Najlakši prekidač sumraka (foto relej)

Moderna elementarna baza elektronike uvelike pojednostavljuje strujni krug. Čak i uobičajeni prekidač sumraka sada se može sastaviti iz samo tri dijela.

Često se događaju situacije kada je, nakon mraka, potrebno uključiti osvjetljenje. To može biti ulaz na ulaz stambene zgrade, trijem i dvorište privatnog domaćinstva ili jednostavno osvjetljenje kućnog broja. Uključivanje se obično provodi pomoću prekidač sumraka (foto relej).

Razvijeno je puno sličnih shema, i u amaterskim i u industrijskim uvjetima. Kao i sve drugo, i ovaj dizajn ima svoja pozitivna i negativna svojstva. Neka od negativnih svojstava su takva kao što je potreba za vanjskim izvorom stalnog napona (+12 V) ili složenost kruga.

Nedostaci takvih uređaja trebali bi uključivati ​​i uporabu releja, čiji kontakti s vremenom jednostavno izgorijevaju. U prodavaonicama električne robe prodaje se puno jednostavnih i jeftinih prekidača sumraka, ali kvaliteta njihovog rada često je nezadovoljavajuća. Takve poteškoće često tjeraju potrošače da koriste takve sklopke.

Funkcionalni dijagram prekidača sumraka dovoljno jednostavno. Konvencionalno se može podijeliti u tri komponente: fotoćelija (fotoresistor, fototransistor, fotodioda), granični uređaj (komparator)izlazni uređaj (relej ili dvosmjerni tiristor). Pri dnevnoj svjetlosti, otpor fotoresistera je mali, tako da napon na njemu ne prelazi prag komparatora. I tako je opterećenje (rasvjeta) isključeno.

S padom osvjetljenja povećava se otpor fotoresistora i povećava napon na njemu. U određenom trenutku razina napona na fotoresistoru doseže prag komparatora, koji uz pomoć releja uključuje osvjetljenje.

Činilo bi se da je algoritam rada prilično jednostavan, a nije ga teško provesti. No, neki su sklopovi prilično složeni i ako se izvode na tranzistorima bez upotrebe mikrokontrole, mogu sadržavati desetak ili drugih dijelova.

U isto vrijeme, moderna elementarna baza elektronike omogućava vam stvaranje vrlo jednostavnih i funkcionalnih krugovi foto releja, To se postiže integracijom (integracijom) nekih elemenata u druge. Primjer takve integracije jedno je od razvoja tvrtke Teccor Electronics.

To je triac ili, na strani način, triac, s ugrađenim (integriranim) simetričnim dinistorom koji djeluje kao prag. Takav se uređaj naziva Quadrac. Njegov unutarnji krug prikazan je na slici 1.

Lako je vidjeti da se radi o uobičajenom trijaku, samo je simetrični dinistor serijski spojen na krug upravljačke elektrode. Prema referentnim podacima (DataSheet), granični napon integriranog dinistera je u rasponu 33 ... 43 V.

Slika 1. Quadrac triac. Shema je osnovna.

Quadrac trijaci dostupni su u standardnom kućištu TO-220 s izoliranim kristalima, kao što je prikazano na slici 2. Po dizajnu i izgledu oni se ne razlikuju od klasičnih triaka. Čak je i raspored šiljaka isti.

Slika 2. Triac tipa Quadrac. Izgled i raspored zaključaka.

Ovisno o konkretnom modelu, Quadrac se razlikuju u maksimalnim strujama i naponima: struje su u rasponu od 4 ... 15 A, a dopušteni naponi su 200 ... 600 V. Posebni Quadrac su namijenjeni za uporabu u visokoinduktivnim krugovima. Ovi modeli imaju slovo H na kraju oznake, na primjer Q6006LTH.

Općenito, razumjeti obilježavanje tih trijaka je prilično jednostavno. Bavit ćemo se time primjerom upravo spomenutog Q6006LTH.

Prvo slovo Q, kao što pretpostavljate, posuđeno je od Quadraca i znači da nije ništa drugo do triac s ugrađenim dinistorjem.

Dvije znamenke koje slijede nakon prvog slova, u ovom slučaju 60, znače da je radni napon ovog uređaja 600 V.

Posljednje dvije znamenke 06 označavaju da je maksimalna radna struja 6 A.

Slovo H na kraju oznake je informacija da se ova vrsta uređaja može koristiti za kontrolu induktivnog opterećenja, poput magnetske zavojnice.

Kada se u ovom slučaju koristi konvencionalni triac (bez slova H na kraju oznake), terminali 1 i 2 od Q1 (vidi dijagram na slici 3) moraju se ukloniti RC sklopom koji se sastoji od 100 Ohm otpornika i 0,1 MkF kondenzatora spojenog u nizu. U isto vrijeme otpornik snage mora biti najmanje dva vata, a radni napon kondenzatora nije niži od 600 V. Kondenzator je, kao i uvijek u takvim slučajevima, film tipa K-73-17. Ako se ne poduzmu ove mjere, tada se zavojnica startera neće održati kako treba: rezultirat će glasno bojno zvono.

Q4015LTH. Sudeći prema oznaci, takav Quadrac ima radni napon od 400 V, maksimalnu struju od 15 A, a dizajniran je za rad s vrlo induktivnim opterećenjem.

Svrha konvencionalnog trijaca je da prebaci izmjeničnu struju pomoću naponskih impulsa na upravljačkoj elektrodi. Kad se koristi u sumraku, potreban je prag, kao što je gore opisano.

Kvadrac triac sadrži uređaj praga u sebi. Ovo je integrirani dinistor s pragom odziva oko 40 V. Da bi se stvorio sumračni prekidač na takvom trijacu, dovoljna su samo dva dijela. U dijagramu su to otpornik R1 i fotoćelija (fotoresistor) PHOTOCELL. Takva shema prikazana je na slici 3.

Slika 3. Jednostavna sumračna sklopka.

Kad je fotoćelija osvijetljena, otpor joj je mali (ne veći od nekoliko kOhm), napon na elektrodi za upravljanje četverostrukom je neznatan, zbog čega je u zatvorenom stanju. U ovom slučaju žarulja, naravno, ne svijetli.

S padom osvjetljenja povećava se otpor fotoresistora, pa se na upravljačkoj elektrodi pojavljuju impulsi napona, čija se amplituda povećava s pojavom mraka. Kad amplituda pulsa dosegne 40 V, otvoriće se triac, lampica svijetli.

U opisanom uređaju koristi se četverokut (takav naziv je prilično primjenjiv, čak i Yandex pronalazi ono što mu treba) s radnim naponom od 600 V i strujom od 4 A. S tim se parametrima može uključiti opterećenje snage 400 ... 500 W, pa čak i nije potrebno ugradnja trijaca na radijator. Ako ga instalirate na radijator s površinom od oko 100 kvadratnih centimetara, tada se snaga opterećenja može povećati na 750 vata.

Ako planirate povezati opterećenje s većom snagom, tada Quadrac treba koristiti za radne struje od 6, 8, 10 ili 15 A.

Postavljanje uređaja svodi se na odabir otpora otpornika R1, ovisi o ovoj vrijednosti na kojem će osvjetljenju uređaj raditi. Vrijednost otpora otpornika R1 također ovisi o fotoćeliji sumračnog prekidača, pa vrijednost, navedena u dijagramu, treba uzeti kao približnu. Vrsta fotoresora u dijagramu nije navedena. Možete koristiti bilo koje, na primjer SF3-1, FSK-7 ili FSK-G1.

Postavljanje domaćeg foto releja može se obaviti osvjetljavanjem fotoćelije pomoću konvencionalne žarulje sa žarnom niti spojene kroz regulator snage.

Boris Aladyshkin