Σχέδια ρελέ φωτογραφιών για έλεγχο φωτισμού

Ένα από τα καθήκοντα του φωτοαισθητήρεςείναι έλεγχος φωτισμού. Αυτά τα συστήματα ονομάζονται φωτογραφία ρελέ, πιο συχνά αυτό είναι μια απλή ένταξη του φωτισμού στο σκοτάδι. Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκαν πολλά κυκλώματα από τους ραδιοερασιτεχνείς, εδώ είναι μερικά από αυτά.

Πιθανώς το απλούστερο σχήμα φαίνεται στο Σχήμα 1. Ο αριθμός των εξαρτημάτων του είναι μικρός, δεν θα λειτουργήσει λιγότερο, και η απόδοση, διαβάστε την ευαισθησία, είναι αρκετά υψηλή.

Αυτό επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι τρανζίστορ Τα VT1 και VT2 συνδέονται μέσω ενός σύνθετου κυκλώματος τρανζίστορ, που ονομάζεται επίσης κύκλωμα Darlington. Με αυτή την συμπερίληψη, το κέρδος είναι ίσο με το προϊόν του κέρδους των συνιστωσών των τρανζίστορ. Επιπλέον, ένα τέτοιο κύκλωμα παρέχει υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου, η οποία επιτρέπει τη σύνδεση πηγών σήματος υψηλής σύνθετης αντίστασης, όπως η αντίσταση PR1 που εμφανίζεται στο κύκλωμα.

Σχήμα 1. Σχέδιο ενός απλού φωτοαναμετάδοσης

Η λειτουργία του κυκλώματος είναι αρκετά απλή. Η αντίσταση του φωτοανθεκτικού PR1 με αύξηση του φωτισμού μειώνεται σε πολλά KOhms (η σκοτεινή αντίσταση είναι αρκετές MOhms), πράγμα που θα οδηγήσει στο άνοιγμα του τρανζίστορ VT1. Το ρεύμα του συλλέκτη θα ανοίξει το τρανζίστορ VT2, το οποίο θα ενεργοποιήσει το ρελέ K1, το οποίο με την επαφή του θα ενεργοποιήσει το φορτίο.

Η δίοδος VD1 προστατεύει το κύκλωμα από το EMF αυτόματης επαγωγής που συμβαίνει όταν απενεργοποιείται ο ηλεκτρονόμος K1. Έτσι, ένα σήμα πολύ χαμηλής ισχύος του φωτοαντιδραστήρα μετατρέπεται σε ένα σήμα επαρκές για να ενεργοποιήσει το πηνίο του ρελέ.

Η ευαισθησία αυτού του απλού κυκλώματος είναι αρκετά υψηλή, μερικές φορές απλά υπερβολική. Για να το μειώσετε και να το προσαρμόσετε στα απαραίτητα όρια, μπορείτε να προσθέσετε μια μεταβλητή αντίσταση R1 στο κύκλωμα, που παρουσιάζεται με διακεκομμένη μορφή στο κύκλωμα.

Η τάση τροφοδοσίας υποδεικνύεται σε 5 ... 15V, - εξαρτάται από την τάση λειτουργίας του ρελέ. Για τάση 6V, τα ρελέ RES9, RES47 είναι κατάλληλα, και για τάση 12V, RES49, RES15. Με τα τρανζίστορ που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, το ρεύμα της περιέλιξης ρελέ δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 50 mA.

Αν αντί για το τρανζίστορ VT2 βάλουμε, για παράδειγμα, KT815, τότε το ρεύμα εξόδου μπορεί να είναι μεγαλύτερο, πράγμα που θα επιτρέψει τη χρήση πιο ισχυρών ρελέ. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η τάση τροφοδοσίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία του φωτοκύτταρου.

Φωτογραφικό κύκλωμα ρελέ με φωτοδίοδο

Το σχήμα αυτού του ρελαί φωτογραφιών φαίνεται στο σχήμα 2.

Εικόνα 2. Διάγραμμα φωτοαντιγράφων με φωτοδίοδο

Όπως και το προηγούμενο, περιέχει επίσης ένα ελάχιστο αριθμό εξαρτημάτων, χάρη στην εφαρμογή λειτουργικού ενισχυτή (Ενισχυτής Op). Σε αυτό το σχήμα, το opamp ενεργοποιείται σύμφωνα με το σχέδιο συγκριτής (συγκριτής). Είναι εύκολο να δούμε ότι η φωτοδίοδος LED1 είναι ενεργοποιημένη στη λειτουργία φωτοδιόδου - η τροφοδοσία παρέχεται έτσι ώστε η φωτοδίοδος να είναι προκατειλημμένη προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Συνεπώς, με μείωση του επιπέδου φωτισμού, η αντίσταση του LED Led1 αυξάνεται, πράγμα που οδηγεί σε μείωση της πτώσης τάσης κατά μήκος της αντίστασης R1, και επομένως στην αναστροφή εισόδου του συγκριτή ΟΡ1.

Η τάση στην μη αναστρέψιμη είσοδο του op-ενισχυτή ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση R2 και είναι ένα κατώφλι - ορίζει το κατώφλι απόκρισης. Μόλις η τάση στην αντιστρεπτή είσοδο γίνει μικρότερη από το όριο, στην έξοδο του συγκριτή θα εμφανιστεί μια ένταση υψηλής τάσης, η οποία θα ανοίξει το τρανζίστορ Τ1, το οποίο θα ενεργοποιήσει το ρελέ Κ1.

Ο ηλεκτρονόμος και το τρανζίστορ σε αυτό το κύκλωμα μπορούν να επιλεγούν, καθοδηγούμενοι από τις συστάσεις για το κύκλωμα που φαίνεται στο σχήμα 6. Ως συγκριτικό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ενισχυτή τύπου K140UD6, K140UD7 ή παρόμοιο. Οποιαδήποτε πηγή ισχύος για το κύκλωμα είναι κατάλληλη, ακόμη και χωρίς μετασχηματιστή, χωρίς γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο. Σε αυτή την περίπτωση, κατά την εγκατάσταση, θα πρέπει να προσέχετε να τηρείτε τους κανονισμούς ασφαλείας. Η ιδανική επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε έναν μετασχηματιστή απομόνωσης για να διαμορφώσετε το κύκλωμα ή, όπως μερικές φορές καλείται μετασχηματιστή ασφαλείας.

Η εγκατάσταση της συσκευής μειώνεται στη ρύθμιση της τάσης κατωφλίου με τέτοιο τρόπο ώστε η ενεργοποίηση να πραγματοποιείται ακόμη και το σούρουπο. Για να μην περιμένουμε αυτή τη φυσική στιγμή, είναι δυνατό στο φωτισμένο δωμάτιο να φωτίσει τη φωτοδίοδο με μια λυχνία πυρακτώσεως ενεργοποιημένη μέσω ενός ρυθμιστή ισχύος θυρίστορ. Η ίδια τεχνική είναι κατάλληλη για τον συντονισμό άλλων κυκλωμάτων αναμετάδοσης φωτογραφιών.

Είναι πιθανό ότι όταν ενεργοποιηθεί ο ρελέ φωτογραφιών, το ρελέ θα κουδουνίζει. Μπορείτε να απαλλαγείτε από αυτό το φαινόμενο συνδέοντας παράλληλα με το πηνίο ηλεκτρολυτικό πυκνωτή μερικές εκατοντάδες microfarads.

Ρελέ φωτογραφίας στο τσιπ

Εξειδικευμένο microchip KR1182PM1 αντιπροσωπεύει έναν ρυθμιστή ισχύος φάσης, ίδιο με ένα συμβατικό θυρίστορ. Μια πολύ σημαντική και πολύτιμη ιδιότητα ενός τέτοιου ρυθμιστή ισχύος είναι ότι περιλαμβάνεται στο κύκλωμα ως συσκευή δύο τερματικών, χωρίς να απαιτείται πρόσθετο καλώδιο τροφοδοσίας: απλά ενεργοποιείται παράλληλα με το διακόπτη και όλα λειτουργούν ήδη! Στην εικόνα 4 Δείχνει πώς μπορεί να κατασκευαστεί ένας απλός φωτοκύτταρος σε αυτό το μικροκύκλωμα.

Το Σχ. 3. Το τσιπ KR1182PM1

Σχέδιο 4. Κύκλωμα ρελέ φωτογραφιών στο τσιπ KR1182PM1

Οι ακροδέκτες ελέγχου του μικροκυκλώματος 3 και 6. Εάν συνδέσετε απλά έναν απλό διακόπτη ενός πόλου μεταξύ τους, τότε όταν είναι κλειστός, το φορτίο θα απενεργοποιηθεί! Αν το ανοίξετε, το φορτίο θα συνδεθεί. Παρεμπιπτόντως, χωρίς πρόσθετα εξωτερικά θυροσκόπια ή triacs, ακόμα και χωρίς καλοριφέρ, ο μικροκυκλώνας μπορεί να αντέξει φορτία μέχρι 150W. Αυτό συμβαίνει εάν δεν υπάρχει ρεύμα εισόδου όταν το φορτίο είναι ενεργοποιημένο, όπως λαμπτήρες πυρακτώσεως. Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως σε αυτή την εφαρμογή μπορεί να ενεργοποιηθεί με ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 75W.

Απλά συνδέστε το διακόπτη σε αυτές τις ακίδες ανεξάρτητα από το πώς, αν μόνο σε συνδυασμό με άλλα εξαρτήματα. Εάν δεν δίνετε προσοχή στο φωτοτρανζίστορ και τον ηλεκτρολυτικό πυκνωτή, αφήστε μόνο τη μεταβλητή αντίσταση R1, τότε παίρνετε μόνο ένα ρυθμιστή ισχύος φάσης: όταν μετακινείται ο κινητήρας του στο κύκλωμα, οι ακροδέκτες 3 και 6 βραχυκυκλώνονται, αποσυνδέοντας έτσι το φορτίο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Κατά τη μετακίνηση του κινητήρα σύμφωνα με το σχέδιο, η ισχύς στο φορτίο αλλάζει από 0 ... 100%. Όλα είναι καθαρά και απλά εδώ.

Εάν συνδέσουμε έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή σε αυτά τα συμπεράσματα (πιστεύουμε ότι δεν υπάρχει φωτοτρανίστορ στο κύκλωμα ακόμα), τότε έχουμε μόνο μια ομαλή ενεργοποίηση του φορτίου. Πώς;

Η αντίσταση του αποφορτισμένου πυκνωτή είναι μικρή, οπότε αρχικά τα ακροδέκτες ελέγχου του μικροκυκλώματος 3 και 6 είναι σχεδόν βραχυκυκλωμένα και το φορτίο αποσυνδέεται. Καθώς αυξάνεται η φόρτιση, αυξάνεται η αντίσταση του πυκνωτή (μόλις ανακαλέστε τον έλεγχο των πυκνωτών με ένα ωμόμετρο), αυξάνεται επίσης η τάση και αυξάνεται σταδιακά η ισχύς στο φορτίο. Αποδεικνύεται μια συσκευή για ομαλή ενεργοποίηση του φορτίου. Επιπλέον, το φορτίο θα τροφοδοτείται με ισχύ τόσο όσο εισάγεται ο κινητήρας της μεταβλητής αντιστάσεως R1. Όταν η συσκευή αποσυνδεθεί από το δίκτυο, ο πυκνωτής εξέρχεται μέσω της αντίστασης R1, προετοιμάζοντας τη συσκευή για την επόμενη ενεργοποίηση. Εάν ο πυκνωτής δεν έχει χρόνο να αποφορτιστεί, τότε δεν θα ενεργοποιηθεί ομαλά.

Τώρα φτάσαμε στο πιο σημαντικό πράγμα, στο ρελέ φωτογραφία. Αν τώρα συνδέσετε ένα φωτοτρανζίστορ για να ελέγξετε τους ακροδέκτες 3 και 6, θα έχετε ένα ρελέ φωτογραφίας. Λειτουργεί ως εξής. Κατά τη διάρκεια του φως της ημέρας, ο φωτοτρανσικός είναι ανοιχτός, οπότε η αντίσταση του τμήματος του συλλέκτη-εκπομπού είναι μικρή, οι ακίδες 3 και 6 είναι κλειστές μεταξύ τους και το φορτίο αποσυνδέεται.

Με την ομαλή μείωση του φωτισμού κατά τις βραδινές ώρες, ο φωτοτρανίστας θα ανοίξει σταδιακά, αυξάνοντας σταδιακά την ισχύ στο φορτίο, δηλαδή στη λάμπα. Δεν υπάρχουν στοιχεία κατωφλίου σε αυτό το κύκλωμα, οπότε η λυχνία θα ανάψει και θα βγει σταδιακά.

Για να μην λειτουργήσει ο αναμεταδότης φωτογραφιών τη στιγμή που ανάβει η δική του λάμπα, είναι επιθυμητό να προστατεύεται ο φωτοτρανίστας από έναν τέτοιο οπίσθιο φωτισμό. Ο ευκολότερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι με ένα πλαστικό σωλήνα.

Διαβάστε επίσης σε αυτό το θέμα: Ο ευκολότερος διακόπτης στο λυκόφως

Μπόρις Αλαντίσκιν