Фотореле с выносным датчиком

Вопрос – ответ

Вопрос: Погасла лампа после нескольких часов работы прибора.

Ответ: Возможно, перегорела лампа или сгорел предохранитель. Необходимо учитывать пусковые токи. Прибор использовать с меньшей нагрузкой. Придется приобретать более мощный прибор.

Вопрос: Установил проверенный ФР-16 А, через сутки перестал работать. Свет горит все время, днем светодиод гаснет.

Ответ: Очевидно, проходящий ток превысил номинальный, и контакты залипли. Сам прибор должен быть исправен. Замените реле на более мощное (24 вольта). Ставьте автовключатель. Учитывайте пусковые токи.

Вопрос: Лампа освещения постоянно мигает.

Ответ: Неправильно установлен прибор. Он ловит свет от светильника. Установите его в другом месте, где на него не будет попадать свет.

Вопрос: Летом все работало, выпал снег, и прибор стал произвольно включаться и отключаться.

Ответ: Фотореле ловит отражающийся свет от снега. Подложите оцинкованную пластину под окошко сенсора.

Вопрос: Почему прибор срабатывает на свет фар автомобилей?

Ответ: Подобным образом срабатывают модели, не обладающие задержкой выключения (ФР-2Э, ФР-7А, ФР-8А, ФБ-2, ФБ-5). Если установить сенсор выше (уровень 2 этажа) все будет работать нормально. Настройка при этом должна быть не менее 20 ЛК.

Вопрос: Нужно чтобы свет включался раньше.

Ответ: Немного отведите фотосенсор от светового окна. Получая меньше света, он будет срабатывать раньше.

Вопрос: В прибор попала вода.

Ответ: Самая распространенная ошибка при установке прибора. У гермопыльника по диаметру, обрежьте кольцо. Отверстие для провода должно быть меньше его диаметра в два раза. Тогда плотность в этом месте увеличится, не давая проникать влаге.

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:

• Как сделать датчик движения
• Схема подключения прожектора с фотореле
• Как собрать реле времени своими руками

Астротаймер

Астрономический таймер (астротаймер) — это другой способ автоматизировать уличное освещение. Принцип его работы отличается от фотореле, но он тоже включает свет вечером и выключает его утром. Управление светом на улице происходит по времени. В данном устройстве заложены данные про то, в какое время темнеет/светает в каждом регионе в каждый сезон/день. При настройке астротаймера вводятся GPS координаты его установки, выставляется дата и текущее время. Согласно заложенной программе устройство и работает.

Астротаймер — второй способ автоматизировать свет на участке

Чем оно удобнее?

• Оно не зависит от погоды. В случае с установкой фотореле велика вероятность ложного срабатывания — в пасмурную погоду свет может включаться ранним вечером. При попадании на фотореле света он может гасить свет посреди ночи.
• Устанавливать астротаймер можно в доме, в щитке, в любом месте. Ему не нужен свет.
• Есть возможность сдвигать время включения/выключения на 120-240 минут (зависит от модели) относительно заданного времени. То есть, вы сами сможете выставить время так, как вам удобно.

Недостаток — высокая цена. Во всяком случае, модели, которые есть в торговой сети, стоят довольно солидных денег. Но можно купить в Китае намного дешевле, правда, как он будет работать — вопрос.

Устройство и принцип работы

Следует сказать, что фотореле для уличного освещения похоже на некий датчик освещенности, что работает благодаря оснащенности специальным фотоэлементом. С использованием именно этой составляющей датчик может оценить осветительный уровень открытого пространства, и при совпадении ряда характеристик осуществляет активацию света в механизме освещения уличного исполнения.

План фотореле не слишком труден и может уместиться в корпус малых размеров, откуда уходят 3 проводника. Они необходимы для подключения гаджета к обычной электросети. Часто они применяются и для активации такой техники в зависимости от необходимого осветительного уровня в настройках. Такой датчик обычно используется для управления наружным вариантом освещения.

Если регулятор поставить в режим «– », то освещение будет активироваться лишь ночью, а если в режим «+», то уже во время сумерек. Но большинство производителей рекомендует выбирать нечто среднее между режимами, чтобы стабильность работы оборудования такого типа была максимальной.

Отдельно следует заметить, что максимально эффективное управление датчиком невозможно без понимания некоторых параметров:

• диапазон световой чувствительности – от 5 до 50 люкс;
• мощность – 1-3 киловатта;
• максимальная энергонагрузка – 10 ампер.

Кроме того, следует знать, что существует еще несколько категорий фотореле. Их отличие будет в расположении фотоэлемента. По этому критерию они бывают:

• с выносным фотоэлементом;
• со встроенным.

Если говорить о решениях первого типа, то тут конструкция устройства будет состоять из 2 элементов: фотоэлемента, расположенного на открытом воздухе, и выключателя, который следует подсоединить отдельно. Вариант с фотоэлементом встроенного типа получает реле времени и регулятор. Тогда подключение устройства будет осуществляться по простой электросхеме для фотореле.

Упомянутое решение обычно используется в различных сложных осветительных механизмах. Тут будет необходима щитовая схема подключения.

Еще одним решением подключения будет вариант при помощи таймера. Тогда можно просто поставить датчик на включение либо отключение регулятора. По этой причине активация света будет осуществляться через определенное время, что позволит существенно снизить расходы на электрическую энергию.

Теперь немного скажем о принципе использования подобной системы. Датчик в данном варианте будет работать через специальный фотографический элемент, который можно быть разного типа:

• диод;
• тиристор;
• резистор;
• транзистор;
• симистор.

Каждый из упомянутых типов по-разному реагирует на наличие света:

• диод будет во время облучения потоком света выбрасывать специальный импульс, что имеет прямо пропорциональное значение осветительной интенсивности;
• тиристор при светооблучении будет осуществлять взаимодействие с током постоянного типа;
• резистор меняет величину собственного сопротивления, что станет причиной отключения либо включения света;
• транзистор проводит регулировку при облучении электросигнала светом;
• симисторное решение активирует или деактивирует свет при работе с «+» или «–» составляющей.

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

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.

Оборудование высокой мощности

Среди конкурентов также можно рассмотреть фотореле ФР-7Е, но не в его пользу говорят отсутствие защиты от влаги (IP40) и довольно высокая потребляемая мощность.

Также к недостаткам можно отнести открытые контактные зажимы и отсутствие защиты подстроечного резистора на лицевой панели. Положительный момент — работать ФР-7 может в сетях переменного тока напряжением 220 вольт с напряжением до 5 ампер, что почти на порядок больше, нежели у рассмотренных выше конкурентов. Диапазон регулировки в 10 лк также устанавливается лишь специалистом — отрегулировать его самостоятельно не получится.

По габаритам ФР-7 также превосходит рассмотренные в статье фотореле (см. чертеж).

Рекомендации

Чем проще прибор, тем он надежнее. Таймер, если в нем нет необходимости, лучше не подключать

Прибор усложняется, цена возрастает, качество может пострадать.

Покупая фотореле, обращайте внимание на способ подключения. Подключить 2 клеммы проще.

С проводами надо хорошо разбираться

Схемы изображаются на упаковке, в наклейке на самом корпусе или в аннотации к прибору. Для подобного подключения понадобиться распределительная коробка.

Если вы не обнаружили схему ни в одном из перечисленных мест, то не доверяйте производителю этого устройства.

Устанавливая прибор самостоятельно, нужно быть очень внимательными. Проверяйте мощность подключаемых светильников и соответствующего показания светодиода.

Не забывайте про сечение проводов. Бывает, что в домашних условиях все отлично работает, а на улице не срабатывает. Учитывайте все нюансы монтажа. Все характеристики. Неопытные электрики упускают некоторые детали при подключении.

Корпус с фотореле устанавливайте в месте, где не будет помех для проникновения света (деревья, постройки).

Технические характеристики

В их перечень входят:

• номинальное напряжение;
• необходимая частота сети;
• коммутируемая цепь;
• сектор срабатывания;
• потребляемая мощность;
• подключаемый тип проводов (их диаметр);
• допустимые скачки напряжения (колебания сети);
• границы допустимых температур;
• уровень рабочей освещенности (регулируемый);
• размер прибора и вес;

Кроме основных характеристик, существуют и индивидуальные особенности каждого устройства.

Представляем таблицу с указанием данных, отличающих одну версию от другой:

Аналоги

Среди аналогов данному устройству значатся ФР-75А — фотореле, схема которого более сложна для изготовления в домашних условиях, а также менее стабильна и долговечна при практическом использовании.

Среди его преимуществ — больший диапазон рабочей яркости, составляющий от 1 до 200 лк, что вчетверо превосходит конкурента. Еще один большой плюс устройства ФР-75 — возможность работы в цепях постоянного тока напряжением 12 В.

Также фотодатчик является выносным, что позволяет установить сам регулятор внутри помещения и не беспокоиться о факторах окружающей среды. В целом, в своем классе модель не имеет равных и является лучшим фотореле — 12 вольт постоянного тока часто используются в качестве питания для подобных устройств. Схема подключения устройства изображена на рисунке.

Установка фотореле

Установить фотореле своими руками несложно, важно лишь исключить прямое влияние регулируемого источника освещения и защитить устройство от неблагоприятного воздействия извне: влаги, прямых солнечных лучей, перепадов температуры

Для устройств промышленного производства существует ряд стандартов, которым такие решения должны соответствовать: ГОСТ (отечественные) и IP (международные). Добиться же того, чтобы самодельное фотореле было защищено от факторов внешней среды сложнее, хотя и теоретически возможно. Но для желающих установить подобное устройство у себя во дворе, около своего подъезда или гаража, лучше для начала рассмотреть предлагаемые на рынке решения — без владения нужными знаниями и опытом фотодатчик своими руками довести до рабочего состояния будет крайне сложно.

Сфера применения

Использование фотореле не ограничивается лишь уличным освещением. Проявив немного фантазии, его можно применять и в других местах, вот некоторые примеры:

• Гараж. Очень удобно, когда, открывая снаружи ворота гаража, свет будет зажигаться автоматически и не нужно на ощупь искать выключатель. Правда это больше актуально в городских гаражах, где свет снаружи горит постоянно. Для загородных домов такая схема будет работать только днем.
• Управление поливом. Еще одно интересное применение фотореле – это активация капельного орошения в ночное время. Отличное решение для дачных участков и частных домов, которое значительно сэкономит ваше время в дневные часы. Будь то лужайка с газоном или грядки, за ночь все будет хорошенько увлажнено без вашего участия. Но тут нужно следить за погодой и отключать систему в дождливые дни.

Изготовление в домашних условиях

Принципиальная схема емкостного фотореле ФР-602 (как и его собрата) легко повторяется даже при незначительных познаниях в электронике. Особую актуальность создания самоделки приобретает при потребности в большом количестве устройств (например, для организации автоматического включения и отключения освещения в зависимости от времени суток).

Для изготовления понадобятся такие детали, в скобках будут указаны обозначение на приведенной схеме и мощность:

• 2 биполярных транзистора BC857A (Q1 и Q2);
• 5 выпрямительных диодов 1N4007;
• выпрямительный диод 1N4148;
• стабилитрон 1N4749 ;
• резисторы (R2, R4–R9: 1,5 МОм, 1 МОм, 560 кОм, 200 кОм, 100 кОм, 75 кОм и 33 кОм; все мощностью 0,125 Вт);
• резистор (R3, 220 Ом, 2 Вт);
• фотоэлемент (PH, до 100 кОм);
• подстроечный резистор (WL, 2,2 мОм);
• конденсатор (С2, 0,7 мкФ 400 В);
• электролитические конденсаторы (С4–С5, 100 мкФ 50 В и 47 мкФ 25 В, соответственно);
• реле SHA-24VDC-S-A (Rel1).

Учитывая набор и суммарную стоимость деталей, а также наличие схемы, 602 модель — довольно простое в исполнении решение.

К слову, многие детали из списка можно заменить на отечественные. По отзывам уже собиравших биполярный транзистор Q2 можно заменить встречающимся повсеместно КТ3107Б, а стабилитрон 1N4749 — тремя последовательно подключенными Д814А или двумя Д814Д. Схема подключения также не отличается особой сложностью.

Виды фотореле

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

• Со встроенным датчиком движения. Такие устройства ставят в местах, где свет необходим только во время нахождения рядом человека — возле туалета, на заднем дворе и т.п.

• С таймером. Если вы не хотите, чтобы свет горел ночью все время, а гас, например, в полночь, вам нужна такая модель. Выставляете таймер на желаемое время, он отключает освещение. Фотореле с таймером можно ставить на цепь, питающую декоративную подсветку двора, сада.

  Фотореле бывают разных видов

• Астротаймер. Это уже не фотореле, а более серьезной устройство, в память которого заложены время заката и восхода разных климатических зон. При настройке вы задаете часовой пояс и само устройство включает/отключает освещение в зависимости от заложенных данных. Астротаймер стоит намного дороже фотореле, но с ним нет никаких хлопот, ни с местом установки ни с засветкой.

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