110 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автомат включения освещения своими руками

Устанавливаем автомат включения уличного освещения своими руками

Автоматы отключения уличного освещения в последнее время пользуются все большим спросом. Ведь многие озаботились проблемой освещения придомовой территории.

Каждому хочется выполнить наружное освещение максимально эффективным, экономным и безопасным. И вводные автоматы, датчики управления освещением, и схемы освещения становятся все более востребованными. Поэтому и мы решили уделить этому вопросу внимание.

Варианты схем ручного управления наружным освещением

На данный момент представлено богатое разнообразие схем выполнения наружного освещения. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Недостатки в большинстве случаев сводятся к конечной стоимости освещения, поэтому наша инструкция предлагает варианты схем освещения от самой дешевой к самой дорогой.

Ручное включение наружного освещения

Первый, и, пожалуй, самый простой способ, это включение освещения посредством воздействия на автоматический выключатель системы наружного освещения. В этом случае загораются сразу все лампы наружного освещения, если они не имеют отдельных выключателей. Схема не требует особых изысков и максимально надежна.

  • Для создания такой схемы освещения нам потребуется только вводной автомат, от которого будет запитана вся сеть освещения. Но здесь есть несколько нюансов.
  • Согласно п.6.2.3 ПУЭ, каждая группа освещения может содержать не более 20 ламп. Кстати, это правило распространяется и на другие схемы освещения.
  • Так же, согласно п.6.2.2. ПУЭ, автомат отключения уличного освещения не должен иметь номинал выше 25А. Но если монтируется одна группа освещения, то обычно хватает автомата с номиналом в 10 или 16А.
  • Обычно вводной автомат устанавливается в распределительном шкафу в помещении. В этом случае пыле и влагозащищенность не имеют значения. Если же вводной автомат устанавливается в специальном шкафу вне помещения, то его защищенность должна быть не ниже IP 44.

Обратите внимание! Если электрический аппарат устанавливается вне помещения, то уровень защиты имеет важное значение. Первая цифра обозначает уровень пылезащищенности и может варьировать от 0 до 6. Вторая цифра обозначает уровень влагозащищенности и может варьировать от 0 до 8. Чем выше этот показатель, тем лучше.

Включение наружного освещения от кнопки

Ходить к распределительному щитку и постоянно включать и отключать свет — достаточно обременительно. Поэтому некоторые установили кнопки в удобном месте и производят эти операции от них. Это более удобно, но требует установки дополнительного оборудования.

  • Схема автомата включения освещения в этом случае такова: сразу после группового автомата устанавливается пускатель. К пускателю подключаются выводы вводного автомата и запитываемая сеть освещения.
  • В удобном для вас месте устанавливается кнопочный пост. Он должен содержать кнопки включить и отключить. С кнопочного поста подается питание на катушку пускателя.
  • При нажатии кнопки включения цепь катушки пускателя замыкается, и он подтягивается, тем самым включая вашу сеть освещения. Благодаря собственным контактам, пускатель становится на самоподхват и находится в сработанном состоянии до нажатия кнопки «Стоп».
  • При нажатии нормально замкнутой кнопки «Стоп» цепь размыкается и пускатель отпадает. Благодаря этому освещение отключается.
  • Такой способ включения уличного освещения позволяет одним нажатием включить сразу несколько групп освещения. Главное, все их подключить к пускателю.

Автоматическое включение освещения

Использование в качестве вводных автоматов датчиков

Все это «дедовские» методы, но ведь современные технологии не стоят на месте. Сейчас все большее распространение получают схемы с использованием датчиков движения или освещенности. Эти приборы позволят вам полностью устраниться от управления сетью освещения.

  • Датчики освещенности срабатывают при снижении уровня освещения до определенного уровня. Благодаря наличию регулировки, вы самостоятельно сможете выставить этот уровень.
  • Датчики движения срабатывают при наличии движения в определенном секторе. Он так же имеет регулировку по уровню этого движения, что позволит вам исключить ложное включение от пробежавшего кота. Кроме того, датчики движения оборудованы настраиваемыми таймерами задержки выключения после срабатывания.
  • Также в продаже имеются совмещенные датчики движения и освещенности, которые срабатывают при наличии обоих факторов. В большинстве случаев они имеют возможность регулировки обоих параметров, а также времени задержки отключения.
  • Характеристики автоматов освещения на основе датчиков имеют не мало параметров. В первую очередь, это, конечно, номинальный ток, которые они способны коммутировать. Обычно он составляет 6 или 10А. Для коммутации больших токов используют схемы, о которых мы расскажем ниже.

Обратите внимание! Справедливости ради стоит отметить, что можно отыскать модели с номиналом и в 25А. Но в большинстве случаев цена такого фотореле достаточно высока, а заявленные номинальные параметры не всегда отвечают действительности.

  • Так как датчики предназначены для наружной установки, то нельзя забывать об их защите. Здесь так же лучше выбирать приборы с IP 44 и выше.
  • Для датчиков движения очень важным параметром является угол обзора. Он может варьироватьcя до 360⁰. От его величины зависит и цена. Поэтому если вам нужен узконаправленный датчик, например, на садовую дорожку, то стоит выбирать изделия с меньшим углом. Если же вы собрались контролировать движение на детской площадке или поляне, то вам нужен датчик с большим углом обзора.

  • Характеристика автомата для освещения такого типа включает в себя и номинальную мощность прибора. Но обычно она крайне мала и не является существенной для сети освещения.
  • Также можно отметить разные возможности по регулировке датчиков освещенности и движения. Разница может достигать десятки раз, но, откровенно говоря, регулировку вы выполните один раз при установке и больше она вам не потребуется. А вот таймер, который имеется на датчиках движения и совмещенных моделях, может быть весьма полезен. Обычно он позволяет варьировать в пределах 5 минут, но можно найти модели и с большей задержкой.

Схема включения наружного освещения с использованием датчика движения

Датчики движения устанавливают как автомат на освещение определенного участка. Это может быть садовая дорожка, подъездная дорога к гаражу, в общем, там, где свет нужен лишь на небольшой промежуток времени.

  • Обычно схема такого подключения выглядит так. От группового автомата питание подается на несколько линий. На требуемой линии мы устанавливаем датчик движения, который работает по принципу обычного выключателя.
  • Так же возможен вариант установки датчика движения не после группового автомата, а после датчика освещенности. То есть групповой автомат коммутирует и обеспечивает электрическую защиту группы. Затем стоит датчик освещенности, который при снижении освещенности включает всю группу. И только при срабатывании датчика освещенности начинает работать датчик движения.
  • Такая схема хороша, если вам необходимо обеспечить включение части освещения просто при потемнении, а часть освещения должна включаться только при присутствии человека.
  • Если же вам надо, чтобы все имеющееся наружное освещение включалось только при наличии человека и в темное время суток, то идеальным решением будет совмещенный датчик освещенности и движения.

Схема включения наружного освещения от датчика освещенности

Мы уже частично описали основные варианты использования датчика освещенности выше. Но давайте более подробно остановимся на схеме его подключения.

  • От нашего группового автомата в распределительном щите прокладываем провод к датчику освещенности. Для коммутации сети освещения нам необходимо подключить фазный провод от автомата и фазный провод, идущий непосредственно к светильникам. Кроме того, для работоспособности прибора нам необходимо подать ноль на соответственно обозначенный вывод датчика. Более детально с этим процессом вы можете ознакомиться на видео, представленном на нашем сайте.

Обратите внимание! Место установки датчика освещенности очень важно. Оно не должно располагаться в зоне освещения светильников. Иначе при включении освещения датчик отключит его. Также место установки не должно попадать в зону тени от деревьев или строений. Это может привести к ошибочному включению освещения.

  • Если вы используете датчик освещенности для включения более 20 ламп, то, согласно п. 6.3.4 ПУЭ, вам следует установить дополнительные автоматы защиты. Их можно установить в распределительном щите рядом с вводным автоматом. Но в этом случае стоимость монтажа сильно возрастет. Да, датчик на большой номинальный ток обойдётся не дешево. Поэтому чаще используют другой вариант.

Схема включения мощного наружного освещения от датчика освещенности

А вот какой автомат ставить на освещение, если нам необходимо, чтобы при потемнении включалось сразу несколько групп. При этом суммарная нагрузка может превышать и 25 и 32 А. Для этого используется схема совместного подключения датчика и пускателя.

  • При такой схеме освещения провода нескольких групп питания наружного освещения подключаются к выводам пускателя соответствующей величины. Но это только в случае использования однофазной сети и при количестве групп не больше трех.
  • Если же групп больше или же применяется трехфазная сеть, что более вероятно, то пускатель устанавливают перед групповыми автоматами включения наружного освещения.
  • Управление пускателем осуществляется от датчика освещенности. Для этого один из фазных проводов питания группы подключается к датчику, а вывод из датчика подключается к катушке пускателя. Тем самым обеспечивается управление включением пускателя от датчика.
  • При срабатывании пускателя подается напряжение ко всем группам освещения, что позволяет коммутировать достаточно серьезные нагрузки.

Вывод

Зная какие схемы возможно применять для управления наружным освещением, вы без труда сможете смонтировать все своими руками. Ведь никаких сложностей в этом нет, а более детальную информацию по монтажу каждой из представленных схем вы с легкостью найдете на страницах нашего сайта.

Автомат включения освещения на основе PIR

Хочу поделиться своим опытом применения профессиональных пироэлектрических пассивных инфракрасных датчиков (PIR). Речь о датчиках, которые используются в системах охранной сигнализации. Именно эти датчики я давно использую для автоматического включения и отключения освещения. Вы спросите – к чему вся эта суета, если подобный датчик для бытового применения можно свободно приобрести в магазине? Причины, конечно, есть, и их даже несколько. Те, кто уже имел опыт использования подобных бытовых датчиков, прекрасно знают, что качество их работы, и качество того, как они сделаны, очень часто, как говорится – «ниже плинтуса». Не скажу, что они все такие, но при их покупке необходимо осознавать, что Вы покупаете «кота в мешке». В личной практике, был опыт покупки подобного бытового датчика…Я потом, был вынужден потратить ещё три дня, чтобы довести его работу «до ума». Второй серьёзный недостаток – из-за особенностей их схемотехники, большинство из них, не способны включать нагрузку мощностью менее 60 Вт. И это очень большой недостаток. Почему это так, поясню позже. Очень плохо и то, что они не имеют гальванической развязки от сети 220 Вольт, что – плохо, в любом случае.

Именно по этим причинам, я использую только профессиональные датчики. Следует особо отметить, что эти датчики есть в свободной продаже, и цены на них соизмеримы с бытовыми датчиками. Профессиональные датчики – надёжны, по определению, и качество их работы никогда не вызывает проблем.

Читать еще:  Как настроить цифровую антенну самостоятельно

Очевидно, что человек, который не дружит с электричеством, не сможет использовать этот датчик. Но имея даже небольшой опыт работы с паяльником, Вы сможете это сделать. О практической пользе автомата, который включает свет везде, где Вы появляетесь, пояснять особо – нечего, это и так понятно. Но положительные эмоции, которые он вызывает, просто словами не передать – после установки первого автомата, мне целый год хотелось поклониться в знак благодарности, когда при входе в прихожую, вдруг сам зажигался свет. Теперь уже давно, и подсветка столов кухонного гарнитура, свет в туалете, в ванной комнате, коридоре – включается сам. Получаешь этакий а-ля «умный дом», но, правда, без «мозгов» пока.

В рамках данной статьи, мы не будем вдаваться подробно в сам принцип работы датчика – об этом уже много написано. Пусть оно «булькает» там, как то там.… Нам важно другое – сделать так, чтобы датчик включал свет.

Будем потихоньку двигаться в цели, и к концу повествования, станет ясно, что теперь всё ясно.

Начнём с самого датчика, естественно. Как он выглядит, рассказывать не буду – все видели. Важно другое – внутри, мы найдём плату с клеммной колодкой с подписями — +- 12 V и символами контактов нормально замкнутого реле. Сразу понятны две вещи – понадобится блок питания на 12 Вольт (о нём подробнее позже поговорим, каким он должен быть, зависит от того, что ещё вы будете им питать)…, и то, что сразу использовать штатные контакты реле мы не можем. Ну что же – датчик – он и в Африке – датчик, его работа – команды раздавать. А контакты его реле работают так – когда движения перед датчиком нет, его контакты – замкнуты, и они разрываются лишь на несколько секунд, в сам момент срабатывания датчика (когда он «увидит» движение).

Непосредственно включать и выключать свет, будет другой блок — назовём его – таймер . Принцип его работы станет понятен, если мы посмотрим его схему.

Сама схема таймера настолько проста, что я для неё даже плату никогда не делал, а монтировал все элементы навесным монтажом прямо на выводах реле. Логика работы таймера очень проста.

При отсутствии движения, контакты реле датчика движения – замкнуты. Потенциал анода VD1 равен нулю. Конденсатор С1 – разряжен (через резистор R2), полевой транзистор – закрыт, реле Р1 – выключено. При срабатывании датчика, контакты реле датчика кратковременно размыкаются, при этом, конденсатор С1 быстро заряжается по цепи — +12V_резистор R1_ диод VD1_ — 12V. При этом, транзистор Т1 включает реле Р1. Затем контакты реле датчика вновь замыкаются, и конденсатор С1 начинает медленно (около четырёх минут) разряжаться через резистор R2 (через замкнутые контакты реле датчика, С1 разряжаться не может – этому препятствует запертый диод VD1).

Весь фокус в том, что если в течение этих четырёх минут, датчик заметит хоть малейшее движение, конденсатор С1 вновь зарядится до максимума, и отсчёт четырёхминутного периода времени начнётся заново. Иными словами – свет в помещении не погаснет до тех пор, пока датчик движения «видит», что в помещении есть движение. Свет погаснет лишь через четыре минуты после того, как все покинули это помещение. Время выдержки можно изменить, изменив номиналы С1 или R2, но практика показала, что четыре минуты – вполне достаточно – высидеть четыре минуты без движения, конечно можно, но это надо сильно постараться.

Про сам принцип работы, надеюсь, уже всё понятно. Осталось рассказать про всякие нюансы использования.

Рисунок ниже – схема включения нагрузки на 220 Вольт. Поясню назначение опции «дежурный свет». Практика использования автомата включения света, к примеру, в ванной комнате, показала, что входить в неё, гораздо комфортней, когда в ней полумрак, а не полная темнота. Эту дежурную подсветку и обеспечивает постоянно включенный светодиод HLдс (достаточно лишь одного светодиода). Он потребляет лишь 180 мВт, но значительно повышает комфорт.

Ниже – схема включения светодиодного светильника на 12 Вольт (как сделать светильник – поясню ниже).

Печатная плата таймера может выглядеть, например, так

Но её желательно будет подкорректировать под реле, которое Вы планируете использовать.

Подробности про блок питания на 12 Вольт. Его лучше использовать уже готовый, от какого-нибудь модема, к примеру. Мощность его должна быть, как правило, не велика. Давайте прикинем – сам датчик движения потребляет всего 20 мА, плюс таймер – 50-60 мА, то есть, без светодиодного светильника, достаточно совсем маломощного БП, рассчитанного на потребляемый ток 100-200 мА.

Если питать от блока питания и сам светодиодный светильник, то основной ток будет потреблять сам светодиодный светильник, в этом случае, блока питания на 12 Вольт, с максимальным током 1 Ампер, Вам должно хватить вполне. Такой блок питания легче использовать готовый, чем собирать самому. Но как Вам удобней – решайте сами.

Светодиодный светильник достаточно просто сделать самому, из отрезков светодиодной ленты. Подробно рассказывать, как это сделать я не буду – там всё очевидно на фотографии ниже. Его я использую для освещения разделочного стола в кухонном гарнитуре.

Подавать питание на подобный автомат, удобно в том месте, где ранее был подключен патрон лампочки. Это позволит использовать штатный выключатель. Уходя на работу, Вы, как обычно выключаете свет, и автомат полностью обесточивается.

Сделайте себе такой автомат, и он долгие годы будет обеспечивать комфорт Вам и Вашим близким. Уверяю, Вы ещё долго потом будете задавать себе вопрос – и почему же я не сделал это раньше?

Примечание

Некоторые из профессиональных датчиков, после подачи питания, производят самодиагностику, поэтому, первая команда может появляться с задержкой в 15-20 секунд. Это штатная работа датчика, и не следует воспринимать это, как признак ненормальной работы.

Напомню, так же – необходимо правильно выбрать место расположения самого датчика движения. Он, по возможности, должен всегда «видеть» Вас, где бы в данном помещении Вы ни находились.

И ещё маленький совет – если на кухонном гарнитуре Вы планируете разместить два светодиодных светильника, их желательно сделать в одно время, и из одной и той же светодиодной ленты. Причина проста – все светодиоды немного отличаются по спектру излучения, и если делать светильники в разное время и из разных светодиодных лент, то велик риск того, что оттенок белого света у них будет разный, что сильно бросается в глаза. И светодиодную ленту надо купить с «запасом», чтобы при выходе из строя отдельных светодиодов (что случается раз в год), было чем их заменить. Ленту для светильников, желательно испо льзовать без п ластикового покрытия. Это значительно облегчит последующий ремонт светильников.

Ещё, буквально два слова про полевой транзистор VT1 в схеме таймера — мой выбор указанный в перечне, может показаться странным, но причина проста — там можно ставить практически любой с N-каналом, который есть под рукой и который не жалко. Важно лишь, чтобы он имел реально большое сопротивление исток- затвор ( без встроенных резисторов и защитных стабилитронов).

Обзор системы автоматического включения света в доме

Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше. И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.

Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.

Автоматизация подсветки: преимущества и назначение

Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:

  • эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
  • возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
  • автоматическое включение света в темное время суток;
  • экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.

Автоматическая подсветка помещения

Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:

  • через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
  • через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
  • через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.

Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.

В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.

Датчики движения – самый распространенный вариант

Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:

  • инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;

Инфракрасный датчик движения

  • микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;
Читать еще:  Как сделать кусторез своими руками

Микроволновой датчик движения

  • комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.

Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.

Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.

Умный выключатель — хлопаем в ладоши

Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.

Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.

Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.

Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.

Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома

Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.

Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.

Схема подключения фотореле

Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.

Заключение

Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.

Как сделать фотореле в домашних условиях — самый простой способ

Одним из основных элементов автоматики в уличном освещении, наряду с таймерами и датчиками движения, является фотореле или сумеречное реле. Назначение данного аппарата — автоматическое подключение полезной нагрузки, при наступлении темного времени суток, без участия человека. Это устройство также получило огромную популярность благодаря своей дешевизне, доступности и простоте подключения. В данной статье мы подробно разберем принцип работы сумеречного выключателя и нюансы его подключения, а также расскажем, как сделать фотореле своими руками. Это не отнимет много времени и сил, зато вам будет приятно пользоваться самостоятельно собранным устройством.

Конструкция реле

Основным элементом реле является фотодатчик, в схемах могут применяться фоторезисторы, диоды, транзисторы, фотоэлектрические элементы. При изменении освещенности на фотоэлементе соответственно изменяются и его свойства, такие как сопротивление, состояния P-N перехода в диодах и транзисторах, а также напряжения на контактах фоточувствительного элемента. Далее сигнал усиливается и происходит переключение силового элемента, коммутирующего нагрузку. В качестве выходных управляющих элементов используют реле или симисторы.

Почти все покупные элементы собраны по схожему принципу и имеют два входа и два выхода. На вход подается сетевое напряжение 220 Вольт, которое, в зависимости от установленных параметров, появляется и на выходе. Иногда фотореле имеет всего 3 провода. Тогда ноль – общий, на один провод подается фаза, и при нужной освещенности она соединяется с оставшимся проводом.

При подключении фотореле необходимо ознакомится с инструкцией, обратить особое внимание на максимальную мощность подключаемой нагрузки, тип ламп освещения (накаливания, газоразрядные, светодиодные лампочки). Важно знать, что реле освещения с тиристорным выходом не смогут работать с энергосберегающими лампами, а также с некоторыми видами диммеров из-за конструктивных особенностей. Этот нюанс необходимо учитывать, чтобы не повредить оборудование.

Давайте рассмотрим несколько схем для самостоятельной сборки сумеречного выключателя в домашних условиях. Для примера разберем, как сделать симисторный ночник с фотоэлементом.

Инструкция по сборке

Это самая элементарная схема фотореле из нескольких деталей: симистора Quadrac Q60, опорного резистора R1, и фото элемента ФСК:

При отсутствии света симисторный ключ открывается полностью и лампа в ночнике светит в полный накал. При увеличении освещенности в помещении происходит смещение напряжения на управляющем контакте и меняется яркость светильника, вплоть до полного затухания лампочки.

Обратите внимание, что в схеме присутствует опасное для жизни напряжение. Подключать и тестировать ее необходимо с особой аккуратностью. А готовое устройство обязательно должно быть в диэлектрическом корпусе.

Следующая схема с релейным выходом:

Транзистор VT1 усиливает сигнал с делителя напряжения, который состоит из фоторезистора PR1 и резистора R1. VT2 управляет электромагнитным реле К1, которое может иметь как нормально разомкнутые, так и нормально замкнутые контакты, в зависимости от назначения. Диод VD1 шунтирует импульсы напряжения во время отключения катушки, защищая транзисторы от выхода из строя из-за бросков обратного напряжения. Рассмотрев данную схему, можно обнаружить, что ее часть (выделенная красным) по функционалу близка к готовым сборкам релейного модуля для ардуино.

Слегка переделав схему и дополнив ее одним транзистором и солнечным фотоэлементом от старого калькулятора, был собран прототип сумеречного выключателя — самодельное фотореле на транзисторе. При освещении солнечного элемента PR1, транзистор VT1 открывается и подает сигнал на выходной релейный модуль, который переключает свои контакты, управляя полезной нагрузкой.

Если у вас остались вопросы, то посмотрите видео, на которых также подробно рассказывается, как сделать фотореле своими руками:

Вот, собственно и вся информация о сборке фотореле своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео уроки помогли вам сделать сумеречный выключатель из подручных средств!

Наверняка вы не знаете:

Автомат включения освещения своими руками

Здесь предлагается описание схемы несложного автомата, который автоматически включает и выключает свет над мойкой, реагируя на расположение человека в кухне и на внешнюю освещенность. У автомата есть два оптических датчика, один работает на инфракрасных волнах и служит для определения находится человек возле мойки или нет. Второй датчик тоже оптический, но он реагирует на видимый свет из окна и блокирует включение светильника, если внешняя освещенность достаточна.

Этот датчик можно отключить, тогда свет будет включаться только по сигналу инфракрасного. После того как вы отходите от мойки свет гаснет не сразу, а спустя 30-50 секунд. Это исключает мигания света, которые могут быть вызваны вашими непродолжительными перемещениями по кухне.

Принцип работы автомата

Инфракрасный датчик присутствия возле мойки человека сделан на основе оптической пары, — ИК-светодиода HL1 (для пультов дистанционного управления) и интегрального фотоприемника F2 (для систем управления телевизоров).

Фотоприемник и светодиод направлены друг на друга и расположены так, что подходя к мойке человек пересекает воображаемую линию между светодиодом и фотоприемником и преграждает прохождение ИК-света от светодиода к фотоприемнику.

ИК-излучение светодиода модулировано частотой около 36-38 кГц, которая вырабатывается мультивибратором на микросхеме D1. Внутренний усилитель фотоприемника F2 настроен на эту частоту, и при приеме ИК-света с такой модуляцией на его выходе устанавливается низкий логический уровень.

Поэтому, транзистор VT2 закрыт, а конденсатор С5 заряжен, на выводе 12 D2.3 высокий логический уровень.

Если ИК-свет, поступающий на F2 перекрыть, то на его выходе устанавливается высокий логический уровень. Транзистор VT2 открывается и через прямое сопротивление диода VD1 разряжает конденсатор С5. На выводе 12 D2.3 теперь низкий логический уровень.

Если на второй вход D2.3 (выв. 13) так же подан низкий логический уровень, то на его выходе возникает высокий уровень. Это приводит к гашению светодиода транзисторной оптопры А1. Транзистор оптопары закрывается и сопротивление между выводами 3 и 6 микросхемы-регулятора мощности A3 увеличивается. Лампа Н1 включается.

В том случае, когда человек отходит от мойки оптическая связь между HL1 и F2 возобновляется и на выходе F2 возникает низкий логический уровень. Транзистор VT2 закрывается, но напряжение на выводе 12 D2.3 не сразу увеличивается до высокого логического уровня, а нарастает постепенно, так как происходит медленная зарядка конденсатора С5 через резисторы R9 и R8.

Напряжение на С5 достигает высокого логического уровня только спустя 30-50 секунд. Только после этого зажигается светодиод оптопары А1 и происходит выключение лампы Н1. Контроль за внешней освещенностью производится при помощи оптического датчика света F1, роль которого выполняет фототранзистор от шариковой компьютерной мыши.

В схеме включен только один из двух имеющихся в датчике фототранзисторов, поэтому, один из его крайних выводов оставлен неподключенным. Переменный резистор R6 служит для установки чувствительности датчика, так, чтобы триггер Шмитта D2.1-D2 2 оказывался в единичном состоянии, когда освещенность достаточна, и в нулевом, когда уровень внешней освещенности мал.

Триггер Шмитта и конденсатор С2 нужны чтобы исключить самовозбуждение автомата или мигания света при кратковременных изменениях уровня внешней освещенности.

И так, вечером или в пасмурную погоду уровень внешней освещенности недостаточен, поэтому сопротивление F1 велико и напряжение на резисторе R6 ниже порога низкого логического уровня. Триггер Шмитта переключен в нулевое положение и низкий уровень с выхода D2.2 поступает на вывод 13 D2.3. Если при этом, человек находится рядом с мойкой, то на вывод 12 D2.3 так же поступает низкий логический уровень.

Читать еще:  Как сделать перила из металла

А это приведет к включению лампы светильника (Н1). Если же, яркий солнечный день, то сопротивление F1 мало и триггер Шмитта в единичном состоянии. На выводе 13 D2.3 высокий логический уровень и на выходе этого элемента будет низкий уровень независимо от того, какой уровень на его втором входе (от того, в каком состоянии инфракрасный датчик).

Составляющие оптического инфракрасного датчика (светодиод и фотоприемник), чтобы датчик работал эффективно, должны быть расположены относительно низко (на уровне пояса). Но, при мытье посуды именно эта область оказывается наиболее подверженной брызгам воды, поэтому, чтобы снизить вероятность поражения электрическим током, составляющие датчика не должны иметь гальванической связи с электросетью.

С этой целью низковольтная часть схемы питается от электросети через маломощный понижающий силовой трансформатор Т1, а для управления освещением используется оптопара А1. Трансформатор Т1, — малогабаритный китайский трансформатор типа «ALG», с вторичной обмоткой на 6 или 9 V. Напряжение выпрямляется мостом VD2 и стабилизируется стабилизатором А1 на уровне 5V.

Конденсатор С8 должен быть на напряжение не ниже 16V, все остальные оксидные, — не ниже 10V. Регулятор мощности КР1182ПМ1 в этой схеме служит выключателем лампы с плавным нарастанием яркости (постоянная времени цепи С6 R13). Мощность лампы не может быть больше 150W.

Вместо схемы на КР1182ПМ1 можно выходной каскад выполнить на оптосимисторе, но для этого уровень, поступающий на светодиод оптосимистора нужно инвертировать, например, используя четвертый элемент D2 или транзисторный ключ (в зависимости от номинального тока через светодиод).

Сначала нужно настроить ИК-датчик (для этого датчик света можно отключить замкнув S2) Подбирая сопротивление R2 нужно обеспечить сопряжение ИК-канала по частотам, так, чтобы при попадании света от НИ на F2 на выходе последнего был четкий логический ноль (а не импульсы или единица). Затем настраивают датчик света (разомкнув S2), подстраивая резистор R6.

При возникновении пульсаций на выходе D2.2 нужно увеличить сопротивление R5 и (или) емкость С2. Датчик F1 нужно расположить так, чтобы на него попадал свет от окна, но не попадал прямой свет от светильников.

Как сделать фотореле своими руками?

Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.

За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается». В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.

Сфера использования

В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна, они позволят решать самые разные вопросы, не только сопряженные с освещением.

Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.

Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.

В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.

Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.

Разновидности устройств

С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.

С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)

Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.

Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.

С выносным детектором освещенности

Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.

Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.

При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.

На разные уровни напряжения

Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт. Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.

Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).

С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном. Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.

Структура сумеречного выключателя

Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.

Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.

В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).

Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы. Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора. При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением.

Второй метод сборки

Имеется и несколько иной метод. Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:

  • устройство Q6004LT;
  • фотодиод;
  • обыкновенный резистор.

Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.

  • Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
  • Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
  • Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
  • Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.

Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор. Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.

Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.

Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.

О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector