникає різниця потенціалів, яка може бути посилена електронною схемою для включення пристроїв автоматики та телемеханіки.
З фотодіодів збираються батареї живлення у побуті та на космічних кораблях.

Фототранзистори - фотоелементи, основою якого є транзистори. У цьому фоторелі освітлення застосований фототранзистор прямої провідності. Для надходження світлового потоку на напівпровідниковий кристал кришка транзистора видаляється простим зняттям кусачками.

Фотореле на малюнку вище служить для автоматичного вимкнення або увімкнення виконавчих пристроїв при зміні освітлення.

Резистор R1,R2 і фототранзистор VT1 представляють дільник напруги з урахуванням транзистора VT2. При освітленні фототранзистора VT1 напруга з урахуванням транзистора VT2 знижується, транзистор VT2 закривається, а VT3 відкривається.

Реле К1 спрацьовує від проходження струму та розмикає контакти К 1-2, живлення навантаження припиняється. Діод VD2 захищає транзистор VT3 від імпульсних перешкод, які виникають при перемиканні струму в обмотці реле К1.

Контакти реле можуть використовуватись для перемикання виконавчих пристроїв автоматики та телемеханіки.
Резистором R1 встановлюється поріг чутливості, а R4 – поріг освітленості.

Світлодіод HL1 відображає включення живлення та режим спрацьовування реле К1. Конденсатор С1 усуває спрацьовування реле за наявності перешкод. Живлення схеми реле стабілізовано аналоговою мікросхемою DA1. Конденсатори С2, С3 входять у фільтр, що згладжує. Діодний міст VD1 обраний струм до 1 ампера і напруга 50-100 Вольт.
Пристрій має вимикач електромережі S1 і запобіжник F1.
Конструкція фототранзистора VT1 проста: видаляється «шапка» транзистора кусачками, транзистор приклеюється до гайки М.8, а гайка з транзистором до шматка скла і кріпиться на прилад.

Найменування	Заміна	Кількість	Примітка
Фототранзистор			по малюнку
Транзистор
Транзистор
Резистори			Змінні тип-А
Конденсатори			Елекроліти



Стабілізатор

Правильно зібраний пристрій має працювати одразу. При верхньому положенні двигуна резистора R1 та середньому положенні резистора R4, при подачі освітлення на фототранзистор VT1 реле К1 має спрацьовувати. Попередньо реле перевірити прямим включенням живлення 12 вольт. Резистором R1 "підігнати" чутливість фотореле при заданому освітленні R4.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Мій блокнот
DA1	Лінійний регулятор	LM7812	1	До блокноту
VT1, VT2	Біполярний транзистор	МП42Б	2	До блокноту
VT3	Біполярний транзистор	МП25Б	1	До блокноту
VD1	Випрямний діод	1N4005	4	До блокноту
VD2	Випрямний діод	1N4007	1	До блокноту
VD3	Діод	КД512Б	1	До блокноту
З 1		10 мкФ	1	До блокноту
С2	Електролітичний конденсатор	1000 мкФ 16 В	1	До блокноту
С3	Електролітичний конденсатор	100 мкФ	1	До блокноту
R1	Змінний резистор	100 ком	1	До блокноту
R2	Резистор	1 ком	1	До блокноту
R3	Резистор	3.3 ком	1	До блокноту
R4	Змінний резистор	100 Ом	1	До блокноту
R5	Резистор	1.1 ком	1	До блокноту
HL1	Світлодіод

Для контролю роботи багатьох електричних приладів необхідні спеціальні контролери, які відповідають за точність та правильність їхньої роботи. Пропонуємо розглянути, як підключити просте вуличне фотореле, що це таке та його принцип роботи.

Опис фотореле

Чутливе фотореле на симісторі ГОСТ 51324.2.1-99. є оптронний прилад, що складається з світлодіодів, оптично пов'язаних з контактами електроприладів. Його ще часто називають сутінковим світлодіодним датчиком, пристосуванням день-ніч і т.д.

Фото – Фотореле фото

Фотореле пропонують різні перевагив порівнянні з механічними реле часу:

Мінімальний розмір. Розміщене в невеликих блоках, таких як USOP, пристрій розробляється зі зменшеною платою;
Тривалий термін служби. За відсутності механічного контакту значно продовжується термін придатності за рахунок того, що повністю відсутня знос;
Слаботковий привід. Даний прилад може працювати з струмом, що надходить, навіть у кілька міліампер без підсилювача. Таким чином, сусідні пристрої можуть бути без драйверів;
Безшумна робота. За відсутності механічного контакту, безконтактне реле під час роботи не видає жодних звуків;
Висока швидкість. Фотореле приблизно в 10 разів швидше, ніж механічні аналоги (які приймають кілька мілісекунд для перемикання).
Відмінна продуктивність, багато пристроїв поставляються з таймером.

Складовими приладу є: три контактні дроти для підключення до загальної мережі, магнітний пускач, якір.

Фото – Фотореле у розібраному вигляді

Відео: просте фотореле

Принцип дії

На схемі показано принцип дії пристрою. Фоторезистор PR1 зменшує при підвищенні освітленості свій опір до кількох Ком, завдяки чому відкривається фототранзистор VT2, який включає фотореле K1, і вже цей пристрій, своєю чергою, почне передавати сигнали. Захищає схему від самоіндукції діод VD1. Завдяки такому принципу навіть дуже слабкі сигнали дозволяють вмикати або вимикати світло.

Фото – Схема фотореле

Головна робоча частина – фотоелемент, є газовою трубкою, в якій проводиться іонізація газу. Вона має катод, який здатний виробляти електрони пропорційно інтенсивності спрямованого до неї світла, а також трубка оснащена анодом для збору електронів.

Фото – Фотореле

Щоразу, коли негативно заряджена поверхня поміщається в атмосферу іонізованого газу, такого як пари ртуті або будь-який інертний газ, на неї переходять електрони. Там через використання теорії швидкостей Фермі-Дірака, електрони прискорюються залежно від сили прикладеного електричного поля.

Фото – Фотореле TDM

Ці електрони переміщуються відносно коротке відстань до зіткнення з атомом іонізуючого газу. Коли електрон, що має постійну кінетичну енергію, проходить через іонізуючу речовину, він порушує атоми, з якими стикається. Також його траєкторія дії може періодично змінюватись. Якщо матеріал є газоподібним, отримані фрагменти або іони можуть переміщатися в протилежний бік один від одного. Але якщо електрони вибиті з атомів, вони рухаються у одному напрямі, а залишкові позитивні іони – у протилежному. Вихід типу іонізації чи фотоелемента залежить від кількості електронів на аноді.

Саме переміщення електричних частинок у певній послідовності стає причиною перемикання пристосування. Це особливо зручно для пристроїв з датчиком руху Finder, Legrand.

Застосування та підключення

Електронні прилади із вбудованим фотодатчиком світла використовуються для організації та контролю автоматичного вуличного освітлення, зовнішнього фасадного, під'їзного чи побутового. Часто з ним у комплекті використовуються консольні світильники типу ЖКГ, які оснащені захисним склом і спеціальною решіткою.

Пристрій працює на дуже маленькій мікросхемі та транзисторах, також на корпусі найчастіше дана інструкція, як правильно приєднати прилад. Ми використовуємо світлоконтролюючий вимикач, щоб продемонструвати покроково, як проводиться монтаж пристрою. Незважаючи на зовні невеликий розмір, цей прилад чудово справляється з функцією освітлення дворів, парків та садів.

Фото – фотореле ФР-3

В основному фотореле для вуличного освітлення рекомендується встановлювати у середньому положенні. Щоб власноруч встановити вмикач, потрібно скористатися спеціальним кронштейном, який кріпиться в стіну. Навіс за допомогою гвинта встановлюється безпосередньо у фоторелі. Місце встановлення залежить від освітленості, постарайтеся підібрати таку ділянку, де ніщо не заважає сонячним променям потрапляти на робочу поверхню пристрою, інакше на фотодіоді почнуться перешкоди, і прилад працюватиме невірно. Залежно від того, які у пристрою характеристики, не допускається наявність перед фоторелем дерев, меблів, фіранок і т.д.

Схема фотореле та його принцип підключення до мережі найчастіше зображено на коробочці від пристрою, це дуже зручно, не потрібно шукати відповідне саме під Ваш прилад. Детальна інструкція, як здійснюється підключення фотореле своїми руками:

З реле виходить три дроти: коричневий, синій та червоний. Виходячи зі стандартних параметрів та показників, коричневий – це фазовий кабель, червоний – виносний провід, йде як комутація на лампу, синій – нульовий (якщо Ви розробляєте саморобне реле, то потрібно враховувати ці розгалуження);
Щоб все правильно з'єдналося, необхідно як навантаження підключити дроти до консольної лампи, це демонструє позначення схеми.

Щоб перевірити правильність підключення, потрібно включити пускач у мережу, і подивитися, чи працює прожектор або ліхтар.

Фото – Підключення фотореле

Встановлення реле та заземлення

У випадку, якщо у квартирі, будинку або на вулиці застосовується система заземлення типу TN-S або TN-C-S, електрична схема живиться від мережі трижильним кабелем (фазовий провід, нульовий, заземлення). Але для підключення ламп при електропроводці типу TN-C з'єднання буде відрізнятися тільки тим, що відсутній провідник PE.

Регулювання здійснюється згідно з установками виробника. Перед тим, як підключити світильник, обов'язково перевіряйте паспорт, сертифікат і патент продавця, щоб потім не довелося робити капітальний ремонт проводки в квартирі. Бажано встановити у розподільчий щит (шафу) окремий автомат на цей контролер.

Купити фотореле можна в будь-якому електротехнічному магазині, ціна безпосередньо залежить від марки та області дії (вулиця – ФР-601 ІЕК, ФР-602, фасади – ФРСУ-1-0 ухл 4.2, ФРСУ-2-0 та інші типи). Найбільш популярні такі моделі: ФР-1 12 вольт, УТФР-1М, CSM, LUNA 110 AL, TWS-1, TWS-1M, AWZ-30, ABB (АВВ), LXP-01, DLS-1/50, AZH-S , АС-7, РФС-11, ФБ-2-16А (діап. 2-4 кВт), ЛЮКС 2.

Фото – Підключення фотореле ФР-601

Так, іноді набагато простіше купити датчик світла у магазині. Але, якщо цих датчиків необхідно, наприклад, 20 штук. То про рентабельність такої покупки я б посперечався.

Викладаю, на мою думку, просту і легко повторювану схему фотореле з тих, що випускаються у масове виробництво.

Підлаштування резистором WL регулюється поріг спрацьовування реле при рівні освітленості від 5 до 50 лк.

ZD1-стабілітрон 24 Вольта.

PH- фоторезистор, підійде будь-який з різницею близько 10 - 70 кОм.

Як корпус відмінно підійде баночка з-під крему або будь-яка інша ємність з підлогою або прозорими стінками.

Нуль та фаза при підключенні не мають значення. Від них залежить чи буде цоколі лампи напруга при вимкненому реле чи ні.

На рис. 1 вище вказано типову схему підключення лампи або навантаження. На рис. 2 запропонований варіант із вимикачем. Тому що іноді при вимкненому реле потрібно примусово ввімкнути лампу.

Плата фотореле, вид зверху.

Малюнок прозорої друкованої плати. Вид зверху. Чорні смуги-це "вікна". Потрібні для запобігання КЗ та іскрінню між провідниками. Вони не є обов'язковими, але бажаними.

Плата розлучена для 2-х видів реле. Але її можна легко перемалювати під реле, що є у Вас.

На фотографії нижньої сторони плати ці "вікна" добре видно.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Мій блокнот
Q1-Q2	Біполярний транзистор	BC857A	2		До блокноту
D1-D5	Випрямний діод	1N4007	5		До блокноту
VD1	Випрямний діод	1N4148	1		До блокноту
ZD1	Стабілітрон	1N4749	1		До блокноту
R2	Резистор	1 МОм	1	0.125 Вт	До блокноту
R3	Резистор	220 Ом	1	2 Вт	До блокноту
R4	Резистор	560 ком	1	0.125 Вт	До блокноту
R5	Резистор	1.5 МОм	1	0.125 Вт	До блокноту
R6	Резистор	75 ком	1	0.125 Вт	До блокноту
R7	Резистор	33 ком	1	0.125 Вт	До блокноту
R8	Резистор	100 ком	1	0.125 Вт	До блокноту
R9	Резистор	200 ком	1	0.125 Вт	До блокноту
PH	Фоторезистор	0-100 ком	1		До блокноту
WL	Підстроювальний резистор	2.2 МОм	1		До блокноту
C2	Конденсатор	0.68мкФ 400В	1

Схема фотореле своїми руками

А це схема простого фотореле. Цей пристрій з успіхом можна застосувати будь-де, для автоматичного підсвічування лотка DVD, для включення світла або для сигналізації від проникнення в темну шафу:) Надані два варіанти схеми. В одному варіанті схема активується світлом, а в іншому його відсутністю.

Схема:я за місце фотодіода використовував фоторезистор і місце Світлодіод-2, реле для навантаження.

Працює це так:коли світло від світлодіода попадає на фотодіод, транзистор відкриється і почне світитися світлодіод-2. Підстроювальним резистором регулюється чутливість пристрою. Як фотодіод можна застосувати фотодіод від старої кулькової мишки. Світлодіод – будь-який інфрачервоний світлодіод. Застосування інфрачервоного фотодіода та світлодіода дозволить уникнути перешкод від видимого світла. Як світлодіод-2 підійде будь-який світлодіод або ланцюжок з декількох світлодіодів. Можна застосувати і лампу розжарювання. А якщо замість світлодіода поставити електромагнітне реле, можна буде керувати потужними лампами розжарювання, або якимись механізмами.

Фотореле використовується для того, щоб у різний час доби автоматично керувати включенням та вимкненням світла. Відмінне рішення як для заміських ділянок, так і для багатоквартирних будинків.

Пристрій
Яким може бути фотореле
Як встановлювати фотореле

Пристрій

Найпростіший варіант моделі фр 602 та інших варіантів складається з декількох основних компонентів:

Змінний резистор.
Діод.
Реле для керування
Фоторезистор.
Два транзистори.

Роль транзисторів у 602 та інших моделях зазвичай грають прилади, що позначаються як KT315Б. Вони включаються за схемою складових резисторів, обмотка реле справляється з навантаженням даної частини. Великий коефіцієнт посилення завжди уражає подібних схем. Вхідний опір також зберігає високий рівень. Завдяки цьому є можливість для застосування фоторезистора, що відрізняється високим показником опору.

Схема фотореле фр 602 на 12В передбачає, що звичайний транзистор і транзистор номер 2 відкриваються, коли збільшується освітлення фотопристрою, включеного між базою першого транзистора колектором. У колекторному ланцюзі другого транзисторного механізму з'являється струм, що призводить до спрацьовування реле. Воно включає або вимикає навантаження через свої контакти, залежно від налаштувань користувача.

Захисний код з позначенням КД522 включається для того, щоб захистити пристрій від дії ЕРС. Включення транзистора змінного типу з номіналом 10 оКм потрібно, щоб можна було налаштувати чутливість системи, якою зв'язується база та емітер у першому транзисторі.

ФР 602 на 12 і іншу потужність застосовують не тільки для будинкового, але і для вуличного освітлення. Від того, скільки висновків йде до системи світла, залежить різновид використовуваної схеми. Для захисту від замикання та перевантаження встановлюються автомати в електрощиті. Так і працюють будь-які електричні вимикачі.

Є в такому разі кілька особливостей харчування.

Потрібне джерело постійної напруги на 5-15 Ст.
Пристрої з позначенням РЕМ 47 або 9 використовуються при напрузі джерела 6 вольт.
Прилади з позначенням РЕМ 15 або 49 потрібні під час роботи з напругою 12 Вольт.

Виникає необхідність створення спеціальної плати, через яку завжди проводиться монтаж. Добре, якщо вона буде друкованою. Після цього для створення фотореле своїми руками виконуються такі дії:

Для економії на платежах за електроенергію наші читачі радять "Економіст енергії Electricity Saving Box". Щомісячні платежі стануть на 30-50% меншими, ніж були до використання економіка. Він прибирає реактивну складову з мережі, у результаті знижується навантаження і, як наслідок, струм споживання. Електроприлади споживають менше електроенергії, знижуються витрати на її оплату.

На платі зміцнюємо резисторний механізм змінної дії, транзистори та саме реле.
Необхідно створити кілька отворів, щоб правильно вивести усі елементи схеми.
Паяльником за допомогою проводів проводимо відповідні з'єднання.

Можна використовувати лампу розжарювання, коли схема 602 налаштовується. При цьому приміщення має бути затінене. Потік світла такої лампи зазвичай можна регулювати.

Щоб правильно підібрати поріг включення приладу, треба працювати у відповідних умовах освітлення. Із цим питанням завжди допоможе змінний резистор. Потрібно встановити постійний резистор, а не змінний, якщо не планується окремо налаштовувати поріг для спрацьовування.

Яким може бути фотореле

Управління порогом спрацьовування має всі сучасні моделі.
Додатковою функцією програмування забезпечуються найдорожчі різновиди. Наприклад, окрема програма встановлюється для управління кожну пору року. І окремо доби.
Наявність виносних датчиків характерна для фр, які не призначені для монтажу на вулиці. Достатньо використовувати 2 дроти, щоб підключити такий датчик до внутрішньої схеми.
Взагалі датчики у простих ФР 602 бувають або виносними, або вбудованими.

Саме ФР має різне призначення. Наприклад, підходить для установки на вулиці, тоді продається усередині герметичного корпусу. А є варіанти для внутрішньої установки на рейку електрощита із позначенням Din.
Найрідше можна зустріти саморобні фр, усередині яких разом збираються датчик руху та таймер, фотоелементи. Такі конструкції найдорожчі. Забезпечуються зазвичай спеціальними електронними табло, завдяки якому робота освітлення налаштовується максимально точно.
Найчастіше можна знайти прилади, де схема поєднує фотодатчики та пристрої, що реагують на рух.

Як встановлювати фотореле

Потрібно використовувати спеціальні отвори для завершення монтажу. Потрібно лише дотримуватися кількох важливих правил.

Треба обов'язково перевірити, з якою напругою працює мережа живлення, перед встановленням магнітного пускача та інших елементів. Необхідно мати показник приблизно 220 В. Мінімальне відхилення – 10 відсотків у більшу чи меншу сторону. Потрібно переконатися й у тому, що всім правилам відповідає захист. Це стосується запобіжника, автоматичного вимикача.
Установка забороняється, якщо поряд діють хімічно активні речовини. Не можна ставити з горючими, легко займистими матеріалами.
Схема підключення передбачає, що основа пристрою повинна бути лише внизу, не вгорі.
Світло від світильника, що вмикається, ніколи не попадає на фотодатчик.

Модель типу LXP. Про основні технічні характеристики

ФР 601 це досить поширені прилади, які включаються та вимикаються в залежності від рівня освітленості навколо. Вуличне освітлення фр 601 вмикається, як тільки на вулиці стає темно. Таке рішення збільшує термін служби будь-яких лампочок, допомагає економити електроенергію.

Технічні характеристики пристрою 601 будуть такими.

<5 – 5o Люкс. Это обозначение рабочего показателя модели 601.
До 10 А працює комутований ланцюг 601.
Змінна напруга вимагає джерела живлення з підтримкою 220 Вольт.

У нижній частині пристрою, з позначенням 601 знаходиться регулятор, що дозволяє встановити рівень для освітлення в звичайних робочих умовах. Рівень світла і сила струму ланцюга, що комутується, – єдині принципові відмінності між моделями цього виробника.

Виробники з позначенням 601 зазвичай дають свої установки, згідно з якими проводиться регулювання, керування. Тому необхідно обов'язково вивчити технічний паспорт виробу для освітлення перед тим, як проводити монтаж. Те саме стосується сертифікаційної документації, патентного оформлення. Інакше потім через помилки доведеться робити у квартирі чи будинку капітальний ремонт. Краще встановити на цей контролер окремий автомат, усередині розподільного щита чи шафи. Область дії та марка визначають, скільки коштуватиме конкретний пристрій.