Фотореле своими руками 220. Метод сборки фотореле своими руками. Самостоятельный ремонт релюшки. Фотореле охранной сигнализации с самоблокировкой

Здравствуйте друзья.

Для автоматического освещения придомовой территории или садового участка отлично подойдет фотореле схема которого представлена на Рисунке 1. Данное устройство было представлено в журнале «Радио» №2 2010г. стр.35. Автор В. Коновалов из города Иркутска.

Рисунок 1. Схема фотореле.

Напряжение питания платы управления — 12В.

Потребляема мощность устройства без нагрузки не более 5 Вт.

Рисунок 2. Печатная плата фото реле.

• Проводники до фотодиода рекомендуется делать как можно короче и прокладывать их отдельно от проводов питания. Для того чтобы избежать помех, а следовательно ложного срабатывания устройства.
• Устанавливать фотодиод рекомендуется в такое место, чтобы на него не мог попасть свет от самого освещения, машин, окна дома и т.д. Освещенность фотодиода должна зависеть только от естественного света.
• Симистор VS1 требуется установить на радиатор размерами не менее 20х40х50мм.

Настройка.

Переменным резистором R3 нужно добиться низкого уровня напряжение на выходе операционного усилителя DA1 при освещении обычной лампой накаливания 40Вт на расстоянии от фотодиода 2-3 метра. Также можно проверить работоспособность устройства рукой, закрывая или открывая доступ свету на фотоэлемент. При срабатывании фотореле загорается индикаторный светодиод HL1.

Аналоги

• Фотодиод ФД256 можно заменить на ФД252, ФД263, ФД230.
• Микросхему К140УД708 можно заменить на К140УД7, К140УД608

Принцип работы

Микросхема DA1 сравнивает зависящее от освещенности напряжение на фотодиоде VD1 поступающее с делителя состоящего из цепочки R1 и VD1, с эталонным напряжением поступающим с делителя состоящего из цепочки R2, R3, R4. Резистор R6 образует обратную связь для быстрого срабатывания фотореле, а также защищает от ложного срабатывания при пороговой освещенности. Конденсатор C1 служит для устранения помех.

При срабатывании фотореле открывается транзистор VT1 и ток протекает через светодиод оптрона U1. В результате чего фотосимистор открывается и открывает мощный симистр VS1. Дежурное освещение загорается.

На этом все. Успехов!

Схема фотореле своими руками

А это схема простого фотореле. Это устройство с успехом можно применить где Вам угодно, для автоматической подсветки лотка DVD, для включения света или для сигнализации от проникновения в тёмный шкаф:) Предоставлены два варианта схемы. В одном варианте схема активируется светом, а другом его отсутствием.

Схема: я за место фотодиода использывал фоторезистор и в место Светодиод-2, реле для нагрузки.

Работает это так: когда свет от светодиода попадает на фотодиод, транзистор откроется и начнёт светиться светодиод-2. Подстроечным резистором регулируется чувствительность устройства. В качестве фотодиода можно применить фотодиод от старой шариковой мышки. Светодиод - любой инфракрасный светодиод. Применение инфракрасного фотодиода и светодиода позволит избежать помех от видимого света. В качестве светодиода-2 подойдёт любой светодиод или цепочка из нескольких светодиодов. Можно применить и лампу накаливания. А если вместо светодиода поставить электромагнитное реле, то можно будет управлять мощными лампами накаливания, или какими-то механизмами.

Каждый вечер приходится включать , а каждое утро — выключать. И если в хорошую погоду с этим можно как-то мириться, то в дождь или снег… Потому возникает идея автоматизировать включение и выключение светильников. Этим и занимается фотореле для уличного освещения.

Названий у этого устройства масса. В литературе встречается название светоконтролирующий выключатель или светочувствительный автомат, а при общении можно услышать — датчик освещенности или света, фотодатчик, сумеречный/сумерек датчик или день/ночь. Возможно, есть и другие. Но все это — об одном устройстве, которое включает освещение при наступлении сумерек и отключает его на рассвете.

Фотореле делают на основе фоторезистора или фототранзистора, которые при изменении освещенности меняют свои параметры. Пока на них попадает достаточное количество света, цепь питания остается разомкнутой. По мере наступления темноты параметры фоторезистора/транзистора изменяются и, при определенном значении (задаются настройками), цепь замыкается. Утром процесс проходит с точностью до наоборот: при достижении освещенности определенного уровня цепь питания разрывается.

Технические характеристики

В первую очередь надо решить, хотите вы фотореле для уличного освещения с выносным или встроенным датчиком света. Выносной датчик имеет небольшие размеры и его проще защитить от подсветки, самое же устройство можно поставить в доме, например, в щитке. Есть даже модели под дин-рейку. Фотореле со встроенным датчиком освещенности может стоять неподалеку от светильника. Важно только выбрать место так, чтобы свет от лампы не влиял на фотодатчик. Этот вариант удобнее, например, для .

Эксплуатационные характеристики

Определившись с типом датчика переходим к техническим параметрам:

Чтобы выбрать фотореле для уличного освещения эти характеристики обязательны. Правильный их выбор определяет работоспособность устройства. Но есть еще некоторые параметры, влияющие на корректность работы устройства.

Возможности настройки

Есть несколько регулировок, которые позволяют настроить работу фотореле в каждом конкретном случае. Проблема в том, что настройки производятся вручную, поворотом нужного регулятора и добиться абсолютно одинаковых параметров у нескольких устройств нереально. Всегда есть какие-то отличия в их работе.

При помощи этих настроек можно сделать работу фотореле для автоматического включения освещения участка комфортным, исключить ложные срабатывания.

Где поставить

Правильно выбрать место для установки фотореле для уличного освещения — тот еще квест. Надо учесть несколько требований:

При все при этом, высота установки фотореле — на уровне 1,8-2 м. Это даст возможность регулировать параметры «с земли». Можно и выше, но понадобиться стремянка/лестница или стул/табуретка.

Как понимаете, найти такое место непросто. Есть несколько хитростей, которые облегчают решение:

И еще совет из практики: подстроить параметры работы проще, если датчик освещенности фотореле стоит на восточной или западной стене. Но только в том случае, если там нет ярко светящихся объектов. В таком случае лучше всего выбирать ту сторону, где «засветка» меньше всего.

Виды фотореле

Как уже говорили, есть фото-реле со встроенным и выносным датчиком освещенности. Кроме можно найти следующие разновидности:

Если вам нужна одна из описанных выше функций, совсем не обязательно покупать фотореле с датчиком движения или таймером. Можно установить обычный датчик, и, последовательно с ним, подключить нужное устройство (датчик движения или таймер). Функции будут те же, а ремонт и замена обойдутся в меньшую сумму. Если в фотореле с дополнительными функциями выйдет из строя одна из частей, придется менять устройство полностью, а стоит такой вариант дороже собрата «без наворотов».

Схемы подключения фотореле для уличного освещения

Назначение фотореле для уличного освещения — подавать питание при наступлении темноты и отключать его на рассвете. То есть это своего рода выключатель, только вместо клавиши в нем установлен светочувствительный элемент. Потому схема его подключения аналогична: на фотореле подается фаза, снимается с его выходов и подается на светильники или группу фонарей.

Самый простой случай — схема подключения фотореле к фонарю

Так как фотореле для работы также необходимо питание, на соответствующие контакты подается ноль, желательно также подключить заземление.

Как уже говорили раньше, подбирать фотореле надо по мощности подключаемой нагрузки. Но наблюдается одна закономерность: с увеличением мощности цены возрастают значительно. Для экономии можно подавать питание не через фотореле, а через . Он предназначен для частого включения/отключения питания, а также с его помощью можно подключить питание с использованием светочувствительного элемента с малой подключаемой нагрузкой. По сути, он включает только магнитный пускатель, потому в расчет берут только его потребляемую мощность. А к выводам магнитного пускателя можно подключать и мощную нагрузку.

Если кроме датчика день/ночь надо еще подключить таймер или датчик движения, их ставят последовательно после реле освещения. Порядок установки движение/таймер неважен.

Если датчик движения или таймер не нужны, их просто убираете из схемы. Она остается работоспособной.

Установка и настройка

У фотореле со встроенным фотодатчиком из корпуса выходит три провода. Подключают их всегда одинаково:

• Красный идет на нагрузку — фонарь, лампочки, светильники.
• Коричневый или черный провод соединяется с фазой, взятой со щитка.
• К синему подключается нейтраль с шины с «рабочим нулем» из щитка.

Желательно также устройство заземлить, подключив к соответствующей клемме на корпусе. Сечение проводов подбирается в зависимости от мощности подключаемой нагрузки.

Настройка реле происходит после его установки и подключения. При наступлении сумерек дожидаетесь такого состояния, когда вы бы желания чтобы освещение включилось. Берете небольшую отвертку, крутите подстроечное колесико до тех пор, пока свет не зажжется.

Порядок подключения фотореле с выносным датчиком немного другой:

• фазу подключаем к клемме A1 (L) (в верхней части прибора);
• ноль заводим на клемму A2 (N);
• с выхода (в зависимости от модели, может находится в верхней части корпуса, тогда обозначается L’ или в нижней части корпуса) фаза подается на осветительные приборы.

Один из вариантов подключения — в видео. Тут реализована схема с магнитным пускателем.

С помощью фотодатчиков, встроенных в определенные электронные устройства, можно обеспечить эффективное управление световым потоком. В данной статье будет рассмотрено фотореле своими руками: схемы, устройство и применение.

Назначение

Данное устройство предназначено для включения освещения при наступлении темного времени суток и отключении его при приходе рассвета. При сборке своими руками схема фотореле должна включать фототранзистор или фоторезистор, которые меняют свои параметры при динамике освещенности. Цепь питания является разомкнутой до тех пор, пока на эти устройства попадает необходимое количество света. Как только наступает темнота (ее параметры можно задать), цепь замыкается. С наступлением утра процесс идет в противоположном направлении.

Технические характеристики

Схема фотореле своими руками должна предусматривать, какой будет использоваться датчик света: встроенный или выносной. Последний характеризуется небольшими габаритами, может быть защищен от подсветки и расположиться в щитке. Фотореле, оснащенное встроенным датчиком, располагаются вблизи светильника. При этом свет на фотоэлемент не должен оказывать влияния. Такой вариант приемлем для светильников, работающих на солнечных батареях.

Эксплуатация

Схема фотореле своими руками или 12 В (напряжение) предусматривает, что зависит от последнего, от которого осуществляется питание Создание данного устройства должно предусматривать его эксплуатацию в различных экстремальных условиях региона проживания.

Защита корпуса должна быть не ниже IP23 для дома и IP44 для улицы. Последний класс защиты показывает, что в корпус не будут попадать водные брызги, а также твердые частицы, имеющие размер, превышающий 1 мм.

Данные технические характеристики актуальны для промышленных образцов. Добиться того, чтобы собранное по схеме фотореле своими руками обладало теми же характеристиками, достаточно сложно. Мощность предельной нагрузки должна быть на 20 % больше суммарной нагрузки от тех приборов, которые подключены.

Модели ФР

Прежде чем рассмотреть схемы фотореле своими руками, остановимся на наиболее популярных промышленных моделях — ФР-601 и ФР-602.

Они максимально просты для подключения даже неподготовленным пользователем и различаются только максимально возможным сечением подключаемых проводников, что определяет и отличия в номинальном токе нагрузки (10 и 20 А соответственно). Фотоэлемент этих моделей - встроенный, и регулируется от 0 до 50 люкс.

Повторить подобные устройства можно в домашних условиях своими силами. Наибольшую актуальность это имеет в том случае, если необходимо подключение большого числа осветительных приборов. Схема фотореле своими руками приведена на рисунке.

Для изготовления понадобится:

реле SHA-24VDC-S-A (Rel1);

фотоэлемент (PH, до 100 кОм);

биполярные транзисторы BC857A (2 шт. Q1 и Q2 или отечественный КТ3107Б вместо последнего);

резисторы (R2, R4-R9: 1,5; 1 МОм, 560, 200, 100, 75 и 33 кОм; мощность 0,125 Вт) и R3, 220 Ом, 2 Вт;

подстроечный резистор (WL, 2,2 мОм);

выпрямительные диоды 1N4007 — 5 шт. и один 1N4148 стабилитрон 1N4749 или три подключенных последовательно Д814А или два Д814Д;

конденсатор (С2, 0,7 мкФ 400 В);

электролитические конденсаторы (С4-С5, 100 мкФ 50 В и 47 мкФ 25 В).

Недостатки самосборного ФР можно описать следующим образом. С технической точки зрения, данное фотореле не отличается от заводской сборки. Основными отличиями будет то, что для фотореле по схеме для уличного освещения своими руками очень сложно добиться стандарта защиты IP44, которому соответствует промышленный образец. Также у последнего диапазон рабочих температур больший. Самодельное фотореле может перестать работать при морозе в случае даже одного соединения, сделанного некачественно.

Устройства высокой мощности

К ним относится модель ФР-7. У нее нет защиты от влаги, потребляемая мощность достаточно высока, контактные зажимы являются открытыми, а подстроечный резистор, расположенный на лицевой панели, не имеет защиты. Однако это устройство может работать в сетях с напряжением 220 В. Установить регулировку в 10 люкс может специалист, поскольку самостоятельно этого добиться очень сложно.

Фотореле охранной сигнализации с самоблокировкой

Его можно использовать как детектор освещения. При непопадании света на фоторезистор PR1 загорается светодиод HL1 . Это помогает контролировать зоны безопасности какого-либо строения или дачного участка. До тех пор, пока PR1 освещен, он имеет небольшое сопротивление току, который является постоянным, и падение напряжения не ведет к отпиранию тиристора VS1. При прерывании потока света, идущего на фотодатчик, сопротивление фоторезистора возрастает до 1-5 МОм, в этом случае конденсатор С1 будет получать энергию от источника питания, что способствует отпиранию VS1 и, как следствие, включению светодиода.

Таким образом, в схеме фотореле своими руками включение, когда темно, предусматривается. Возврат устройства в первоначальное состояние осуществляется кнопкой S1. Вместо приведенных выше светодиода и ограничивающего резистора R2 можно применять аналоги - маломощные ЭМ-реле, имеющие ток срабатывания 15-30 мА.

Заменителем рассматриваемой марки тиристора могут выступать подобные устройства серии КУ101. Фотореле PR1 включает в себя два параллельно соединенных фоторезистора СФЗ-1. Модели используемых конденсаторов: С1 типа МБМ или другие аналогичные. Светодиоды и кнопка S1 могут использоваться любые. Постоянные резисторы применяются типа МЛТ-0/25.

Фотореле с универсальным таймером

Данное устройство является автоматическим и может эксплуатироваться в любых населенных пунктах, а также на приусадебных участках. Попадание на фоторезистор или два подключенных параллельно устройства СФЗ-1 для лучшей чувствительности даже слабого естественного света закрывает транзистор VT1. По мере уменьшения освещенности их рабочей поверхности сопротивление между эмиттером транзистора и базой достигает величин, превышающих 100 кОм.

Транзистор открывается при низком сопротивлении между положительным выводом питающего источника и базой VT1 . Реле К1 срабатывает, что способствует подключению вывода анода тиристора к полюсу с положительным зарядом в питающем источнике. Далее подключается таймер DA1 КР1006ВИ1 с установкой на выходе напряжения 10,5 В. К выходу DA1 возможно подключать маломощные реле, не используя ключевой транзисторный каскад.

Реле К1 срабатывает, благодаря чему лампа освещения HL1 удерживается во включенном состоянии. Аналоги тиристора - КУ101А-КУ101Г, КУ221, независимо от буквы. Аналогами транзистора VT1 являются КТ312А, Б, В и другие по электрическим характеристикам. При этом его коэффициент усиления по току h21e не должен быть менее 40. Ток срабатывания реле 15-30 мА при напряжении 12 В, то есть оно должно быть маломощным.

Типы постоянных резисторов МЛТ-0.125. Типы конденсаторов С1 КМ, С2-К50-20. При этом рабочее напряжение должно превышать 16 В. С помощью диодов VD1, VD2 осуществляется защита перехода транзистора VT1 и выхода микросхемы DA1 от резких колебаний переменного тока, что предотвращает дребезг контактов реле К1 и К2 при их срабатывании. Первые могут быть заменены на другие, входящие в серию КД522.

Последние две схемы не требуют особого питающего напряжения, могут работать с маломощными реле, с бестрансформаторными и трансформаторными стабилизаторами, имеющими выходное напряжение 10-16 В.

В заключение

Как видно из данной статьи, существуют различные своими руками. Они могут работать с напряжением 12 В, а также 220 В. Создать самостоятельно можно устройства, не уступающие по техническим характеристикам качеству промышленных образцов. Самое сложное — добиться такого же уровня защиты.

Такая установка, как фотореле для уличного освещения, осуществляет свою работу при помощи специального фотодатчика, который несет ответственность за уровень света.

Для тех, кто решится осуществлять подключение фотореле, специально для уличного освещения своими руками, следует знать, что фотодатчик может быть не только статичным, но и выносным.

Чаще всего, выносной фотодатчик вмонтирован в электрический щит.

Выносные реле отличаются от статичных тем, что они имеют целый ряд правил, которых необходимо придерживаться во время эксплуатации.

Так, например, схема выносного фотореле должна включать в себя наличие качественного и герметичного корпуса.

Если вы решили приобретать все детали для фотореле своими силами и управление устройством возложено на ваши плечи, то вам необходимо знать, что герметичный корпус должен иметь высокие показатели степени защиты корпуса, в случае пасмурной погоды и прочих, независящих от вас, факторов.

Также, стоит отметить, что монтирование фотореле для уличного освещения это процесс, требующий огромного внимания

Вы должны помнить о том, что схема обязательно должна включать в себя защитные функции от ложных сигналов, которые, чаще всего, появляются в результате помех.

В отличие от низкокачественных фотореле для освещения на улице, качественные — способны исправно работать и издавать сигналы только в тот момент, когда это действительно необходимо.

Особенности фотореле

Если вы хотите, чтобы установка осуществлялась руками профессионалов, то вы должны знать о том, что такая функция, как запоминание – очень важная составляющая качественного фотореле.

Для тех же, кто собирается устанавливать устройство своими руками, нужно уточнить, что вышеописанная функция очень важна.

Дело в том, что щит, на котором находится панель управления, поможет вам упростить работу с устройством.

Например, летом свет для улицы вам нужно включать достаточно поздно, а зимой – намного раньше, чем летом.

Таким образом, вы сможете своими силами задать необходимые параметры, которые обеспечат работу оборудования только в то время, когда это необходимо.

Также, если вы захотите, чтобы схема устройства была изменена, вы сможете самостоятельно перепрограммировать фотореле.

Помимо всего вышеперечисленного, многие модели устройства оснащены специальным выключателем. Как правило, этим важным элементом оснащен именно щит устройства.

Благодаря выключателю, управление станет еще более удобным, чем обычно.

В том случае, если таймер перестанет работать или у оборудования возникнут какие-либо неполадки, вы сможете своими руками выключить устройство.

Также, выключение управления фотореле подобным образом, может стать хорошей профилактикой.

Схема наиболее современных фотореле имеет в своем составе еще и таймер. Именно при помощи таймера, управление им станет невероятно простым.

Обычно щит таких моделей устройства оснащен не только панелью управления, но и таймером.

Таймер – это прекрасно дополнение, которое поможет вам существенно сэкономить электрическую энергию.

Как происходит подключение реле?

На изображении, которое размещено ниже, вы сможете рассмотреть подробнее технологию, по которой подключается фотореле.

Данная схема подходит только для тех реле, которые созданы для освещения улицы.

Рассмотрим схему подробнее. Итак, вместо такой детали как датчик, здесь установлен специальный светодиод, который является индикаторным.

Работа этого светодиода происходит, исходя из принципа самого фотоэлемента.

В саму схему подключен некий светодиод, а два сопротивления необходимы для того, чтобы контролировать чувствительность реле.

Такой своеобразный щит нужен для того, чтобы любой фотодиод мог иметь собственную чувствительность к тому или иному виду освещения.

Говоря о резисторе, который обозначен, как R2, стоит уточнить, что он нужен для того, чтобы контролировать напряжение, исходящее в первое время.

Данное напряжение способно регулировать порог включения устройства.

Разнообразие фотореле

Для освещения улицы существует определенное количество разных фотореле. Друг от друга они отличаются своей специализацией и областью использования.

Естественно, управление разными видами фотореле тоже различается.

Наиболее распространены следующие виды.

Устройство, щит которого содержит фотоэлемент

Вид оборудования, щит которого содержит фотоэлемент, нужен, чтобы включать освещение в момент наступления сумерек.

Выключается же данное устройство как только появляются первые солнечные лучи.

Управление фотореле полностью автоматизировано через щит, поэтому подключение и настройка устройства не будет сложной.

Фотореле имеет прозрачный корпус, который способен защищать фотоэлемент и прочие механизмы от разнообразных климатических факторов.

Реле, внутри которого есть фотоэлемент и таймер

Данное оборудование, так же как и вышеописанное, создано для того, чтобы контролировать уличное освещение при помощи автоматических механизмов.

Щит, на котором расположен таймер, позволяет вам через него управлять сроком освещения.

То есть, при помощи панели управления подключения вы можете своими руками вносить необходимые временные промежутки, в которые освещению необходимо включиться.

Через определенный период, после того как освещение достигнет достаточно высокого уровня, фотореле автоматически выключится, тем самым существенно сэкономит вам траты на электроэнергию.

Говоря о таймере подключения, стоит отметить, что таймеры бывают разные.

В какие-то устройства монтируют недельные, годовые или дневные механизмы. Таким образом, вы сможете ориентировать устройство так, как вам того захочется.

Фотореле, управление которого позволяет регулировать порог срабатываний

Управление данным видом реле мало чем отличается от управления предыдущими. Снизу устройства находится переключатель.

Данный переключатель нужен для того чтобы регулировать порог, отвечающий за то, как будет срабатывать фотоэлемент.

В том случае, если вы поставите регулятор на плюс, то действие элемента будет начинаться даже тогда, когда будет не особо темно.

Например, если начнется дождь или гроза, то фотореле включится автоматически.

В том случае, если вы установите индикатор подключения на отрицательное значение, то реле будет работать исключительно в ночное время суток.

Функция корректирования, действительно, пользуется огромной популярностью среди пользователей подобных устройств.

Что может быть лучше, чем то, когда устройство работает тогда, когда удобно именно вам?

Конструкция, в составе которой находится выносной фотоэлемент

Данный тип оборудования поможет вам обеспечить управление механизмом следующим образом: основной блок и механизм будут находиться друг от друга на расстоянии, занимающем, больше ста метров.

Электрический щит с блоком фотореле вы можете разместить там, где вам захочется.

Благодаря подобному управлению, вы сможете поместить свой прибор в наиболее защищенное от непогоды, место.

Где используется фотореле?

Наиболее приемлемым как по цене, так и по свойствам аппаратом профессионалы считают фотореле для уличного освещения, при помощи которого можно регулировать порог срабатывания.

Монтаж фотореле для уличного освещения можно осуществить и самостоятельно. Лучше всего подобная модель подойдет для городских дворов и дачных площадок.

Не стоит забывать и о том, что устройство способно существенно снизить ваши расходы на электрическую энергию.

Необходимо отметить, что монтаж оборудования, в котором имеется фотоэлемент – это на самом деле очень легкая задача, с которой справится даже новичок.

Другое дело, когда требуется установка устройства, у которого фотоэлемент является выносным элементом. Для процедуры подключения вам понадобятся профессиональные навыки и, конечно же, сноровка.

Эти две составляющих и обеспечат вам качественный вариант подключения фотореле для уличного освещения.

Фотореле, фотоэлемент которого является выносной деталью, идеально подойдет для таких локаций, как огромные складские помещения и прочие масштабные заведения.

Если вы решитесь приобрести фотореле, у которого есть встроенный таймер, то будьте готовы к тому, что цена на него будет намного выше, чем цена на устройство без таймера.

Но стоит уточнить, что высокая цена с легкостью окупится, так как позволит вам устанавливать собственный режим, который сэкономит энергию и позволит оборудованию дольше прослужить вам.

Фотореле – это устройство для оптимизации процесса освещения, управление которого отличается невероятной простотой, а функционал – своей обширностью.

Теперь вам не нужно своими руками включать и выключать свет – за вас все сделает фотореле.