A legegyszerűbb szürkületi kapcsoló (fotórelé)

Az elektronika modern elemi alapja jelentősen leegyszerűsíti az áramkört. Még egy normál alkonykapcsoló is összeállítható mindössze három részből.

Gyakran előfordulnak olyan helyzetek, amikor sötét után a világítást be kell vonni. Ez lehet az apartmanház bejárata, a tornác és a háztartás udvara, vagy egyszerűen a házszám megvilágítása. Ezt a beillesztést általában a szürkületi kapcsoló (fotó relé).

Nagyon sok hasonló rendszer került kifejlesztésre, mind amatőr, mind ipari körülmények között. Mint minden más, ezeknek a mintáknak pozitív és negatív tulajdonságai is vannak. Néhány negatív tulajdonság például a külső állandó feszültségforrás igénye (+12 V) vagy az áramkör összetettsége.

Az ilyen eszközök hátrányai között szerepelnie kell egy relének is, amelynek érintkezői idővel egyszerűen csak kiégnek. Az elektromos kiskereskedelemben sok egyszerű és olcsó szürkületi kapcsoló található, de munkájuk minősége gyakran nem kielégítő. Az ilyen nehézségek gyakran kiszorítják a fogyasztókat az ilyen kapcsolók használatától.

A szürkületi kapcsolók működési diagramja elég egyszerű. Hagyományosan három részre osztható: fotocella (fotorezisztor, fototranzisztor, fotodiod), küszöbértékű eszköz (összehasonlító)kimeneti eszköz (relé vagy triac). Nappali fényben a fotorezisztor ellenállása kicsi, tehát a feszültség nem haladja meg az összehasonlító küszöbértékét. Tehát a rakomány (világítás) kikapcsolt.

A megvilágítás csökkenésével a fotorezisztor ellenállása növekszik, és a rajta lévő feszültség növekszik. Egy bizonyos ponton a fotorezisztor feszültségszintje eléri az összehasonlító küszöbértékét, amely a relé segítségével bekapcsolja a világítást.

Úgy tűnik, hogy a munka algoritmusa meglehetősen egyszerű, és nem nehéz végrehajtani. Ennek ellenére egyes áramkörök meglehetősen összetettek, és ha tranzisztorokon hajtják végre mikroáramkörök használata nélkül, akkor tucatnyi vagy más alkatrészt is tartalmazhatnak.

Ugyanakkor a modern elemi elektronikai alap lehetővé teszi, hogy nagyon egyszerű és funkcionális készítsen fotórelé áramkörök. Ezt úgy érik el, hogy egyes elemeket másokba integrálnak (integrálnak). Az ilyen integrációra példa a Teccor Electronics társaság egyik fejlesztése.

Ez egy triac vagy idegen módon triac, amelynek beépített (integrált) szimmetrikus dinisztorja küszöbértékként működik. Egy ilyen készüléket Quadrac-nak hívnak. Belső áramköre az 1. ábrán látható.

Könnyű belátni, hogy ez egy közös triac, csak egy szimmetrikus dinisztor van csatlakoztatva sorosan a vezérlőelektród köréhez. A referenciaadatok (DataSheet) szerint az integrált dinisztor küszöbfeszültsége 33 ... 43 V tartományba esik.

1. ábra. Quadrac triac. A rendszer alapvető.

A Quadrac triacsok standard TO-220 házban kaphatók, szigetelt kristályokkal, a 2. ábra szerint. A szerkezet és a megjelenés nem különbözik a hagyományos triacoktól. Még a csapok elrendezése is ugyanaz.

2. ábra. Triac típusú Quadrac. A következtetések megjelenése és elrendezése.

Az adott modelltől függően a Quadrac különbözik a maximális áramoktól és feszültségektől: az áramok 4 ... 15 A tartományban vannak, a megengedett feszültségek pedig 200 ... 600 V. A speciális Quadrac-ot nagy indukciós áramkörökben való használatra szánják. Ezeknek a modelleknek a megnevezés végén H betűje van, például Q6006LTH.

Általában a triakok megjelölésének megértése meglehetősen egyszerű. A fent említett Q6006LTH példáján foglalkozunk vele.

Az első Q betű, amint gondolhatja, a Quadrac-tól származik, és azt jelenti, hogy ez nem más, mint egy beépített dinisztorral rendelkező triac.

Az első betűt követő két számjegy, ebben az esetben a 60, azt jelenti, hogy ennek a készüléknek a működési feszültsége 600 V.

Az utolsó két 06 számjegy azt jelzi, hogy a maximális üzemi áram 6 A.

A jelölés végén lévő H betű arra utal, hogy az ilyen típusú eszköz - például egy mágneses indítótekercs - induktív terhelés szabályozására használható.

Ha ebben az esetben hagyományos triacot alkalmazunk (a jelölés végén H betű nélkül), akkor a Q1 1. és 2. kapcsát (lásd a 3. ábrát) RC-áramkörrel kell elválasztani, amely egy 100 Ohm ellenállásból és egy 0,1 MkF sorozatban csatlakoztatott kondenzátorból áll. Ugyanakkor teljesítmény ellenállás legalább két wattnak kell lennie, és a kondenzátor üzemi feszültsége nem lehet alacsonyabb, mint 600 V. A kondenzátor, mint mindig ilyen esetekben, K-73-17 film típusú. Ha ezeket az intézkedéseket nem teszik meg, akkor az indítótekercset nem tartják úgy, ahogyan kellene: hangos csataharang jön létre.

Q4015LTH. A megjelölés alapján egy ilyen Quadrac működési feszültsége 400 V, maximális árama 15 A, és nagy indukciós terheléssel történő működésre tervezték.

A hagyományos triac célja a váltakozó áram váltása feszültségimpulzusok segítségével a vezérlőelektródon. Alkonyatú kapcsolóban történő használat esetén küszöbérték-berendezésre van szükség, a fentebb leírtak szerint.

A négycsillagos triac küszöbérték-eszközt tartalmaz önmagában. Ez egy integrált dinisztor, körülbelül 40 V válaszküszöbértékkel. Ahhoz, hogy ilyen triacon alkonykapcsolót lehessen létrehozni, elegendő két rész. A diagramban ez az R1 ellenállás és a fotocella (fotorezisztor) PHOTOCELL. Egy ilyen sémát a 3. ábra mutat.

3. ábra: Egy egyszerű szürkületi kapcsoló.

Ha a fotocellát megvilágítják, annak ellenállása kicsi (legfeljebb néhány kOhm), a négyszeres vezérlőelektródán a feszültség jelentéktelen, ezért zárt állapotban van. Ebben az esetben az izzó természetesen nem világít.

A megvilágítás csökkenésével a fotorezisztor ellenállása növekszik, ezért feszültségimpulzusok jelennek meg a vezérlőelektródán, amelyek amplitúdója növekszik a sötétség kialakulásával. Amikor az impulzus amplitúdója eléri a 40 V-ot, megnyílik a triac, a lámpa kigyullad.

A leírt eszközben négycsatornát használnak (ilyen név nagyon jól alkalmazható, még a Yandex meg is találja, amire szüksége van) 600 V üzemi feszültséggel és 4 A árammal. Ezekkel a paraméterekkel 400 ... 500 W teljesítményű terhelés bekapcsolható, sőt még nem is szükséges triac telepítése radiátorra. Ha kb. 100 négyzetcentiméter nagyságú radiátorra telepíti, akkor a terhelhetőség 750 wattra növelhető.

Ha azt tervezi, hogy nagyobb teljesítményű rakományt csatlakoztat, akkor a Quadrac-ot kell használni 6, 8, 10 vagy 15 A áramforrásokra.

Az eszköz beállítása az R1 ellenállás ellenállásának megválasztására korlátozódik, ez az érték attól függ, hogy milyen megvilágítás mellett az eszköz működni fog. Az R1 ellenállás ellenállási értéke szintén függ a szürkületi kapcsoló fotocellájától, ezért az ábrán feltüntetett értéket hozzávetőlegesnek kell venni. A fotorezisztor típusát az ábrán nem tüntettük fel. Bármelyik használható, például SF3-1, FSK-7 vagy FSK-G1.

A házi fényképes relé beállítását úgy végezheti el, hogy egy fotocellát megvilágít egy hagyományos izzólámpával, amelyen keresztül van csatlakoztatva teljesítményszabályozó.

Boris Aladyshkin