Сумеречные выключатели - назначение, устройтство, принцип работы

Сумеречные выключатели

Что это такое

Сумеречный светочувствительный выключатель или фотореле – это устройство, которое выключает или включает свет в зависимости от уровня освещенности. Прибор является очень удобным в использовании и имеет целый ряд преимуществ перед классическим выключением света:

  1. Полная автоматизация процесса. Как только уровень солнечной активности снижается до определенного предела, датчик это распознает и включает свет;
  2. Экономия электроэнергии. Светильник будет гореть только до того момента, пока уровень солнечных лучей снова не повысится. Это позволяет сразу после рассвета отключать свет в различных общественных местах – подъездах, арках, площадях и т. д.;
  3. Возможность установки индивидуальных параметров включения – выключения. С такими целями используется программируемый сумеречный выключатель со встроенным таймером. Он позволяет изменять настройки, установив определенное время включения лампы и т. д.;
  4. Любой фотовыключатель можно выключить вручную. Иногда случаются непредвиденные ситуации, во время которых устройство прекращает контролировать систему освещения. В таком случае, реле света требуется выключить при помощи стандартного переключателя. Не во всех датчиках есть подобная функция.

датчик Steinel NightMatic

Его аналогом является автомобильный световой датчик, который встраивается в лобовое стекло. Он необходим для автоматического включения фар при заезде в тоннель, подземку или лес.

Виды датчиков

Существует четыре основных типа сумеречного реле:

  1. Устройство на микроконтроллере, с таймером времени, фотоэлементом и прочими дополнениями (TW1 от ABB – АВВ, Luna Star, SOU, LXP-02);
  2. Выносным фотоэлементом (Multi 9 ID-RCCB, GFK 3, Plexo, АС-112);
  3. Встроенным фотоэлементом (ic-50 Schneider Electric – Шнайдер Электрик, Vega, DeLux YCC);
  4. С возможностью регулировки порога срабатывания (Siemens Steine Night Matic NM 2000, Theben, Энергис).

Наиболее часто встречаются модели со встроенным фотоэлементом. Они идеально подходят для наружного использования, т. к. у них фотоэлемент защищен от воздействия внешних факторов (воды, пыли, пара), перепадов температур, а зачастую и вандализма. Это довольно функциональный прибор, который может использоваться как в домашних условиях, так и для контроля освещенности улиц, парков, складов.

сумеречное реле со встроенным фотоэлементом
сумеречное реле со встроенным фотоэлементом

Выключатель с датчиком определения света и таймером позволяет управлять параметрами включения света. Он определяет не только уровень освещенности, но и временной интервал, в который нужно включать лампу. Это экономная и практичная схема. В зависимости от места монтажа и условий использования, можно подобрать модели с часовым таймером, недельным, месячным и даже годовым. Их можно установить на din-реку – модели с исполнением типа УТФР- 1РМ.

Будет интересно➡  Что делать, если искрит розетка: расписываем суть

модель Шнайдер
модель Шнайдер

Сейчас активно осуществляется производство сумеречных выключателей с настраиваемым порогом срабатывания (ic2000p), которые в основном применяются для помещения. В зависимости от корректировки, фотореле могут реагировать на затемнение во время грозы или тумана на улице.

конструкция фотореле
конструкция фотореле

Если Вам нужно установить блок управления и сумеречный выключатель на небольшом расстоянии друг от друга, то рекомендуется купить модель с выносным фотоэлементом. Особенностью конструкция является возможность монтировать блок питания и сенсор на расстоянии до 150 метров друг от друга.

На что обращать внимание при выборе

Приборы могут устанавливаться внутри и снаружи помещений. В последнем случае следует смотреть на такие характеристики, как степень пыле- и влагозащиты корпуса и диапазон рабочих температур.

Значительная экономия средств на оплате счетов за электричество – это датчики освещенности с возможностью регулировки времени и порога срабатывания, как и с наличием ручного выключателя, с помощью которого прибор отключается, если в его функционировании нет необходимости. Работа устройства контролируется в зависимости от ситуации.

Важна и возможность подключения датчика движения. В этом случае прибор будет срабатывать не только на освещение, но и приближение людей. Такие осветительные устройства удобно устанавливать возле подъезда, крыльца или гаража, на любой придомовой территории.

Эксплуатация

Инструкция по применению сумеречных выключателей типа Legrand (Ленгранд):

  1. Обязательно внимательно изучите сертификат в частности, параграфы, где указаны параметры стойкости к влаге и пыли – если уровень защиты недостаточный, то устройство нельзя устанавливать на улице;
  2. Периодически требуется протирать сенсор от пыли;
  3. Два раза в год нужно устраивать контрольные проверки датчика.

Цена сумеречного выключателя варьируется от 300 рублей до нескольких тысяч. Купить устройство можно в любом городе России и стран СНГ (Екатеринбурге, Москве и прочих).

Конструкция самодельного сумеречного выключателя

Фоторезистором в схеме блока управления используется прибор ФСК-Г7Б, представленный на принципиальной схеме элементом R9.

Схема блока управления ±24 В регулятора освещения
В качестве компаратора выбрана микросхема К554СА3 —элемент DD1. Размеры ее корпуса в миллиметрах представлены нижерасположенной картинкой.

Корпус К554СА3
Исполнительным органом схемы управления работает электромагнитное реле Р1 малогабаритной конструкции серии РП-21 с номинальным напряжением обмотки на 24 вольта.

Реле РП-21
При выборе мощности светильника следует учитывать, что номинальный ток контактов рассчитан на 5 ампер. Бо́льшие нагрузки следует подключать через повторители мощности.

Возможное расположение электронных компонентов схемы управления, совмещенной с блоком питания бестрансформаторной конструкции представлено на картинках двухсторонней печатной платы.

Верхняя подложка печатной платы

Нижняя подложка печатной платы

Номиналы деталей платы

Все основные электрические характеристики конденсаторов, резисторов и диодов предлагаемой схемы сумеречного выключателя сведены в таблицу.

Будет интересно➡  TL431: схема, характеристики, datasheet и аналоги. Схемы и принципы работы стабилизатора TL431
№ п/пОбозначениеХарактеристикиПримечание
Конденсаторы
1.C1250В — 1 мкФ
2.C250В — 1000 мкФ
Резисторы
3.R10.39 кОм
4.R20,27 кОм
5.R31мОм
6.R45,1 Oм
7.R55,1 Oм
8.R60,27 кОм
9.R71 кОм
10.R81,5 кOмДля опорного напряжения
11.R9Фоторезистор ФСК-Г7Б
12.R1047 кОм
13.R1147 кОм
Диоды
14.VD1—VD4КЦ405И
15.VD5Д226Б
16.VD6АЛ307 МБЗеленый светодиод
17.VD7АЛ307 ВМКрасный светодиод

На основе предложенного материала вы можете собрать автоматику сумеречного выключателя своими руками, успешно эксплуатировать его в домашней проводке.

А в заключение статьи рекомендуем посмотреть видеоролик по уроку пайки. Даже если вы давно занимаетесь подобной работой, то все равно сможете пополнить свои знания по этому вопросу.

Как сделать простой датчик освещённости для подъезда или дома, инструкция:

Как и в предыдущей схеме прошлой статьи сумеречного датчика основой является симистор BT136-600E, который может пропускать через себя ток до 4 ампер, а сенсором для определения уровня освещения – фоторезистор, если его подключать на прямую к управляющему электроду симистора то схема могла работать не совсем верно, лампа моргала или работала не в полный накал. Для исправления данного эффекта в схему был введён динистор, его можно взять из нерабочей лампы дневного света, так называемой лампы экономки, это маленький радиоэлемент синего цвета.

Схема датчика освещённости (сумеречный датчик)

Схема датчика освещённости (сумеречный датчик)

В данной же обновлённой схеме датчика освещённости лампа будет включаться в полный накал и не будет мерцать, хотя есть и небольшой недостаток, у не есть промежуточное состояние при пороге переключения день-ночь, когда ещё не достаточно стемнело на улице лампа может начать мерцать или светить в пол накала но потом при дальнейшем затемнении она выходит в рабочий режим и больше не мерцает.

Сумеречный выключатель на симисторе для лампы 220В

Сумеречный выключатель на симисторе для лампы 220В

С помощью резистора R1 можно настроить при каком уровне освещения устройство должно включать нагрузку, а также его нужно подбирать чтобы оно работало с тем фоторезистором, который вы хотите использовать в данной схеме фотореле.

Как работает устройство сумеречного датчика: при дневном свете лампа накаливания отключена и не работает, как видно из фото ниже.

Сумеречный выключатель на симисторе для лампы 220В

Сумеречный выключатель на симисторе для лампы 220В

А когда наступают сумерки и становится темно лампа зажигается:

Сумеречный выключатель на симисторе для лампы 220В

Сумеречный выключатель на симисторе для лампы 220В

Надеюсь, что при повторении данной самоделки у Вас больше не возникнет проблем и данное полезное в хозяйстве устройство – сумеречное фотореле заработает как надо.

Будет интересно➡  От чего зависят обороты однофазного асинхронного двигателя

Видео о данном датчике освещённости и результат работы:

Принцип работы самодельного сумеречного выключателя

По внутреннему устройству электрическая схема состоит из трех частей:

  1. силовой схемы управления лампочкой светильника;
  2. блока питания;
  3. блока управления.

Они соединены проводами, запитаны от однофазной переменной сети 220 вольт.

Схема подключения блоков к сети 220 вольт

Лампочка светильника управляется выходным контактом реле точно так же, как работает обычный выключатель в квартире: фазный потенциал от защит квартирного щитка через силовой контакт реле P1. 2 поступает на удаленную контактную площадку патрона светильника и проходит через нить накала.

Рабочий ноль постоянно подключен к боковому контакту патрона. При срабатывании реле на включение лампочка загорается, а при отпадании — тухнет.

На его вход поступает напряжение однофазной сети, а с выхода уходит 24 вольта выпрямленного тока. Для питания схемы управления вполне достаточно всего 15 миллиампер. Поэтому конструкция обладает малой мощностью.

В схеме можно использовать готовые блоки от любой радиоаппаратуры с подходящими электрическими параметрами или изготовить самостоятельно.

Вашему вниманию предлагается использовать самостоятельно одну из двух доступных схем:

  1. трансформаторную;
  2. бестрансформаторную.

Второй вариант более компактен, быстрее собирается. Но, при его использовании отсутствует трансформаторное разделение цепей на первичную и вторичную схему. А это значит, что при пробое какой-либо токоограничивающей детали потенциал фазы может пройти в цепи управления, выжечь ее детали.

Самодельные блоки питания

За основу работы блока управления принята схема, использующая изменение фоторезистором своего электрического сопротивления под воздействием излучаемого на него светового потока.

Принцип работы фоторезистора
Фоторезистор подключен последовательно к источнику стабилизированной ЭДС через дополнительный резистор R, в котором проходят токи, зависящие по величине от силы падающего света. На этом резисторе создается напряжение, которое называют опорным.

Величина опорного напряжения тоже зависит от светового потока и выражается линий 3 на графике работы компаратора — специального электронного устройства, реагирующего на величину входного напряжения.

Схема срабатывания компаратора
Прямая линия 3 этого графика представляет опорное напряжение. Оно может изменяться, быть выше или ниже контрольного значения, представленной коричневой горизонталью 4.

Когда опорное напряжение не достигло контрольного уровня 4, то на выходе компаратора сигнала нет: он закрыт. При возрастании линии 3 компаратор откроется и пропустит в выходные цепи поступившее напряжение. Его величина будет транслироваться на обмотку реле, которое своими контактами Р1.2 включит лампочку освещения.

Таким способом обеспечивается включение света при наступлении сумерек и снятие с лампочки напряжение после рассвета.

Предыдущая
РазноеЭлектротехника для чайников. Как научиться разбираться в электрике: уроки для начинающих
Следующая
РазноеАвтоматический выключатель — от чего защищает и как он устроен
Ссылка на основную публикацию
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять