Фотореле как работает: Устройство и виды фотореле

Содержание

Как работает и подключается датчик света с фотореле для сумеречного выключателя

С наступлением осени начинает сокращаться световой день.

Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.

Сейчас любой домашний мастер может экономить денежные средства за оплату электричества, обеспечив его оптимальное потребление для осветительных приборов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе.

Сделать это можно за счет их включения только с наступлением сумерек и отключения при рассвете. Причем работать они могут полностью в автоматическом режиме.

Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.

Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.

Принцип работы фотореле

Для автоматического управления светильниками по величине освещенности рабочего места и фактору «День-ночь» используется специальный светочувствительный датчик. Он меняет свои электрические характеристики в зависимости от интенсивности падающего на него света.

Для корректировки уровня срабатывания имеется регулятор. После него сигнал от чувствительного элемента усиливается до необходимой величины и подается на обмотку реле электромеханической или статической конструкции.

Таким способом, в зависимости от дневного или ночного освещения, датчик света управляет подачей напряжения на обмотку реле. А последнее — подключает или отключает через свой контакт фазу питания сети на светильник.

Как работает чувствительный элемент фотодатчика

Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:

фоторезисторов;
фотодиодов;
фототранзисторов;
фототиристоов;
фотосимисторов.

Как работает датчик света на фоторезисторе

Полупроводниковый слой, облучаемый электромагнитными волнами оптического спектра, изменяет свое электрическое сопротивление.

К нему прикладывается источник стабилизированного напряжения, под действием которого в замкнутой цепи начинает протекать ток, вычисляемый по закону Ома. Его величина зависит от характера изменения сопротивления полупроводникового слоя датчика света.

При увеличении светового потока электрический ток возрастает, а при уменьшении — снижается. Остается только определить граничные состояния, при которых необходимо включать источник освещения в рабочее состояние или отключать его.

Как работает датчик света на фотодиоде

Светочувствительный элемент этого типа преобразует энергию электромагнитных колебаний видимого спектра в электрический ток.

Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.

Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:

питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
или обходиться без его использования.

Как работает датчик света на фототранзисторе

Принципы работы, используемые для двух предыдущих случаев, здесь тоже соблюдаются. Фототранзисторы, работают так же, как и их биполярные или полевые аналоги. На их характеристики влияет интенсивность облучения световым потоком.

Определив эту закономерность, выставляют границы рабочих уставок для конечной схемы фотореле. Таким же образом создаются датчики света на фототиристорах и фотосимисторах.

Как работает электрическая схема датчика света на фотореле

В качестве примера рассмотрим самое простейшее устройство со светочувствительным элементом на основе фоторезистора PR1, обладающего сопротивлением в несколько мегаом при полной темноте.

Под действием потока света оно снизится до нескольких килоом. Этой величины достаточно для открытия первого транзистора VT1, когда через него станет протекать коллекторный ток, открывающий второй каскад на транзисторе VT2.

В это плечо включена обмотка обыкновенного электромагнитного реле К1. Она перекинет собственный якорь во второе положение и переключит свой контакт К1.1, который управляет работой светильника.

При отключении реле от схемы его обмотка формирует ЭДС самоиндукции. Для его ограничения установлен диод VD1. Подстрочный резистор R1 используется в качестве регулятора уставки срабатывания датчика света. В некоторых случаях от него вообще можно отказаться.

За счет использования двух последовательно работающих транзисторов чувствительность такой схемы достигается очень большой величины, когда слабый сигнал света, падающий на поверхность фоторезистора, осуществляет переключение выходного реле и управление светильником в автоматическом режиме.

Такая схема является довольно универсальной. Она позволяет применять различные марки транзисторов, электромагнитных реле и устанавливать для них различное напряжение. Чем его величина будет больше, тем высшей чувствительностью обладает датчик света.

Заводские модули фотореле для сумеречных выключателей имеют более сложную структуру схемы, более мощный выходной контакт, но в основе своей работы они повторяют эти же принципы.

В самодельных конструкциях для автоматического управления светом хорошо зарекомендовала себя схема, описанная в статье здесь. Ее несложно повторить своими руками тем, кто умеет и любит работать с паяльником.

Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж

Использование цветовой разметки проводов

Электрическая схема подключения сумеречного выключателя собирается на основе распределительной коробки, в которую приходят кабелем три провода от электрощитка:

фазы;
нуля;
заземляющего проводника.

На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:

коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.

На фотографии сумеречного выключателя показаны эти провода и регулятор освещенности. При вращении его рукоятки устанавливается порог срабатывания датчика света.

Особенности монтажа

Обычная длина проводов, выступающих из корпуса фотореле, не превышает двадцати сантиметров. Поэтому его приято монтировать в непосредственной близости около распределительной коробки, а сам светильник:

выносят на некоторое расстояние;
или размещают рядом, как показано на фотографии.

При втором способе монтажа схемы необходимо учитывать, чтобы свет от включенной лампы источника не попадал на поле обзора датчика света. Иначе будет происходить ложное срабатывание. Для его исключения дополнительно применяют таймер и датчики движения.

Их контакты включают в последовательную цепочку между красным проводом, выходящим из фотореле и цоколем лампы светильника. Работа датчика движения и таймера подчиняется запрограммированным алгоритмам логической схемы сумеречного выключателя.

Подключение нескольких светильников к одному фотореле

Выходные контакты конечного датчика света обладают определенной коммутационной способностью. Их величина указывается в технической документации и на корпусе сумеречного выключателя в амперах. При необходимости управлять светом от нескольких источников необходимо внимательно посчитать нагрузку, создаваемую ими всеми в комплексе.

Если мощность контактов позволяет, то светильники подключает параллельной цепочкой, как показано на фотографии ниже.

Иногда может возникнуть ситуация, когда нагрузка схемы превышает допустимую мощность контактов сумеречного выключателя.

В этом случае допустимо использовать то же самое фотореле, но к его контактам подключить промежуточный элемент — обмотку магнитного пускателя, обладающей меньшей нагрузкой.

Мощные контакты этого коммутационного аппарата будут надежно переключать цепочку из многих светильников или один мощный прожектор, как показано на схеме ниже.

Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.

Важные технические характеристики датчика света

Фотореле выбирают по:

чувствительности фотодатчика;
типу и величине напряжения питания;
мощности коммутируемых контактов;
рабочей среде сумеречного выключателя.

Чувствительность фотодатчика

Под этим термином понимают отношение вырабатываемого внутри фотоэлемента тока в микроамперах к величине падающего на него потока света в люменах. Для более точного анализа приборов чувствительность классифицируют по:

частоте, связанной с определенным видом колебаний — спектральный метод;
диапазону падающих световых волн — интегральная чувствительность.

Напряжение питания сумеречного выключателя

На форму и величину сигнала обращают особое внимание при работе с моделями датчиков света, выпущенных за рубежом, где стандарты электроснабжения могут отличаться от тех, которые используются у нас.

Рабочая среда

Для управления светом уличных светильников создаются сумеречные выключатели с фотореле герметичной конструкции, способной противостоять действию атмосферных осадков и пыли. Их отличает повышенный класс защиты корпуса по IP.

Они же обладают увеличенным диапазоном рабочих температур. Когда наступает низкая морозная погода, то может возникнуть необходимость обогрева их контактов или временного отключения.

Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.

Изложенный в статье материал позволяет лучше понять видеоролик владельца Инженерные сети «Подключение фотореле».

Если у вас остались вопросы, то можете задать их в комментариях. Сейчас наступил удобный момент для того, чтобы поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Полезные товары Полезные сервисы и программы

Фотореле ФР-М02 AC230B с датчиком УХЛ4 Меандр ФР-М02 AC230B УХЛ4

Номинальное напряжение питания	АС230 ± 10%В
Потребляемая мощность, не более	2ВА
Уровень освещенности	0,1-500 лк
Длительность задержки на включение	5с, 10с, 15с, 20с, 30с, 40с, 1мин, 3мин, 5мин, 10мин
Длительность задержки отключения встроенного таймера	∞, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 5, 7ч
Максимальное коммутируемое напряжение	400 (AC1/5А)В
Максимальный коммутируемый ток: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1)	16А
Максимальная коммутируемая мощность АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1)	4000/480 ВА/Вт
Максимальное напряжение между цепями питания и контактами реле	АС2000 В (50Гц — 1 мин)
Механическая износостойкость, не менее	10 0000 000 циклов
Электрическая износостойкость, не менее	100 000 циклов
Количество и тип контактов	1 переключающая группа
Степень защиты реле по корпусу/по клеммам/по датчику по ГОСТ 14254-96	IP40/IP20/IP65
Диапазон рабочих температур	-40…+55 °C (УХЛ2)
Температура хранения	-40…+70°C
Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4)	уровень 3 (2кВ/5кГц)
Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5)	уровень 3 (2кВ А1-А2)
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69	УХЛ2
Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89	2
Относительная влажность воздуха	до 80% (при 25°С)
Рабочее положение в пространстве	произвольное
Режим работы	круглосуточный
Габаритные размеры	18х93х62 мм
Масса	61 г
Тип выносного фотодатчика (поставляется отдельно)	ФД-3-1
Рабочая температура фотодатчика	-40…+60°C
Длина провода к внешнему фотодатчику (м)	1 (допустимо до 30 м)
Сечение подключаемого провода	0,75 мм²

Что такое фотореле и схема его подключения

Содержание статьи:

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.

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.

Обращаем внимание! Импортные устройства могут быть предназначенными для работы с другими уровнями напряжения. Так они могут быть рассчитаны на 110 или 127 Вольт, а это может не позволить нормально работать в нашей сети 220 Вольт.

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.

Фотореле на плате 2 ампера. Работает прямо в светильнике. SmartRele

SmartRele «Функция Антисвет». Рассчитан только на непрерывный цикл работы с питанием от сети 220 вольт! Устанавливается в уличный светильник, в помещении работать не будет, спрашивайте модель для помещения!

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Предназначен для экономии электроэнергии в дневное время.
Фотореле не «боится» засветки, не моргает, не производит никаких отключений ночью, освещение включает в 10 люкс, выключает в 2 люкса (обратный гистерезис).
Сумеречный выключатель (фотореле – «автомат день-ночь») с световым сенсором. Используется с любыми лампами.

Включение нагрузки — при переходе фазы через ноль!

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Номинальное напряжение сети: 220 В.
2. Номинальная частота: 50 Гц.
3. Максимальный потребляемый ток ламп: не более 2А (440 Вт).
4. Мощность, потребляемая от сети не более: 0.1 Вт.
5. Включение/выключение при освещенности: 10/2 Люкс.
6. Диаметр подключаемых проводов: 2.5 кв.мм.
7. Габаритные размеры, не более: 16 х 49 х 1.5 мм.
8. Масса: 0.011 кг.
9. Условия эксплуатации:
— колебания электросети +/- 15%;
— интервал рабочих температур от — 30 до + 40 С.

КОНСТРУКЦИЯ И ПОДКЛЮЧЕНИЕ

На плате установленна клемма питания и выводные провода на лампу, фоторезистор. Включение освещения при падающем дневном свете через плафон светильника на фоторезистор, будет происходить ближе к окончанию сумеречного времени, если необходимо более раннее включение, поверните фоторезистор ближе к корпусу светильника, чем ближе сенсорная поверхность тем раньше включается освещение. Вставляется в светильники рядом с источником света, его включение не влияет на корректную работу платы. Включение освещения произойдет только на вторые сутки!
Плата является полностью работоспособной и прошла проверку на производстве. При возникшей необходимости проверки перед установкой (возможно только на включение), погасите в комнате свет, или накройте датчик непрозрачным материалом, через 60 секунд включится освещение, при повторной проверке отключите — включите питание.
Внимание! Регулятор рассчитан на непрерывный цикл работы, при отключение питания регулятор в первый цикл работает по другому алгоритму.

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

1. Регулятор освещения ФР — 36шт.
3. Паспорт один на 36 шт.

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Монтаж платы регулятора ФР, его подключение и эксплуатация должны производиться в строгом соответствии с «Правилами устройства электроустановок» и с «Правилами эксплуатации электроустановок потребителей». Силовой щит должен быть оборудован устройством принудительного отключения напряжения с защитой от КЗ и перегрузок. При применении энергосберегающих, люминесцентных и других ламп с пусковыми устройствами, следует учитывать пусковой ток не превышающий 2 ампер. Лампу накаливания более 60 Вт не подключать!

Фотореле и астрономическое в одном флаконе

Содержание

Вступление

Астрономическое реле PCZ-525-3, на мой взгляд, является просто лучшим для управления наружным освещением.

Чем оно отличается от других астротаймеров?

Прежде всего, возможностью подключения внешнего фотодатчика, для измерения освещенности на улице, и дополнительного кнопочного выключателя, для включения света вручную.

Зачем нужен фотодатчик астрономическому реле, а так же о различных способах управления уличным освещением вы узнаете, прочитав эту статью.

Приборы автоматики для управления уличным освещением

Уличное освещение включать по вечерам можно вручную, обычным выключателем. Это простой, проверенный способ, но к автоматизации отношения не имеющий, поэтому рассматривать его не будем.

Предлагаю взглянуть, чем выключатель можно заменить, дабы избавить себя от ежедневной, рутинной работы.

Фотореле

Лестничный автомат ASO-203

Фотореле — весьма распространенный прибор для включения освещения в темное время суток. Стемнело, освещенность уменьшилась до какого-то уровня, реле сработало, свет на улице включился. Утром процесс обратный — на улице рассвело, свет выключился. Всё неплохо, но вот сильно потемнеть может даже днем, что приведет к ложному срабатыванию и напрасному расходу электроэнергии. Еще фотореле не отличается особой стабильностью, может включаться при разных уровнях освещенности, поэтому в процессе установки старайтесь располагать фотоэлемент таким образом, чтобы на него не попадал прямой солнечный свет и свет от лампы, которой управляет реле.

Реле времени

Реле времени, согласно заданной программе, в определенное время включает и выключает свет на улице. Главный недостаток — такое реле нужно часто перестраивать, потому что время захода и восхода солнца сильно меняется в течении года.

Астрономическое реле

Астрономическое реле позволяет включать освещение в момент захода солнца, и выключать на рассвете. Настройки необходимо выполнить один раз, указать дату, текущее время и географические координаты местности, где установлено реле. Затем программа будет подстраиваться ко времени захода и восхода солнца автоматически, в течении всего года.

Думаю, астрономическое реле является наиболее подходящим пробором для управления наружным освещением, хотя всё еще не лишенным недостатков.

Дело в том, при выборе момента включения света в астрономическом реле не принимаются во внимания реальные условия освещенности, а только заход и восход солнца.

Например, в пасмурный, ненастный день свет хочется включить пораньше, а ясным солнечным утром можно выключить, не дожидаясь рассвета.

Осень, Подмосковье. Время съемки — 15:00.

Вероятно, пытаясь создать идеальный прибор для управления освещением, разработчики электроавтоматики решили скрестить астротаймер и фотореле, в результате чего появилось PCZ-525-3.

Астротаймер PCZ-525-3

Давайте взглянем на него внимательнее. В коробке, кроме реле, находится инструкция, и фотодатчик.

Печатная инструкция очень лаконичная, и честно говоря, не пригодная для настройки прибора. Для нормальной работы нужно скачать электронную версию, например по данной ссылке.

Пункты меню и последовательность настройки реле точно такие же, как у PCZ-525, в этом видео все подробно показано, повторятся не буду. Отличия в фотодатчике, который подсоединяется к контактам 7 и 8.

Настройка фотодатчика

После монтажа фотодатчик необходимо включить, задать некоторые параметры:

Заходим в меню SEnSor — ОN-OF и включаем. Теперь на дисплее отображается текущая освещенность в люксах, измеряемая фото-датчиком.
Указываем время работы датчика в минутах tiMe, до и после переключения реле. В отличии от обычного фотореле, здесь датчик работает не постоянно. Измерение освещенности происходит утром и вечером, в промежутке времени, около программных точек переключения реле. Например, если установить 30 минут, показания фотодатчика будут учитываться в работе реле вечером, за 30 минут до заката, и 30 минут после, а так же утром, за 30 минут до и после рассвета. Днем и ночью информация, поступающая от датчика, не учитывается, и на работу реле не влияет.

Время работы датчика tiMe — 30 мин.

3. Устанавливаем уровень освещенности Lu On, ниже которого произойдет включение реле. Иначе, если освещенность на улице упадет ниже этого уровня, реле включит светильники, даже если закат еще не наступил. Например, можно установить 25 люкс.

4. Задаем уровень освещенности Lu Off, при котором произойдет выключение светильников. Например, если утром, по какой-то причине, станет достаточно светло еще до восхода солнца, светильники выключатся раньше. Зададим значение 350 люкс. На этом настройку фотодатчика можно считать законченной.

Теперь астрономическое реле управляет уличным освещением согласно заданной программе, с привязкой к моментам восхода и захода солнца, но с поправкой на уровень естественной освещенности. Если погодные условия вдруг аномально изменятся, реле под них тут же подстроится и включит свет точно вовремя, что обеспечит лучший комфорт для проживания и максимально возможную экономию электроэнергии, по сравнению с любыми другими приборами автоматики.

Заключение

В астрономическом реле PCZ-525-3 есть всё необходимое для того, чтобы грамотно организовать управление наружным освещением как в отдельном доме, так и на городской улице или в целом поселке.

Кстати, если перед вами стоит задача считать данные из одного реле и записать в другие приборы, или быстро поменять настройки в нескольких астротаймерах, можно воспользоваться программой PCZ-конфигуратор для Android-смартфона. Благодаря встроенному модулю NCF, к реле достаточно близко поднести смартфон, и вся информация о текущих настройках загрузится в PCZ-конфигуратор. Затем ее возможно тут же отредактировать, и повторно записать в реле.

Для того, чтобы купить астрономическое реле PCZ-525-3, придется заплатить 5581 ₽., что на 250 ₽. больше стоимости обычного PCZ-525 (данные на момент публикации статьи). За эти деньги вы получаете возможность очень точно, под свои потребности настроить работу реле, и дополнительно использовать внешний выключатель, для управления освещением в ручном режиме.

Думаю, оно того стоит.

Схемы фотореле

Фотореле — это устройство, снабженное с выносным или встроенным сумеречным датчиком, которое встроено в электрическую цепь для осветительых приборов. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Одной из задач, выполняемых при помощи фотодатчиков, является управление освещением. Такие схемы называются фотореле, чаще всего это простое включение освещения в темное время суток. С этой целью радиолюбителями было разработано немало схем, вот некоторые из них.

Наверное, самая простая схема показана на рисунке 1. Количество деталей в ней, невелико, меньше уже не получится, а эффективность, читай чувствительность, достаточно высокая.

Это достигнуто тем, что транзисторы VT1 и VT2 включены по схеме составного транзистора, называемой также схемой Дарлингтона. При таком включении коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления составляющих транзисторов. Кроме того, такая схема обеспечивает высокий входной импеданс, что позволяет подключать высокоомные источники сигнала, как показанный на схеме фоторезистор PR1.

Рисунок 1. Схема простого фотореле

Работа схемы достаточно проста. Сопротивление фоторезистора PR1 с увеличением освещенности уменьшается до нескольких КОм (темновое сопротивление несколько МОм), что приведет к открыванию транзистора VT1. Его коллекторный ток откроет транзистор VT2, который включит реле K1, которое своим контактом включит нагрузку.

Диод VD1 защищает схему от ЭДС самоиндукции, возникающей в момент выключения реле K1. Таким образом, очень маломощный сигнал фоторезистора преобразуется в сигнал достаточный для включения обмотки реле.

Чувствительность этой простой схемы достаточно высока, иногда просто избыточна. Чтобы ее уменьшить, и регулировать в необходимых пределах можно добавить с схему переменный резистор R1, показанный на схеме пунктиром.

Напряжение питания указано в пределах 5…15В, — зависит от рабочего напряжения реле. Для напряжения 6В подойдут реле РЭС9, РЭС47, а для напряжения 12В РЭС49, РЭС15. При указанных на схеме транзисторах ток обмотки реле не должен превышать 50мА.

Если вместо транзистора VT2 поставить, например, КТ815, то выходной ток может быть больше, что позволит применить более мощные реле. А вообще, чем выше напряжение питания, тем выше и чувствительность фотореле.

Схема фотореле с фотодиодом

Схема этого фотореле показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема фотореле с фотодиодом

Как и предыдущая, она также содержит минимальное количество деталей, благодаря применению операционного усилителя (ОУ). В данной схеме ОУ включен по схеме компаратора (сравнивающего устройства). Нетрудно видеть, что фотодиод LED1 включен в фотодиодном режиме, — питание подано так, что фотодиод смещен в обратном направлении.

Поэтому, при снижении уровня освещенности сопротивление светодиода Led1 возрастает, что приводит к уменьшению падения напряжения на резисторе R1, а следовательно и на инвертирующем входе компаратора OP1.

Напряжение на неинвертирующем входе ОУ устанавливается при помощи переменного резистора R2, и является пороговым — задает порог срабатывания. Как только напряжение на инвертирующем входе станет меньше, чем пороговое, на выходе компаратора появится высокий уровень напряжения, который откроет транзистор T1, который включит реле K1.

Реле и транзистор в этой схеме можно подобрать, руководствуясь рекомендациями к схеме, показанной на рисунке 6. В качестве компаратора можно использовать ОУ типа К140УД6, К140УД7 или подобные. Источник питания для схемы подойдет любой, можно даже бестрансформаторный, без гальванической развязки от сети. В этом случае при наладке следует быть внимательным, соблюдать правила техники безопасности. Идеальным вариантом следует считать использование для настройки схемы разделительного трансформатора или, как его иногда называют трансформатора безопасности.

Настройка устройства сводится к установке порогового напряжения таким образом, чтобы включение происходило уже при наступлении сумерек. Чтобы не дожидаться этого природного момента, можно в затемненной комнате засвечивать фотодиод лампой накаливания, включенной через тиристорный регулятор мощности. Эта же методика пригодна для настройки и других схем фотореле.

Возможно, что при срабатывании фотореле релюшка будет дребезжать. Избавиться от этого явления можно присоединив параллельно катушке электролитический конденсатор на несколько сотен микрофарад.

Фотореле на микросхеме

Специализированная микросхема КР1182ПМ1 представляет собой фазовый регулятор мощности, то же самое, что обычный тиристорный. Весьма важным и ценным свойством такого регулятора мощности является то, что он включается в схему как двухполюсник, не требуя для себя дополнительного провода питания: просто включил параллельно выключателю и все уже работает! На рисунке 4 показано, как на этой микросхеме можно построить несложное фотореле.

Рис. 3. Микросхема КР1182ПМ1

Рисунок 4. Схема фотореле на микросхеме КР1182ПМ1

Управляющие выводы микросхемы 3 и 6. Если между ними подключить просто обычный однополюсный выключатель, то при его замыкании нагрузка будет отключаться! Если его разомкнуть, то нагрузка подключится. Кстати, без дополнительных внешних тиристоров или симистора, и даже без радиатора, микросхема выдерживает нагрузку до 150Вт. Это в случае, если при включении нагрузки нет бросков тока, как у ламп накаливания. Лампу накаливания в таком варианте можно включать мощностью не более 75Вт.

Просто выключатель к этим выводам подключать как бы ни к чему, если только в комплексе с другими деталями. Если не обращать внимания на фототранзистор и электролитический конденсатор, мысленно оставить только переменный резистор R1, то получается просто фазовый регулятор мощности: при перемещении его движка вверх по схеме выводы 3 и 6 замыкаются накоротко, тем самым отключая нагрузку, как упомянутым выше контактом. При перемещении движка вниз по схеме мощность в нагрузке изменяется от 0…100%. Тут все понятно и просто.

Если к этим выводам подключить электролитический конденсатор (считаем, что фототранзистора в схеме пока нет), то получится просто плавное включение нагрузки. Каким образом?

Сопротивление разряженного конденсатора невелико, поэтому поначалу управляющие выводы микросхемы 3 и 6 практически замкнуты накоротко и нагрузка отключена. По мере заряда сопротивление конденсатора возрастает (достаточно вспомнить проверку конденсаторов омметром), напряжение на нем тоже растет, мощность в нагрузке плавно увеличивается. Получается устройство плавного включения нагрузки. Причем мощность в нагрузку будет подана на столько, насколько введен движок переменного резистора R1. При отключении устройства от сети конденсатор разряжается через резистор R1, подготавливая устройство к следующему включению. Если конденсатор разрядиться не успеет, то плавного включения не будет.

Вот теперь и добрались до самого главного, до фотореле. Если теперь к управляющим выводам 3 и 6 подключить фототранзистор, то получится фотореле. Работает оно следующим образом. Днем при высокой освещенности фототранзистор открыт, поэтому сопротивление его участка коллектор – эмиттер невелико, выводы 3 и 6 замкнуты между собой, нагрузка отключена.

При плавном уменьшении освещенности в вечерние часы фототранзистор плавненько будет открываться, постепенно увеличивая мощность в нагрузке, то есть в лампе. Никаких пороговых элементов в этой схеме нет, поэтому лампа будет зажигаться и гаснуть постепенно.

Чтобы фотореле не сработало в тот момент, когда включится своя же лампа, фототранзистор желательно защитить от такой подсветки. Проще всего это сделать с помощью пластиковой трубки.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Верховную Раду внесли законопроект №4347 о создании государственного фонда декарбонизации. Согласно документу, налог на выбросы углекислого газа увеличат с 10 до 30 грн/т, а полученные средства пустят на «зеленые» и энергоэффективные программы.

По материалам: electrik.info.

Фотореле с питанием 5/12вольт

Всем привет!
На козырьке над дверью гаража у меня приклеена светодиодная лента, которую я включал вечером и отключал утром. Но часто я забывал это делать. Задумался над автоматизацией этого действия.
Сначала хотел купить реле времени, но цена устройства не устроила.
И тут вспомнил, что можно просто применить световое реле. Освещение работает от 12в, поэтому я выбрал с этим питающим напряжением.

Характеристики

Световой порог может быть отрегулирован потенциометром для установки запуска реле
Вход: 5 В / 12 В постоянного тока
Нагрузочная способность: 10 А / AC 250 В или постоянный ток до 30 В

КРАСНЫЙ СВЕТОДИОД ВКЛ: указывает на включение питания
СИНИЙ СВЕТОДИОД ВКЛ: реле работает
Выходной терминал модуля имеет три порта
Нормально открытый (НЕТ)
Общий терминал (COM)
Нормально закрытый (NC)
Размер: 30 мм * 53 мм

Комплектация — само устройство и датчик света

Сверху модуля находятся клеммы подключения питания 5 или 12 вольт (смотря какой вариант), рядом разъем подключение светового датчика. Чуть ниже справа — переменный резистор, им настраивается порог включения.
Снизу клеммы для подключения нагрузки. 1 контакт — открыт, 2 — общий, 3 — закрыт.
Непонятно? Проще говоря — можно сделать так, что бы при поступлении света на фотодатчик реле включало нагрузку (т.е освещение), или наоборот.

Модуль работает на микросхеме lm393 (компаратор напряжения)

Подключаем — загорается красный индикатор. Когда реле включается — загорается синий светодиод.

Схема подключения. Нарисовано в paint.

Т.к у меня лента питается от 12 в, я запитал модуль и свет от одного бп. Вот таким образом.

Конечно оставлять модуль в открытом виде не хочется, я все это дело вставил в корпус от сгоревшего блока питания.

Вывел все провода, прикрутил к дверному косяку.

Блок питания взял китайский, 1 ампер еле выдает, но для моих задач сгодится.

Изначально датчик просто приклеил к стене гаража таким образом, что бы не было засвета от самого освещения. Но на световой границе реле начинает колбасить — быстро включаться и выключаться. Стробоскоп)
Закрыл датчик картонкой — ситуация намного улучшилась. Конечно во время срабатывания моргает, но не так часто, да и всего секунд 10-20.

Реле работает с декабря 2018 года. На данный момент срабатывает так же, как и в первый день.
Цель достигнута!

Всем спасибо за внимание!

% PDF-1.3 % 15 0 объект > эндобдж xref 15 35 0000000016 00000 н. 0000001064 00000 н. 0000001157 00000 н. 0000001602 00000 н. 0000001756 00000 н. 0000002044 00000 н. 0000002093 00000 н. 0000002635 00000 н. 0000002821 00000 н. 0000003032 00000 н. 0000003071 00000 н. 0000003293 00000 н. 0000003342 00000 п. 0000003391 00000 н. 0000006485 00000 н. 0000006698 00000 н. 0000007135 00000 н. 0000007439 00000 н. 0000007592 00000 н. 0000015911 00000 п. 0000024474 00000 п. nMc IP / [b [lIB ݬ: J, Q.> XG5P5 㻷 R9 ه b8y «yj [] fM.j @ C9бw? NǇ0 конечный поток эндобдж 49 0 объект 177 эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > / XObject> / ExtGState> / ColorSpace> >> эндобдж 20 0 объект [ / Индексировано 24 0 R 255 41 0 R ] эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект [ / ICCBased 44 0 R ] эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект [ / Индексировано 24 0 R 255 39 0 R ] эндобдж 27 0 объект [ / Индексировано 24 0 R 255 38 0 R ] эндобдж 28 0 объект > поток n Y $ -, ۓ p0c $ I + 2X͂CgIEq? 8 LMSG = ך; 9 с {? = J, C #%: nqkPR) 8 / * Jq)> J 1G.û; l4; iyp} «dK62l (61M:

Как использовать схему на фототранзисторе | Переключатель контроллера света

Я собираюсь показать вам, как использовать схему на фототранзисторе, это просто. Сделать его как переключатель контроллера света или реле с базовые компоненты, такие как транзистор, микросхема и многое другое. Представьте, что солнечный свет, а затем реле включается для нагрузки, когда работает вентилятор. Мы счастливы. Затем закат. Релейный переключатель выключается, и нет ветра для нас. Это просто? Это просто? также может использоваться для обнаружения светового луча, фар и т. д.

Релейная цепь, управляемая светом, с использованием фототранзистора

См. Ниже, это схема реле, управляемая светом, для управления электрическими приборами с помощью света. Выдающаяся точка этой схемы будет встречать свет быстрее, чем при использовании схемы управления LDR.

Когда свет уходит с работы внезапно. Когда свет встречает свет, заставляет работать фототранзистор, изменение тока смещения заставляет транзистор работать, заставляя работать реле.

VR1 отлично украсит быстроту схемы.Схема эта простая. Оборудование, которое используется для замены, например, Q1 = 2N2222 , использование других номеров может заменить почти готовый запрос типа NPN достаточно, например, BC549 или BC337 или C1815 или C945 и т. Д.

Для овала следует использовать Размеры 6V-9V, которые ценны сопротивлением в катушке реле около 500 Ом. Остальные детали имеют немного и легко собираются. Что еще? выучите вторую схему.

Схема простого фототранзисторного регулятора света

Это схема простого регулятора света, которая управляется световой активацией.Которые используют затвор инвертора IC-40106 в качестве основных компонентов в переключателях сравнения и управления, а обычные фототранзисторы в качестве датчиков.

Работа переключателя имеет несколько форм. Самый простой способ — нажать переключатель напрямую. Если современные, должны управляться инфракрасным светом или дистанционным управлением.

А также использует радиочастоту для управления переключателем включения / выключения. Даже обычный свет, так что можно контролировать включение / выключение. Мини-переключатель

, управляемый светом с использованием CD40106

Принцип работы

Схема на рисунке 1 представляет собой мини-переключатель, управляемый светом, который использует фототранзистор в качестве светоприемника, есть триггер Шмитта IC (CD40106) в качестве привода выходного тока. для нагрузки или внешней цепи.

Он может обеспечивать выходной ток до 25 миллиампер. Схема, в которой используются несколько компонентов вместе. Может быть напрямую подключена к небольшим нагрузкам. или управлять реле или оптопарой типа. для управления нагрузкой, использующей переменное напряжение или высокое постоянное напряжение.

Работа схемы при наличии света на фототранзисторе-Q1 приводит к протеканию тока между переходом коллектор-эмиттер и падению напряжения на потенциометре-VR1 в виде «высокого» напряжения для срабатывания первого триггера Шмитта-IC1 / 6 до тех пор, пока выход «низкий».А у других есть пять триггеров Шмитта, которые параллельно затвору инвертора обеспечивают «высокое» выходное напряжение. Подключение параллельно с максимальным током привода или около 25 мА.

Резистор-R1 и конденсатор-C1 подключены к RC-цепям для предотвращения помех, которые могут быть вставлены. Если проблема в шумах. может немного прибавить ёмкость С1. Потенциометр VR1 для регулировки чувствительности в качестве переключателя Q1. Когда много света. Схема может использоваться с источником питания до 16 В

Как собрать

В этом проекте не используются некоторые компоненты, поэтому их можно собрать на универсальной печатной плате, как Рисунок 2.
В монтажной схеме, начиная с нижнего уровня стартового оборудования до Красивого и простого в сборке. Начните с диода, а затем с резисторов и постоянно повышайте уровень.

Компоновка компонентов данного проекта

Для устройств различной полярности следует соблюдать осторожность при сборке схемы. Перед размещением этих компонентов необходимо установить полярность на печатной плате, и детали должны соответствовать друг другу, потому что если вы поместите их назад, это может привести к повреждению оборудования или цепи.

Список компонентов
Размер резисторов ¼ Вт + 5%
R1: 10M
VR1: 1M Потенциометр
Конденсаторы
C1, C2: 0,1 мкФ 50 В, полиэфирные конденсаторы
Полупроводник
Q1: SFh409-6 Фото транзисторы
IC1: CD40106__CMOS Hex Schmitt Triggers
Другое
Универсальная печатная плата

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Твердотельное реле (МОП-транзистор с оптической связью) Структура и характеристики

МОП-транзистор с оптической связью — это полностью твердотельное реле, которое состоит из светодиода (СИД) для стороны входа и полевых МОП-транзисторов для точки контакта.Поэтому его обычно называют твердотельным реле (SSR). По сравнению с традиционным механическим реле, полевой МОП-транзистор с оптической связью не только меньше и легче, но и легче в управлении и имеет высокую скорость. Кроме того, он производит мало шума. Эти особенности делают его идеальным реле.

Структура и функции описаны ниже.

Структура

Как показано на рисунке 1, полевой МОП-транзистор с оптической связью состоит из светоизлучающего диода (СИД) на входной стороне, фотоэлектрического диода (PVD), обращенного к светодиоду, и полевых МОП-транзисторов, которые служат контактом.

Рис. 1. Схема внутренней перспективы (Цвета приведены для облегчения понимания и не имеют отношения к реальным цветам.)

Входной светодиод (LED) излучает инфракрасный свет, когда через него проходит прямой ток. Когда этот свет попадает на фотоэлектрический диод (PVD), в PVD генерируется напряжение. Когда это напряжение подается на затворы полевых МОП-транзисторов, они включают и выключают ток стока. Два полевых МОП-транзистора соединены последовательно в обратном порядке, поэтому они также могут переключать переменный ток.

Кроме того, поскольку существует два типа полевых МОП-транзисторов, нормально выключенный (тип расширения) и нормально включенный (тип истощения), можно сделать первое реле типа контакта А (замыкающий контакт), используя соединение, которое дает положительное напряжение затвора, и сделайте последнее реле типа контакта B (размыкающий контакт), используя соединение, которое дает отрицательное напряжение затвора.

Более того, наш MOSFET с оптической связью имеет внутри оригинальный контроллер привода. Контроллер ускоряет разряд из затвора полевого МОП-транзистора, когда светодиод перестает излучать свет.Таким образом, обеспечивается плавное высокоскоростное переключение. Благодаря такой конструкции вход и выход полностью электрически изолированы, а контакт выходной стороны обеспечивает проводимость с хорошей линейностью и высокими характеристиками отсечки как в прямом, так и в обратном направлениях.

Как показано на следующем рисунке, в нашем MOSFET с оптической связью входной светодиод и PVD на выходной стороне изолированы друг от друга изолирующей смолой с высокой прозрачностью, а внешняя сторона дополнительно покрыта черным смола с высокой темнотой.Таким образом, он работает строго и стабильно независимо от внешней яркости.

Рис. 2. Формовочная конструкция

Существует два типа формованных конструкций: стандартный тип базовой конструкции (рисунок слева) и тип с высокой изоляцией и большим изоляционным расстоянием (рисунок справа).

Характеристики

Как описано выше, полевые МОП-транзисторы с оптической связью представляют собой полностью твердотельные реле, состоящие из полупроводников, и имеют следующие особенности по сравнению с обычными механическими реле или оптопарами.

Компактный размер и легкий вес

Ультракомпактные продукты, которых нет среди механических реле, такие как небольшой корпус (SOP) и сверхмалые полевые МОП-транзисторы с плоскими выводами, разрабатываются один за другим и идеально подходят для оборудования, для которого размещается на компактных размерах и малом весе, таких как портативные компьютеры, мобильные информационные терминалы и различные адаптерные карты, а также оборудование для тестирования полупроводников, которое требует монтажа с высокой плотностью.

Рис. 3. Фотография внешнего вида (размер каждого квадрата примерно 1 см x 1 см)

Превосходная устойчивость к ударам и вибрации

Поскольку полевые МОП-транзисторы с оптической связью не имеют металлических контактов и движущихся частей, которые подвергаются воздействию физических вибраций и ударов, они особенно подходят для портативных информационных терминалов, таких как портативные аудиоустройства и портативные компьютеры, станки и автоматические тестеры, которые требуется устойчивость к ударам и вибрации.

Бесшумный

МОП-транзисторы с оптической связью не создают шума при работе, в отличие от механических реле, и поэтому очень эффективны для снижения уровня шума в таких местах, как офисы, заводы и дома.

Кроме того, полевые МОП-транзисторы с оптической связью не вызывают контактных искр, в отличие от механических реле. Следовательно, они не вызывают радиочастотных помех в окружающем аудиовизуальном оборудовании, и не стоит беспокоиться о дополнительных нагрузках на детали, проходящие тестирование.

Высокоскоростная работа

Поскольку полевые МОП-транзисторы с оптической связью работают со светом и электронами, их рабочая скорость более чем в 10 раз выше, чем у механических реле. Поэтому они подходят для оборудования для тестирования полупроводников и других продуктов, требующих высокоскоростной работы.

Чрезвычайно низкий уровень неисправностей

МОП-транзисторы с оптической связью не подвержены вибрации, возникающей в механических реле, и по сравнению с обычными оптопарами имеют большую устойчивость к колебаниям электрического потенциала между входной и выходной сторонами.В результате неисправности из-за этих факторов крайне редки.

Высокая изоляция, высокая надежность

Поскольку полевой МОП-транзистор с оптической связью использует оптическое соединение между входом и выходом, они полностью изолированы электрически.

Более того, будучи реле, полевые МОП-транзисторы с оптической связью являются полупроводниковыми устройствами, такими как микропроцессоры или запоминающие устройства, и, таким образом, не подвержены механическому износу и ухудшению качества контактов, вызванным операциями переключения. Это делает их подходящими для приложений непрерывного высокоскоростного переключения, таких как оборудование для тестирования полупроводников.

Высокая чувствительность и низкое энергопотребление

Поскольку полевые МОП-транзисторы с оптической связью обычно имеют чрезвычайно низкий управляющий ток, составляющий всего несколько мА, и отсутствие индукции на входе, в отличие от катушек, они могут напрямую управляться логическими вентилями КМОП. В результате внешняя схема очень проста, а поскольку полевые МОП-транзисторы с оптической связью имеют низкое энергопотребление, они эффективны для снижения теплового излучения и экономии энергии в портативных компьютерах с батарейным питанием и портативных информационных терминалах, а также в оборудовании для тестирования полупроводников. где они используются в большом количестве.

Возможность работы с высоким напряжением, большим током и переменным током по сравнению с оптопарами

Оптопара состоит из фотодетектора и контактного элемента на микросхеме. С другой стороны, полевой МОП-транзистор с оптической связью имеет фотодетектор и МОП-транзисторы для контакта различных микросхем друг с другом. Следовательно, легко создавать полевые МОП-транзисторы с оптической связью, которые могут управлять высоким напряжением или большим током, выбирая микросхему полевого МОП-транзистора.

Кроме того, поскольку два полевых МОП-транзистора последовательно соединены в обратном порядке для контакта, можно включать и выключать не только постоянный, но и переменный ток.

Малая температурная зависимость и высокая линейность характеристик

МОП-транзисторы, используемые для контакта на выходной стороне, имеют хорошую линейность как в прямом, так и в обратном направлениях, что делает их идеальными для управления мельчайшими аналоговыми сигналами.

Поскольку сопротивление полевого МОП-транзистора в открытом состоянии мало колеблется в широком диапазоне температур, необходимом для портативных компьютеров, КПК и т. Д., Можно получить стабильные характеристики.

Рисунок 4 Примеры характеристик

На основе этих различных функций мы предлагаем богатые линейки полевых МОП-транзисторов с оптической связью, которые поддерживают от минутных сигналов до управления большим током, что позволяет пользователям выбирать идеальный МОП-транзистор для каждого из своих приложений.

Что такое фотоэлементы? — Компоненты Западной Флориды

Автор: Andi

Классификация реле включает две основные группы — реле контактного или электромеханического типа и реле бесконтактного типа или полупроводниковые реле. В то время как подгруппы механического типа включают сигнальные реле и силовые реле, подгруппы бесконтактного типа включают твердотельные реле и фотореле.

В твердотельных реле в качестве выходного устройства обычно используются полупроводниковые фототиристоры, фототранзисторы или фототиристоры, и такие реле предназначены только для нагрузок переменного тока.С другой стороны, в фотоэлементах предпочтительно использовать полевые МОП-транзисторы в качестве выходного устройства, способного обрабатывать нагрузки как переменного, так и постоянного тока. Фотореле в основном используются в качестве замены сигнальных реле.

Фотоэлементы

доступны в основном в двух корпусах: корпусного типа в корпусе SO6 и субстратного типа в корпусе S-VSON. В обоих корпусах используется микросхема КПК и микросхема MOSFET, покрытая эпоксидной смолой для герметичного уплотнения.

Как видно из названия, фотореле содержит светодиод, излучающий свет при прохождении тока через диод.Излучаемый свет пересекает границу изоляции и попадает на световой датчик микросхемы КПК, который, в свою очередь, питает и управляет затвором полевого МОП-транзистора. Это включает полевой МОП-транзистор и пропускает переменный / постоянный ток через силовые клеммы полевого МОП-транзистора.

По сравнению с электромеханическими сигнальными реле, которые заменяют фотореле, миниатюризация монтажной области дает огромное преимущество при восстановлении недвижимости. Например, Toshiba заменяет пакеты большого размера, такие как SOP, SSOP и USOP, на миниатюрные пакеты, такие как типы VSON и S-VSON.Замена на фотореле в значительной степени способствует миниатюризации устройства.

Поскольку у фотореле нет движущихся частей, которые могли бы выйти из строя, они более надежны, чем механические реле, которые они заменяют. Основная работа фотореле заключается в том, что светодиодный свет запускает матрицу фотодиодов, которая затем управляет полевым МОП-транзистором. С другой стороны, механические реле страдают от износа, вызванного износом. Фотореле не требуют обслуживания, так как не имеют контактов.

Поскольку светодиод управляет фотореле, схема управления может быть относительно простой по сравнению со схемой управления, которая требуется для механического реле — буферным транзистором для повышения выходной мощности микрокомпьютера.Выходной штырь микрокомпьютера может легко управлять фотореле, поскольку это эквивалентно возбуждению светодиода микрокомпьютером, требующим очень малых токов от 3 до 5 мА максимум. Дизайнерам нужно учитывать только срок службы светодиода.

Механические реле страдают от дребезга или дребезга — контакты быстро соединяются и отключаются, прежде чем окончательно успокоятся. В высокоскоростных электронных устройствах это дребезжание может привести к неправильному считыванию состояния реле. Более того, каждому механическому реле требуется дополнительный диод для обеспечения генерации высокого напряжения за счет противодействующих электродвижущих сил.Фотоэлементы не страдают от дребезга или противо-ЭДС.

Механические реле, если они не подключены к холодной стороне цепи, имеют более короткий срок службы, так как они срабатывают при размыкании контактов при подключении к высокому напряжению. С другой стороны, для фотореле не имеет значения, подключено ли оно к горячей или холодной стороне.

Однако, в отличие от механического реле, фотореле не может иметь нормально замкнутые контакты без подачи питания на светодиод.

Основы управляющих реле

На протяжении многих лет управляющие реле различных типов использовались сотнями — даже тысячами — для управления почти каждой функцией в коммерческих и промышленных процессах.Сегодня многие из этих приложений были вытеснены программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) и так называемыми «интеллектуальными реле», которые на самом деле больше похожи на небольшие ПЛК, чем на реле. Тем не менее, реле по-прежнему играют важную роль в современных электрических системах.

Фото 1. Реле постоянного тока с полюсным наконечником внутри катушки; контакты были удалены, чтобы показать катушку.

Реле используются для изоляции одного уровня напряжения от другого. ПЛК может использоваться для управления работой двигателя среднего напряжения, возможно, 2300 В или 4160 В.Реле используется для включения стартера, который, в свою очередь, переключает напряжение двигателя, в то время как ПЛК управляет реле. Подключенные для обеспечения последовательности управления, реле также могут использоваться для простых схем управления, где ПЛК окажется неэкономичным. Устранение неисправностей реле может быть выполнено в короткие сроки, без необходимости возвращаться в мастерскую по обслуживанию компьютера, необходимого для анализа последовательности управления в ПЛК.

Реле постоянного тока

состоят из проволоки, намотанной на катушку, которая помещена на ферромагнитный сердечник.Навесной контактный узел расположен над сердечником ( Фото 1 ). Когда на катушку подается ток, в ферромагнитном сердечнике индуцируется магнитный поток, в результате чего контакты замыкаются.

Фото 2. Реле переменного тока с затеняющим кольцом (у стрелки) в разъемном полюсном наконечнике внутри катушки. Снова удалили контакты, чтобы показать катушку.

Реле переменного тока

Реле

переменного тока производятся аналогично своим аналогам постоянного тока. Если переменный ток подается на реле постоянного тока, реле будет пульсировать с частотой переменного тока.Чтобы решить эту проблему, сердечник снабжен затемняющим кольцом на половине сердечника ( Фото 2 ). Затеняющее кольцо действует как закороченная вторичная обмотка в трансформаторе, заставляя поток в этой половине сердечника сдвигаться по фазе на 90 ° с потоком в другой половине. В результате магнитный поток в сердечнике никогда не падает до нуля, что позволяет реле активировать контакты.

Контакты

На чертежах контакты реле показаны обесточенными, то есть с отключенным питанием катушки.Типы условных обозначений контактов показаны на рис. и рис. 1 .

Типы реле

Доступно множество типов реле, некоторые из которых мы сейчас обсудим.

Вставные реле

Также известные как реле льда, вставные реле недороги, широко доступны и используются для цепей управления ( Фото 3 ). Контакты обычно бывают нормально разомкнутыми / нормально замкнутыми (NO / NC) или формой C, в количестве одного, двух, трех или четырех полюсов на реле. Реле имеют фиксированное количество контактов.Вставные реле вставляются в розетки; розетки могут быть установлены непосредственно на панели или на DIN-рейке. Некоторые крошечные реле настолько малы, что помещаются в линейку секционных клеммных колодок и выглядят почти как клеммы. Напряжение катушки обычно составляет от 6 до 240 В (переменный ток) и от 6 до 110 В (постоянный ток).

Номинальные параметры контактов для съемных реле обычно доступны до 240 В переменного тока и от 24 до 30 В постоянного тока. Номинальный ток составляет от менее 1 А до 30 А. Обратите внимание, что номинальные значения постоянного напряжения и тока могут быть меньше номинальных значений переменного тока.Поскольку напряжение постоянного тока никогда не проходит через ноль, как напряжение переменного тока, при размыкании контактов возникает большая дуга. Напряжение необходимо снизить из-за узкого зазора между контактами. Текущие рейтинги также снижаются по той же причине. Некоторые контакты могут быть рассчитаны на мощность в лошадиных силах для работы двигателей с дробной мощностью.

Рис. 1. Нормально разомкнутые контакты называются контактами формы A, нормально замкнутые контакты — формой B, а нормально разомкнутые / нормально замкнутые контакты формой C.

Следует соблюдать осторожность при использовании контактов в слаботочных цепях.Когда контакты реле работают, они зависят от определенного уровня тока для удаления окисления. Реле, которые будут использоваться с малыми токами, должны иметь контакты, рассчитанные на текущий уровень. Например, контакт, рассчитанный на 10 А, неприемлем при использовании в цепи всего в несколько миллиампер. В технических паспортах реле обычно указывается минимальный ток нагрузки.

Некоторые съемные реле оснащены светодиодными индикаторами, которые показывают, что на катушку подается напряжение.Хотя светодиодный индикатор не подтверждает, что катушка работает, он подтверждает наличие напряжения.

Тестовые кнопки, полезная функция на некоторых съемных реле, позволяют вручную активировать контакты реле. Ручное срабатывание может быть полезно при поиске неисправностей в цепях, когда на катушку не подается напряжение.

Реле для станков

Обычно термин «реле станка» применяется к реле типа NEMA. Сегодня реле IEC, часто называемые «реле управления», также используются для тех же целей.В этой статье термин «реле станка» будет использоваться как синонимы для реле типа NEMA и IEC.

Реле для станков

доступны с количеством контактов от двух до 12. Базовый блок содержит от двух до четырех контактов. Дополнительные деки могут быть добавлены в количестве от четырех до максимум 12 контактов. Контакты бывают нормально разомкнутыми (форма A) или нормально замкнутыми (форма B). Контакты для реле станков представляют собой контакты с двойным размыканием, которые состоят из двух неподвижных контактов и одного набора подвижных контактов.Благодаря использованию контактов с двойным размыканием контакты могут иметь более высокое номинальное напряжение, чем у съемных реле. Контакты могут быть рассчитаны на 600 В переменного тока и 240 В постоянного тока. Обязательно проверьте характеристики отдельных реле. Катушки доступны от 6 до 600 В переменного тока и от 6 до 240 В постоянного тока. Реле станка можно установить непосредственно на монтажную панель или на DIN-рейку.

Некоторые реле станков в стиле NEMA имеют фиксированные контакты, как по количеству на деку, так и по типу (NO или NC), в то время как другие имеют трансформируемые контакты.Трансформируемые контакты размещены в отдельных картриджах, которые можно снять и перевернуть, чтобы преобразовать из NO в NC. Также могут быть добавлены дополнительные картриджи. Почти все реле IEC содержат фиксированные контакты, как в количестве, так и в зависимости от типа.

Реле

для станков может иметь вспомогательные устройства, такие как модули временной задержки (твердотельные или пневматические) и магнитные фиксаторы, которые могут быть добавлены пользователем. Кроме того, возможность добавления устройства задержки времени позволяет пользователю избежать добавления отдельного реле задержки времени в систему управления.

Фото 3. Вставные управляющие реле с розетками, также известные как реле «ледяной куб».

Реле фиксации

Контакты съемных реле и реле станка остаются замкнутыми (или разомкнутыми, в зависимости от обстоятельств), пока на них остается напряжение. Снятие напряжения приводит к размыканию контактов катушки. Также доступны реле с магнитной фиксацией, которые имеют замыкающую катушку, которая срабатывает для включения реле. При снятии напряжения контакты реле остаются в последнем положении.Для переключения реле в противоположное положение предусмотрена отдельная катушка. Вставные реле необходимо приобретать с функцией магнитной фиксации. Некоторые реле станков могут иметь защелкивающиеся приспособления, добавленные к реле, в то время как другие заказываются с запирающими приспособлениями.

Приложения

Реле управления часто используются для изоляции одного уровня напряжения от другого. В центрах управления двигателями частотно-регулируемый привод (VFD) может иметь собственный источник питания 24 В постоянного тока для питания собственных входов.Пользователь может пожелать управлять элементами управления от 120 В переменного тока из-за большой длины полевой проводки. Съемное управляющее реле обеспечивает необходимую изоляцию между двумя уровнями напряжения. Эта концепция проиллюстрирована на Рис. 2 (щелкните здесь, чтобы увидеть Рис. 2 ).

Реле для станков

можно использовать там, где задействованы более высокие напряжения, потому что большие пускатели часто требуют большого тока для работы своих катушек. Катушка будет работать от сетевого напряжения 480 В переменного тока, а органы управления оператора работают от 120 В переменного тока или 24 В постоянного тока в целях безопасности.Реле станка с контактами, рассчитанными на 600 В переменного тока, может использоваться для управления катушкой стартера от источника питания 480 В, используемого для питания двигателя. Рисунок 3 (щелкните здесь, чтобы увидеть Рис. 3 ) иллюстрирует этот принцип.

Обратите внимание на то, что в каждом из вышеприведенных примеров схематический символ «CR» используется для каждого типа реле. С помощью условных обозначений не делается различия между типами реле. Для определения используемых компонентов фактического типа следует обращаться к ведомости материалов для сборки.

Хотя они и не используются в тех количествах, в которых были раньше, до появления ПЛК, реле остаются важным элементом управления многими продуктами. Поскольку они по-прежнему встречаются везде, где используются электрические элементы управления в домах, коммерческих объектах и промышленных объектах / процессах, специалистам-электрикам важно досконально их понимать.

Бредхолд, штат Массачусетс, является инженером по приложениям в Eaton Corp., Луисвилл, Кентукки. С ним можно связаться по телефону DavidBredhold @ eaton.com.

Как работает оптопара | ОРЕЛ

Необходимо защитить чувствительные низковольтные компоненты и изолировать цепи на вашей печатной плате? Оптопара может сделать эту работу. Да будет свет! Это устройство позволяет передавать электрический сигнал между двумя изолированными цепями, состоящими из двух частей: светодиода, излучающего инфракрасный свет, и светочувствительного устройства, которое обнаруживает свет от светодиода. Обе эти части содержатся в традиционном черном ящике с парой контактов для подключения. С первого взгляда легко перепутать оптопару с интегральной схемой (ИС).

Эта симисторная оптопара выглядит как ИС. (Источник изображения)

Как это работает

Сначала на оптопару подается ток

А, который заставляет инфракрасный светодиод излучать свет, пропорциональный току. Когда свет попадает на светочувствительное устройство, он включается и начинает проводить ток, как любой обычный транзистор.

Как работает оптрон. (Источник изображения)

Светочувствительное устройство по умолчанию обычно не подсоединяется, чтобы обеспечить максимальную чувствительность к инфракрасному свету.Его также можно подключить к земле с помощью внешнего резистора для большей степени контроля чувствительности переключения.

Оптопара эффективно изолирует выходную и входную цепи. (Источник изображения)

Это устройство в основном работает как переключатель, соединяющий две изолированные цепи на вашей печатной плате. Когда ток перестает течь через светодиод, светочувствительное устройство также перестает проводить и отключается. Все это переключение происходит через пустоту из стекла, пластика или воздуха без каких-либо электрических частей между светодиодом или светочувствительным устройством.Все дело в свете.

Преимущества и типы

Если вы разрабатываете электронное устройство, которое будет восприимчиво к скачкам напряжения, ударам молнии, скачкам напряжения питания и т. Д., Тогда вам понадобится способ защиты низковольтных устройств. При правильном использовании оптопара может эффективно:

Устранение электрических помех из сигналов
Изолируйте низковольтные устройства от высоковольтных цепей
Позволяет использовать небольшие цифровые сигналы для управления более высокими напряжениями переменного тока

Оптопары бывают четырех конфигураций.Каждая конфигурация использует один и тот же инфракрасный светодиод с другим светочувствительным устройством. К ним относятся:

Фототранзистор и Photo-Darlington , которые обычно используются в цепях постоянного тока, и Photo-SCR и Photo-TRIAC , которые используются для управления цепями переменного тока.

Четыре типа оптопар. (Источник изображения)

Если вы любите приключения, вы даже можете сделать самодельную оптопару с некоторыми запасными частями.Просто совместите светодиод и фототранзистор внутри светоотражающей пластиковой трубки.

Самодельная оптопара, состоящая всего из трех простых частей. (Источник изображения)

Типичные приложения

Оптопары

могут использоваться либо сами по себе в качестве переключающего устройства, либо использоваться с другими электронными устройствами для обеспечения изоляции между цепями низкого и высокого напряжения. Обычно эти устройства используются для:

Переключение входов / выходов микропроцессора
Регулятор мощности постоянного и переменного тока
Защита коммуникационного оборудования
Регламент электропитания

В этих приложениях вы встретите различные конфигурации.Некоторые примеры включают:

Оптранзисторный переключатель постоянного тока

Эта конфигурация обнаруживает сигналы постоянного тока, а также позволяет управлять оборудованием с питанием от переменного тока. MOC3020 идеально подходит для управления подключением к сети или подачи импульса затвора на другой фото-симистор с токоограничивающим резистором.

(Источник изображения)

Симисторный оптрон

Эта конфигурация позволит вам управлять нагрузками с питанием от переменного тока, такими как двигатели и лампы. Он также способен проводить обе половины цикла переменного тока с обнаружением перехода через ноль.Это позволяет нагрузке получать полную мощность без значительных скачков тока при переключении индуктивных нагрузок.

(Источник изображения)

Библиотеки оптопар в EAGLE

Управляемые онлайн-библиотеки Autodesk EAGLE включают целую категорию оптопар для использования в вашем следующем проекте. Это лучше, чем создавать свои собственные пакеты и символы с нуля! Чтобы использовать эту библиотеку, убедитесь, что optocoupler.lbr активирован в панели управления Autodesk EAGLE, как показано ниже. Если это так, то в следующий раз, когда вам понадобится добавить компонент, у вас будет доступ ко всем этим устройствам.

Готовы начать изоляцию цепей и защиту низковольтных устройств? Загрузите Autodesk EAGLE бесплатно сегодня, чтобы начать использовать прилагаемые библиотеки оптопары!

Relay Contact — обзор

3.3 Отключение с электрической сигнализацией

Схема электрического отключения также показана на рис. 2.41. Любая электрическая функция отключения передается на передний и задний соленоиды отключения через дублированные системы контактов реле. Эти реле разделены на расцепители категории A и категории B . Отдельные контактные группы на одних и тех же реле отключают автоматические выключатели непосредственно в случае срабатывания категории A и через реле малой мощности в случае срабатывания категории B. Для включения механических отключений, например отключения при превышении скорости, чтобы сигнализировать об отключении автоматических выключателей, потеря давления защитной жидкости регистрируется наборами реле давления, которые обеспечивают дополнительные входы для инициирования Категория B отключений через низкий реле прямого действия. Реле давления также могут использоваться для отключения котла и вспомогательных устройств, например, обратных клапанов стравливаемого пара, в зависимости от области применения.

Реле с малой прямой мощностью используют измерение мощности через трансформаторы напряжения и тока, чтобы определить, когда вырабатываемая мощность составляет менее 1%.Это обеспечивает почти полное закрытие паровых клапанов и недопустимость превышения скорости при размыкании автоматических выключателей, даже если в дальнейшем закрытие парового клапана не происходит.

Вышеупомянутые общие принципы могут быть реализованы различными способами с резервированием «1 из 2» или «2 из 3». Хотя ранее описанная гидравлическая система отключения представляет собой систему «1 из 2», будет видно, что совместимость с трехканальной электрической системой все еще возможна. Теперь подробно описывается каждая из двух систем.

Резервирование системы «1 из 2» сложнее, чем предполагает простая интерпретация этого названия. В каждый из двух каналов встроены дополнительные преобразователи, так что можно использовать не менее двух преобразователей на канал или всего четыре преобразователя. Последовательное соединение двух контактов инициирования отключения в каждом канале позволяет любому отдельному преобразователю выйти из строя, не вызывая отключения турбины. Однако ни один единичный отказ электрического компонента не предотвратит истинного отключения.Идентификация неисправных компонентов осуществляется либо схемами контроля, либо рутинными испытаниями под нагрузкой датчиков, инициирующих срабатывание «передней» и «задней» систем, по очереди. На рисунке 2.42 показана упрощенная схема отключения для одного отключения категории A , одного отключения категории B и аварийных кнопок оператора. «Передняя» и «задняя» цепи полностью независимы и питаются от двух разных источников питания постоянного тока. Необходимо подать питание на соленоид отключения турбины SOL, чтобы инициировать отключение турбины через клапан аварийного отключения (контур 2).В качестве резерва на схеме 3 показан дублированный набор контактов, управляющих вспомогательным реле OP. Отдельные наборы контактов в этом реле затем приводят в действие электромагнитные клапаны сброса давления каждого реле парового клапана, они относятся к типу 2.

РИС. 2.42. Упрощенная схема отключения с резервированием «1 из 2» с дополнительным резервированием датчиков

Цепь 1 показывает типичную функцию отключения категории A , высокое давление выхлопных газов турбины низкого давления, определяемое реле давления PS6 и 7.Они показаны в нормальном рабочем положении; при возникновении условия отключения PS6 замыкается и активирует реле флага AXR1.1. Если PS7 также замыкается, TR3 запитывается через контакты AXR1.1 и AXR1.2. Если «передняя» система проверяется, переключатель проверки будет в положении T1, и вместо инициирования отключения лампа LP1 загорится при замыкании PS6 и PS7. Контрольно-измерительные приборы, связанные с контрольным выключателем, позволяют подавать атмосферное давление на реле давления PS6 и PS7, тем самым всесторонне проверяя функционирование всех компонентов вплоть до лампы.

Контур 4 очень похож, в этом случае PS1 и PS2 обеспечивают отключение реле низкого давления жидкости категории B , показанное на рис. 2.41. Вспомогательное реле TPR2.1 используется для обеспечения других блокировок, а также отключений. Один контакт TPR2.1 подключен параллельно с другими отключающими контактами категории B для включения реле отключения TR7. В свою очередь, контакты этого реле, которые не показаны, инициируют отключение автоматического выключателя через реле малой прямой мощности.

Концепция отключения «1 из 2» обеспечивается дублированием в цепи заднего канала, где полностью независимые наборы датчиков инициируют отключение.Из-за конфигурации гидравлической системы отключения турбины отключение происходит, как только подается питание на любой из соленоидов отключения турбины.

В примерах, выбранных для иллюстрации типичных отключений категорий A и B , использовалось по два реле давления в каждом канале. Для других функций отключения может подойти другая форма резервирования. Таким образом, в некоторых приложениях для отключения используется высокая температура выхлопных газов низкого давления, измерение выполняется в каждом потоке каждого выхлопа.Для машины с шестью выхлопами будет использоваться 12 преобразователей, по шесть в каждом канале, объединенных в три пары, чтобы обеспечить защиту от ложных срабатываний.

На рисунке 2.43 показан второй способ реализации схемы электрического отключения турбогенератора с использованием системы большинства голосов «2 из 3». Используя эту технику, практически невозможно, чтобы отказ какого-либо отдельного компонента или датчика вызвал ложное срабатывание. Точно так же единичный отказ не предотвратит отключение. Вспомогательные контакты, не показанные на рисунке, подают сигнал тревоги оператору в случае отказа и запрещают тестирование под нагрузкой до устранения неисправности.

РИС. 2.43. Упрощенная схема отключения с резервированием «2 из 3»

Схема очень проста, основные функциональные блоки дублируются или дублируются по мере необходимости. Преобразователи подключены к трем аналогичным вспомогательным цепям отключения. Во вспомогательной цепи отключения 1 PS7 обеспечивает типичную функцию отключения категории A , такую как высокое давление выхлопных газов турбины низкого давления. Он управляет вспомогательным реле RL7 через флаговое реле. Эквивалентными вспомогательными реле в каналах 2 и 3 являются реле RL8 и RL9.В правой части схемы показаны четыре цепи, каждая из которых использует набор контактов от реле RL7, RL8 и RL9, подключенных по схеме голосования «2 из 3». Первые два набора управляют передними и задними соленоидами отключения турбины, в то время как вторые два набора управляют реле отключения TR3 и TR4, чтобы обеспечить прямое отключение выключателя.

Особенностью этой системы является то, что испытание под нагрузкой может проводиться на каждом преобразователе по очереди, а работа цепи проверяется вплоть до работы соленоида отключения турбины.Таким образом, если передний соленоид гидравлически изолирован и контакты контрольного переключателя TF замкнуты, датчик PS7 может быть сброшен в атмосферу, что приведет к замыканию контактов, включив RL7 и соленоид отключения передней турбины.

Фактическое функционирование этого может быть показано оператору с помощью реле давления жидкости, контролирующего давление жидкости защиты в соответствующей точке на переднем аварийном отключающем клапане.

Разное