Что такое фото реле

Сегодня рассмотрим, что такое фотореле. Подключить его проще простого, попытаемся дать пару советов. Посмотрим, как подключить фотореле, и что способно помешать его правильной работе.

Устройство и принцип действия фотореле

Человеку, разбирающемуся в схемах, после прочтения подраздела объяснять, как подключается фотореле ФР 601, уже не потребуется. Основные конструктивные части любого уличного фотореле, призванного контролировать уровень придомовой освещённости:

    Блок питания стоит прямо на входе. Указанная деталь придаёт фотореле необходимый вес. Датчик величиной с пятикопеечную монетку. Внутри блок питания фотореле не импульсный, а простейший. Под кожухом фотореле притаился солидных размеров трансформатор. Он переваривает напряжение от сети 220 В в форму, пригодную для питания фотодиода. Все устройство — блок питания для небольшого куска полупроводника размером с ноготок. Теперь понятно, зачем в фотореле нулевой провод: для питания первичной обмотки трансформатора. Это не единственная причина. Трансформатор фотореле, понятное дело, понижающий. С вторичной обмотки снимается напряжение, необходимое для питания фотодиода.

Представлена вся схема. Добавим, что «земля» иногда нужна для правильной работы силовых элементов (задать рабочую точку нелинейного элемента).

Как ведётся подключение фотореле

Собственно, на картинке приведён пример, как подключать фотореле. Добавим, что, как правило, присутствует три провода, исходящие из корпуса. Назначение:

Схема подключение реле

  1. Красный – фаза, уходящая на лампы освещения.
  2. Чёрный – фаза, приходящая от источника питания 220 В.
  3. Зелёный – земля.

Набор проводов фотореле может состоять и из прочих цветов. К примеру, вместо красного коричневый. Придётся почитать инструкцию на фотореле, допустимо попробовать незамысловатый метод: первичная обмотка трансформатора должна без сложностей звониться. Реле может быть нормально разомкнутым, не пропускать ток. Сопротивление первичной обмотки не будет нулевым. Даже для постоянного тока мультиметра. Проведите измерение, и удастся отыскать землю. Что касается фазы, если подать напряжение не туда (реле нормально замкнутое), хватает прикрывания прибор крышкой, чтобы цепь перешла в непонятное состояние. Рекомендуем в случае отсутствия инструкции просто снять крышку и посмотреть, куда идут провода. Фазный делится надвое: первая ветвь пойдёт минуя ключ (реле, тиристор) на выход, вторая послужит для питания трансформатора. Питание подайте на конец, не отделенный от трансформатора ключом. Оставшийся провод — земля.

Посмотрите на рисунок, где авторы изобразили схему подключения фотореле. Все они однотипны, смело берите на вооружение. Выдержан цвет проводов из нашего примера. На практике гамма порой отличается, но по описанию становится понятно назначение.

Как выбрать фотореле

Обратите внимание, что у каждого приспособления выделяется область применимости. Для нашего случая это пропускная мощность. Фотореле не способно пропустить бесконечно большой ток, расплавится силовой элемент. Важно понять, что иногда исключительно ключом не обойдёшься. Оригинальный выход – замена разрядных и обычных ламп на светодиодные либо энергосберегающие. Подобные приборы потребляют энергии на порядок меньше, а значит, допустимо поставить количеством в 10 раз больше.

Срок службы светодиодных ламп может достигать 30000 часов. Магазин Чип&Дип даёт два года гарантии на продаваемый товар указанного толка. Нитевидные светодиоды сделаны для имитации обычных ламп накала, способны светить годами. При этом не боятся тряски, экономичны и сравнительно дешёвые. Соседи не поймут, что произошла замена.

Когда формируется схема подключения фотореле для уличного освещения, требуется продумать вопросы питания и мощности. Согласитесь, неудобно ставить ряд управляющих ключей. Они портят внешний вид экстерьера, не несут смысловой нагрузки, разве что выделить несколько контуров, предназначенных включаться и выключаться в разное время. Любой собственник частного домовладения знает факты:

  1. Дом в период разработки конструкции обзаводится электрическим проектом. Нельзя брать и что-то менять без сонма согласовательных работ. Следовательно, чем меньше стоит фотореле и влияет на схему, тем лучше. Тогда смена лампочек накала или разрядных на светодиодные или энергосберегающие смотрится уместно. Главное, что пропускаемый ток уменьшится, удастся сэкономить на реле, а также обойтись единственным на все поместье.
  2. Важной частью считается квота энергии. По законам РФ собственник имеет право на определённую долю энергии. Это называется квотой. Если свою долю не выбрать – что учитывается уже в проекте электрификации – потом за положенное придётся (!) платить. Собственную квоту лучше знать заранее. А превышать нельзя опасаясь прогрессирующего штрафа. Следовательно, выгодно забрать ровно столько, сколько даёт закон. Сбережение энергии за счёт внешнего освещения позволит чуть больше приборов разместить внутри здания.

Проверка действия фотореле

Обратите внимание при установке фотореле, что в место будущей дислокации должен беспрепятственно проникать свет. Для подстройки уровня включения с нижней стороны прибора устанавливается специальный винт. Регулируя его положение, возможно беспрепятственно настроить прибор на нужное время. Разумеется, многое зависит от погоды. Если утро пасмурное, свет проработает дольше. И наоборот – когда рассвет солнечный, освещение выключится раньше.

Если это не нравится или просто не требуется, потребуется последовательно включить реле времени (таймер). Современные версии отличаются возможностью программировать расписание по дням недели и выбирать варианты. Иногда выручит датчик движения. Это полезно в темных галереях, где неэффективно ставить выключатели — сложно найти. Датчик определит, что приближается человек, и выполнит нужную работу.

Читайте также:  Что такое колесный плуг

Схема сбора реле

Как сделать и подключить фотореле самостоятельно

Ввиду простоты конструкции люди часто хотят сделать фотореле самостоятельно. Речь сейчас идёт о садоводах (для контроля освещения), автолюбителях и прочих лицах, которым не требуются проект и согласование. Принцип работы фотореле уже описали выше, просто посмотрите на схему. Там приведено реле на 220 В, несложно найти в микроволновой печи или мультиварке. Выбирайте любое, лишь бы напряжения +12 В хватило для срабатывания.

Транзисторы позаимствованы незамысловатые и включены по схеме с общим эмиттером. Это ключи, отпираемые положительным напряжением. Оно не способно поступить на первый каскад (находящийся слева), пока на фотодиод КДФ101А не упадёт достаточный поток фотонов света. Потом ключ просто передаёт потенциал на базу второго в каскаде ключа, подключающего схемную землю на реле. Таким образом, цепь замыкается. А на управляющий электрод силового реле начинает поступать в полной мере 12 В.

Диод, соединённый параллельно с реле, служит для обратного размыкания, когда транзисторы закроются. Особое внимание обратите на экспериментально подбираемый номинал резистора, определяющего режимы работы обоих транзисторов. Требуется просто по вольт-амперной характеристике выбрать правильную точку. Потом посчитать, как должно делиться напряжение. Обратите внимание, питание берётся прямо через реле. Если принципиальная схема не позволяет так сделать, придётся провести провод питания прямо на катод фотодиода, возможно применение другого реле. Иначе схема не заработает.

Кстати, фотореле возможно проверить за считаные минуты при помощи обычного мультиметра. Схема подключения фотореле уличного освещения аналогична описанной выше. А напряжение питания +12 В можно взять из любого блока питания, оказавшегося поблизости (или аккумулятора).

Фотореле является таким устройством, которое имеет выносной или встроенный сумеречный датчик, который можно подключить в цепи любых осветительных приборов. Он реагирует на степень освещения и подает сигналы в релейную схему. Когда реле замыкается освещение будет включаться, а когда размыкается – освещение будет отключаться днем. В этой статье разберем, что такое фото реле и для чего оно необходимо, принцип действия фотореле, а также какова схема подключения фотореле.

Как выбрать?

Для того, чтобы правильно подобрать и подключить устройство своими руками, например, к прожектору, необходимо знать какой вам тип датчика необходим и какой будет наиболее удобным. Они бывают встроенные и выносные. При выборе обязательно нужно будет учитывать токовые характеристики устройства. Они обладают своими ограничениями в коммутации по току, выраженные в амперах.

Как оно работает?

Устройство обладает светочувствительным элементом, который является постоянно включен в схему осветительного прибора и имеет питание. Этот элемент постоянно проводит измерение уровня освещенности (день – ночь) там, где это необходимо. Установка фотореле предполагает, что реагирующий на уровень освещения прибор будет подавать сигналы на реле: при замыкании – будет включать осветительный прибор, а во время размыкания контактов – отключать.

Структурная схема

Чтобы понять принцип работы фотореле необходимо разобраться с его составными частями. Среди конструктивных элементов могут быть следующие элементы:

  • Датчик (светочувствительный) – реагирует на изменения степени освещенности;
  • Датчик (фотоэлемента) – реагирует на изменения силы тока;
  • Усилитель для электрического тока;
  • Реле – коммутирующий элемент в устройстве.

Особенности конструкции

Обычные устройства, предназначенные для малых светильников, чаще всего производятся одним блоком в пластиковом корпусе. Они имеют возможность закрепления на стенах или подключения к светодиодному светильнику с задней стороны.

Если подключить светильники, мощность которых превышает мощность фотореле своими силами установленного, то цепь должна коммутироваться через магнитный пускатель или современные контакторы на соответствующую нагрузку.

Более сложные варианты производятся из двух составляющих – измерительно-коммутационного устройства и выносного фотоэлемента. Измерительный блок располагается непосредственно в электрическом щите.

Установка фотореле, снабженного реакцией на движение, то необходимо учитывать требуемый обзор контролируемой территории. Несколько светильников на одну выходную группу прибора можно подключить по параллельной схеме.

Основная масса моделей снабжены помехозащитой от ложных срабатываний, т.е. выдержкой времени. Однако, не смотря на это, подключение фотореле для уличного освещения следует производить подальше от других искусственных источников света во избежание эффекта мигания ламп.

Принцип работы

Простая схема фотореле проводит замеры освещенности при помощи одного из элементов:

  • Фототранзистора;
  • Фоторезистора;
  • Фотосимистора;
  • Фотодиода;
  • Фототиристора.

Схема фотореле для уличного освещения в качестве чувствительного элемента, воспринимающего силу света, предполагает наличие p-n переход, создаваемый на стыках разных полупроводниковых металлов, обладающих p- и n – проходимостями. Этот переход, в свою очередь, и вырабатывает электрический импульс во время попадания на него света.

Сопротивление фоторезисторов будет зависеть от силы светового потока.

Фотодиоды будут формировать электрические импульсы, которые станут соответствовать интенсивности светового потока за счет действия фотовольтаического эффекта.

Фототранзисторы являются аналогами обычных биполярных транзисторов и выполнен как оптоэлектронный полупроводник. В подобном устройстве часть базы подвергается воздействию света для осуществления регулирования выходного электрического сигнала.

Фототиристоры предназначаются для деятельности в цепях постоянного тока. Изготовлен оптоэлектронным полупроводником, который обладает структурой обычного тиристора. Включается в работу от появления тока от светового потока, направляемого на светочувствительную матрицу элемента.

Читайте также:  Тесты сварочных аппаратов инверторного типа

Фотосимистор предназначен для работы в цепях переменного тока. Он упрощенно может быть представлен как конструкция из 2 фототиристоров, каждый из которых будет реагировать на отрицательную или положительную составляющую полупериода гармоники. У него специальная схема будет заниматься синхронизацией тока для передачи на управляющий электрод.

Технические данные, влияющие на выбор

Ниже приведены основные параметры, которые будут оказывать влияние на выбор и подключение фотореле для уличного освещения:

  • Номинальное напряжение устройства.
  • Потребляемая мощность и тепловая нагрузка светильников. Эти нагрузки выходные контакты устройства должны с уверенностью выдерживать.
  • Условия работы устройства, которые будут влиять на выбор конструкции и степени защиты:
  • Атмосферные осадки;
  • Попадание пыли и инородных предметов;
  • Перепады температур;
  • Уровень светочувствительности и степень настройки момента срабатывания;
  • Типы подходящих светильников. Здесь стоит сказать, что обычные модели, смонтированные своими руками, предназначаются для подключения и работы с активной нагрузкой, которая создается галогенными лампами и лампами накаливания. А вот, например, энергосберегающие и люминесцентные, а также другие подобные типы ламп, вырабатывают реактивную часть нагрузки. У подобных видов ламп во время запуска происходит бросок пускового тока, а это может пожечь контакты устройства.

Схема подключения

Чтобы разобраться, как подключить фотореле к освещению необходимо внимательно изучить само изделие или упаковку. На них собственно и должна быть приведена схема подключения фотореле для уличного освещения. Выводы из устройства снабжены проводами с различным цветом изоляции. Это необходимо для исключения ошибок при подключениях. Сделать вывод о их назначении просто, если знать информацию о цветовой маркировке. Из прибора выведено 3 провода:

  • Черный – обозначает фазу;
  • Зеленый – нулевой провод;
  • Красный – коммутируемая фаза, идущая к светильнику.

Итак, как подключить фотореле к освещению? До начала выполнению работ по подключению необходимо изучить прилагаемую инструкцию. Для того, чтобы соединить провода следует использовать распределительную коробку, которую можно установить рядом на стенке.

Нагрузка коммутируется путем прерывания фазного провода. За счет этого происходит подача и исчезновение напряжения. Зеленый провод (ноль) подключается для обеспечения работоспособности.

Будем надеяться, что статья полностью помогла разобраться в том, что это фотореле и как подключить датчик света для уличного фонаря. Если еще останутся вопросы, то смело задавайте в комментариях.

Для обеспечения повышения качества жизни, её удобства и комфорта, человечество создало огромное множество различных устройств и приспособлений. Одним из них является фотореле, призванное включать и выключать свет в определенное время суток, заполняя темные пространства уютным свечением вечером и оставляя место солнечному свету рано утром.

Что такое фотореле?

Данное приспособление не имеет единого четкого названия – существуют такие названия как датчик света и сумерек, фотоэлемент, фотосенсор, фотодатчик, светоконтролирующий выключатель или датчик освещенности. Но все эти названия не изменяют главного предназначения данного устройства – включение освещения в сумерках, а также его отключение на рассвете.

Принцип работы заключается в изменении параметров некоторых составляющих под действием солнечного света. Пока на них падает достаточное количество света, цепь продолжает быть разомкнутой. При наступлении темноты параметры фоторезисторов изменяются и при определенных показаниях потенциометра цепь замыкается. На рассвете ситуация меняется диаметрально противоположно – при определенном значении цепь размыкается, и реле отключает уличное освещение.

Преимущества фотореле для уличного освещения

Данное устройство регулирования наружного света обладает рядом неоспоримых преимуществ, среди которых выделяются:

  • Удобство в обиходе: теперь не нужно идти по двору, погруженному в кромешную тьму, дабы открыть входную дверь – с наступлением сумерек, фотореле самостоятельно активирует систему освещения.
  • Экономия энергии: жители загородных домов нередко забывают выключить свет, когда ложатся спать или покидают дом. Теперь, свет будет выключен с первыми проблесками солнца с помощью стандартного фотодатчика, при условии отсутствия людей в доме – с помощью чувствительного датчика с фиксацией движения, а в определенное время – специально запрограммированный.
  • Имитация наличия хозяев: так как основным фактором присутствия людей в доме является включенный свет – воры и вандалы не рискнут проникнуть в дом.

Как работает фотореле?

Неотъемлемым составляющим компонентом любого фотореле является фотодатчик, меняющий свои свойства под действием потока света. Далее фотодатчик соединен с управляющей платой, отвечающей за все необходимые функции и контролирующей состояние устройства.

Существует большое разнообразие модификаций датчиков с различным набором дополнительных характеристик. Так, различают:

  • Фотореле с датчиком движения: включают освещение при условии какого-либо движения в видимой зоне. В сочетании с фотодатчиком, срабатывает только в темное время суток.
  • Фотореле с датчиком движения и таймером: датчик подвергается такой тонкой настройке, что впоследствии срабатывает в определенный момент – например, в определенные временные промежутки или когда кто-то подходит к дому.
  • Фотореле с таймером: появляется возможность экономии электроэнергии, отключая свет в неиспользуемые промежутки времени.
  • Фотореле с возможностью программирования: считается наиболее дорогим и функциональным видом датчиков света. Данный вид предоставляет возможность настройки включениявыключения освещения в зависимости от уровня природной освещенности, дня недели или времени года.

Также датчики день-ночь разнятся по типу исполнения. Например:

  • Фотореле наружной установки: приспособление устанавливается зачастую на стене дома. Такой фотодатчик имеет герметичный корпус, который изготавливается из термостойкой пластмассы.
  • Фотореле внутренней установки: монтаж происходит в основном электрощите дома путем установки на DIN-рейку. Сюда входит также выносной фотодатчик, который прикрепляется на фасад и соединяется с блоком с помощью двух проводов. Так как для прокладки необходимой проводки нужно пробивать стену, данный вид фотореле рекомендуется инсталлировать на стадии строительства или ремонта.
Читайте также:  Расположение точечных светильников в детской комнате

Технические характеристики

При выборе необходимого оборудования, необходимо учитывать следующие характеристики, предопределяющие функциональность:

  • Напряжение: наиболее распространенными считаются датчики напряжением 220 В или 12 В. Зачастую выбираются по типу напряжения, которое питает наружное освещение. 12-вольтовые датчики используются также вместе с аккумуляторами.
  • Режим работы: рекомендуется подбирать датчик день-ночь в зависимости от температурных особенностей Вашего региона. Кроме того, стоит выбрать устройство с более широким диапазоном температур на случай неожиданно больших перепадов.
  • Класс предохранения корпуса: для монтажа на улице советуют выбирать класс ІР 44 или выше. Для установки внутри дома рекомендуется ІР 23. Данная классификация предписывает защиту от попадания твердых частиц с диаметром свыше 1 мм, а также водяных брызг. Не рекомендуется выбирать фотореле для наружной установки с пониженным классом защиты.
  • Мощность нагрузок: каждое фотореле имеет свои пределы мощности нагрузок. Оптимальной считается общая мощность подключенных фонарей, которая меньше на 20%. При работе не достигается предел функциональности, поэтому, имеет большую продолжительность эксплуатации.

Данные параметры, безусловно, важны, но необходимо учитывать также следующие характеристики, как параметры регулировок, способные оптимизировать работу фотореле, сделав её более экономичной и эффективной. К таким характеристикам относятся следующие:

  • Порог срабатывания: данный параметр повышает или понижает чувствительность. Рекомендуется понижать уровень чувствительности на зимний период, а также в городах при условии расположения поблизости ярко освещенных сооружений.
  • Задержка на включение и выключение (сек.): при повышении порога задержки, происходит защита от ложного срабатывания от воздействия стороннего источника света, например, автомобильных фар. Кроме того, данный параметр предохраняет выключение уличного освещения при затемнении облаками или тенями иного характера.
  • Диапазон освещенности: задается уровень освещенности, при котором фотодатчик дает сигнал на включение или отключение питания. Данные границы называются нижней и верхней границами освещения. Представленный диапазон колеблется от 2-100 Лк (при 2 Лк наступает полная темнота) до 20-80 Лк (20 Лк – сумерки с условием видимости очертаний предметов).

Где лучше всего крепить фотодатчик?

Немаловажен также подбор места монтажа оборудования. При этом должны удовлетворяться следующие аспекты:

  • Необходимость попадания на датчик дневного света при условии, что он выносной.
  • Расположение источников света, которые могут искажать работу фотореле (фонари, светящиеся вывески, окна, рекламные щиты) – важно отсутствие реагирования фотодатчика на эти раздражители, их включение, а также отключение.
  • Минимизация влияния света автомобильных фар.
  • Высота расположения фотодатчика – наиболее оптимальной высотой считается 1,8-2 м.

Схема подключения фотореле

Основная задача выносного фотодатчика – подача питания на систему освещения при отсутствии природного освещения, а также его отключение при должном количестве. Фотореле используется в качестве своеобразного выключателя, основную роль в котором выполняет светочувствительный элемент. Исходя из этого, схема его подключения аналогична схеме подключения обычной электросети – на датчик день-ночь подается фаза, которая передается на систему освещения.

Кроме того, для должной работы необходим источник питания электроэнергией, на нужные контакты происходит подача нуля. Немаловажным будет также монтаж заземления.

Важным параметром, описанным выше, была мощность подводимой нагрузки. Поэтому рекомендуется подавать напряжение на фотореле через магнитный пускатель. Его задача – частое выключение или включение электрической сети, в которой находится светочувствительный элемент, имеющий малую подключаемую нагрузку. А к выводам магнитного пускателя можно подключать более мощные нагрузки.

При условии, что, помимо датчика, необходимо подключение дополнительных приборов, типа таймера или датчика движения, они находятся в сети подключения после фотореле. В данном случае, порядок инсталляции таймера или датчик движения не имеет значения.

Соединение проводов должно осуществляться в монтажнойраспределительной коробке, которая монтируется в любом удобном месте на улице. Рекомендуется подбирать герметичные модели коробок.

Кроме того, данное устройство имеет особенности подключения проводки. Каждое фотореле оснащено тремя проводами: красный, синийтемно-зеленый, черныйкоричневый. Цвета проводов предписывают их порядок подключения. Так, красный провод в любом случае подключается к лампам, синийтемно-зеленый провод подключает к себе ноль от питающего кабеля, а черномукоричневому зачастую подается фаза.

Подключение фотореле, имеющего выносной датчик

Данный вариант подключения имеет некоторое отличие. Так, фаза подключается к клемме А1 (L), которая находится в верхней части прибора. Ноль подключается на клемму А2 (N). В зависимости от модели, с выхода, который может находиться наверху корпуса (обозначение L`) или же в нижней части, фаза подается на осветительную систему.

Как настраивать фотореле

Настойка фотодатчика проводится после его монтажа и подключения в общую электросеть. Регулировка пределов спадания проводится путем вращения небольшого пластикового диска в нижней части корпуса. Для выбора направления вращения – на повышение или понижение – следует крутить согласно направлению стрелок, которые видны на диске: влево – уменьшение, вправо – увеличение.

Наиболее оптимальный алгоритм настройки чувствительности заключается в следующем. Сначала, путем выворачивания диска регулировки чувствительности в крайнее правое положение устанавливается наименьшая чувствительность. В сумерках рекомендуется начинать подстройку. Для этого стоит проворачивать диск регулировки плавно влево до тех пор, пока не включится свет. На этом можно завершить настройку фотодатчика.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector