Меню Закрыть

Выключатель с фотоэлементом – Сумеречный выключатель: подключение и принцип работы

Содержание

Сумеречный выключатель: подключение и принцип работы

Содержание:

  1. Устройство и принцип работы
  2. Эксплуатационные и технические характеристики
  3. Подключение
  4. Видео

Включение освещения является обязательным действием при наступлении темного времени суток. В первую очередь свет требуется на крыльце и прилегающей территории частного дома, у входов в подъезды многоэтажных домов и в других местах, где это необходимо. Своевременное выполнение данной процедуры обеспечивает сумеречный выключатель, известный еще как фотореле и под многими другими названиями.

Существует много видов этих устройств, широко используемых в быту и на производстве. Основным достоинством фотореле, помимо основной функции, является существенная экономия электроэнергии, которая достигается за счет своевременных включений и отключений освещения.

Устройство и принцип работы

В целом, сумеречные выключатели с датчиком освещенности имеют достаточно простую конструкцию. Условно она состоит из трех основных компонентов – фотоэлемента, компаратора или порогового устройства и выходного устройства. Фотоэлементы могут быть разными и представлены фотодиодами, фототранзисторами и фоторезисторами, а в качестве выходного устройства используются симисторы или обычное реле.

Днем, при нормальном освещении, фоторезистор или переключатель обладает незначительным сопротивлением. В связи с этим, его напряжение тоже невелико – не более, чем порог срабатывания компаратора. Таким образом, цепь находится в выключенном состоянии и свет в этот период отключен.

В вечернее время, когда наступают сумерки, а освещенность начинает снижаться, в реле с датчиком происходит постепенное увеличение сопротивления и соответствующий рост напряжения. Наступает момент, когда значение напряжения фоторезистора становится равным порогу срабатывания компаратора. От него поступает сигнал на выходное реле, после чего освещение включается.

Данный рабочий режим отличается простотой и легко реализуется на практике. Однако существуют и довольно сложные схемы, особенно, если в них отсутствуют микросхемы, а используются лишь транзисторы. Такие варианты могут содержать большое количество деталей, а сама конструкция получается чересчур громоздкой.

Использование современной элементной базы дает возможность полностью решить эту проблему и сделать все схемы простыми и функциональными. Одни элементы встраиваются в другие, создавая тем самым интегрированные конструкции. Типичным примером служат симисторы, применяемые в качестве пороговых устройств, устанавливаемые в том числе и в сумеречные выключатели фирмы legrand. Принцип работы у них тот же самый, как и в простых схемах. То есть, в зависимости от степени освещенности, изменяется сопротивление фотоэлемента, и его напряжение. В соответствии с этим происходит открытие или закрытие управляющего электрода симистора.

Эксплуатационные и технические характеристики

Фотореле с датчиком освещённости следует выбирать, исходя из условий его будущей эксплуатации. При использовании в уличном освещении датчик света может быть выносным и устанавливаться отдельно, или встроенным в конструкцию светильника. В первом случае фотоэлемент, обладающий небольшими размерами, легче установить в нужное место, защищенное от подсветки. Такие устройства подходят для установки внутри дома и свободно монтируются в электрическом щитке на дин-рейке.

Сумеречный выключатель освещения со встроенным датчиком света обычно располагается возле светильника. Главное, чтобы световой поток не попадал на сенсор.

Основные параметраметры и технические характеристики фотореле:

  • Питающее напряжение. В зависимости от модели, составляет 12 или 220 вольт. То есть, устройства могут работать от постоянного или переменного напряжения. Питание реле на 12 вольт нередко осуществляется от аккумулятора в выносной схеме.
  • Эксплуатационные температурные режимы. Реле с фотоэлементом, применяемое в уличном освещении, должно работать при любых погодных условиях, независимо от времени года. Температурный диапазон рекомендуется выбирать с некоторым запасом, на случай резких скачков жары или холода.
  • Защита корпуса. С этой целью разработана специальная классификация. Например, для наружной установки следует выбирать внешний тип устройства с классом защиты IP44 и выше. В этом случае исключается попадание внутрь корпуса водяных брызг и твердых частиц с размерами свыше 1 мм. Чем выше класс защиты, тем надежнее будет работать выбранное устройство. В домашних условиях вполне достаточно приборов с классом защиты IP23.
  • Мощность подключаемой нагрузки. Любое фотореле соответствует мощности, установленной заводом-изготовителем. При расчетах рекомендуется, чтобы сумма мощностей подключаемых светильников была на 20% ниже этого значения у фотодатчиков сумеречного выключателя. В этом случае устройство прослужит дольше, поскольку не будет работать в экстремальных условиях полной нагрузки.

Подключение

После выбора необходимого устройства, можно приступать к его установке и подключению. Все необходимые схемы содержаться в технической документации.

Данные схемы различаются в зависимости от той или иной модификации фотореле vega или легранда, а общий порядок действий является одинаковым для всех приборов этого типа. Каждый вывод состоит из трех проводов, обозначенных разными цветами. Проводник черного цвета служит обычной фазой, подающей питание, красный провод также является фазным, подводимым к источнику освещения. Нулевой провод окрашивается в зеленый цвет.

Установка и подключение датчика освещенности выполняется в следующем порядке:

  • До начала монтажа на стене устанавливается распределительная коробка, где будут соединяться провода.
  • Датчик освещенности подключается в соответствии со схемой, нанесенной на корпус или находящейся в документации. Крепление выполняется с помощью кронштейна. Необходимо исключить попадание на сумеречное реле прямых солнечных лучей.
  • Корректировка системы под местные условия посредством настроек и регулировок. Датчик должен правильно реагировать на изменяющиеся условия освещенности.
  • При раздельной установки датчика с выносным переключателем регулировок, они соединяются между собой кабелем.

По окончании монтажа необходимо выполнить проверку работоспособности системы. С этой целью сумеречный выключатель подключается к сети, а светильники должны включаться или выключаться.

electric-220.ru

Фотоэлементы и сумеречные выключатели

При использовании сумеречных выключателей Hager EEN100/EEN101 на улице крепится только фотореле (фотодатчик), а модуль управления (сам выключатель) устанавливается в щитке на din-рейку.

Сумеречные выключатели Hager EEN100 и EEN101 отличаются только самим фотоэлементом, который идет в комплекте. С Hager EEN100 поставляется навесной датчик освещенности Hager EEN003, а Hager EEN101 комплектуется встраиваемым датчиком освещенности Hager EEN002.

У Hager EEN100 и EEN101 есть два поворотных переключателя. Верхний отвечает за выбор режима работы/настройки: «auto 1», «test 1», «test 2» и «auto 2». А нижний — за плавную регулировку срабатывания (уровня освещенности). Режимы «auto 1» и «test 1» предназначены для освещенности 5—100Лк, то есть для включения света ночью при низкой освещенности (уличное освещение, витрины магазинов). В режимах «auto 2» и «test 2» уровень срабатывания регулируется в пределах 50—2000 Лк для включения освещения внутри помещений, например, в офисе или магазине, когда на улице становится облачно или начинается дождь. В режимах «test» отсутствует выдержка времени на включение, поэтому в этих режимах удобно настраивать уровень срабатывания. После настройки нужно перевести переключатель в соответствующий режим «auto».

Выдержка времени на включение/выключение — 60…80 секунд

Рабочее напряжение Hager EEN100 и EEN101 — 230В +10/-15%, 50/60Гц

Диапазон уставок освещенности (регулируется) — 5…100/50…2000 Лк

Максимальная длина провода между датчиком и устройством — 100 метров. Сечение кабеля подключения датчика (фотореле) должно быть 0,2—1,5мм2, кабеля питания и управления — 1,5…6,0 мм2.

Коммутационная способность — 1НО (нормально открытый контакт) 16А АС1 250В (2300 Вт). Для защиты в сеть перед сумеречным выключателем рекомендуется установить автоматический выключатель до 16А. 

Степень защиты IP20 (модульного устройства) и IP55 (датчика EEN003).

Температура эксплуатации датчика — от -25 до +70ºС

Температура эксплуатации устройства — от -5 до +45ºС

Ширина — 1 модуль

Производитель — Германия-Франция.

electromirbel.ru

Как выбрать и установить выключатель с датчиком движения света

Чтобы упростить себе жизнь и снизить затраты на электричество, хозяева часто устанавливают в своих домах разные системы автоматического управления светом. Одно из таких электронных устройств – это выключатель с датчиком движения (ДД), включающий освещение без участия человека при вхождении того в комнату.

А когда в помещении никого нет, этот прибор сам же и выключает лампочки. Установить такой девайс несложно, а пользы от него масса. Мы расскажем о том, как грамотно подобрать интеллектуальное устройство, в какой порядке и где закрепить.

Содержание статьи:

Как работает выключатель с ДД?

Под автоматическим выключателем с бесконтактным сенсором движения подразумевается комбинированный электроприбор, реагирующий на перемещение кого-либо в определенной зоне контроля. Он подходит для установки в закрытых помещениях и на улице. Надо лишь грамотно выбирать степень его защищенности по IP.

Это может быть как блок управления только с датчиком, так и дополненное клавишным выключателем устройство. Однако в первом случае самостоятельно рукой включить освещение, хлопнув по клавише на стене, не получится. Об этой особенности бесконтактной автоматики забывать не стоит.

Датчик плюс клавишный выключатель

В идеале датчик движения лучше всего дополнять обычным клавишным выключателем, абсолютная автоматизация всего и вся при сбоях в электронике может доставить массу хлопот

Модельный ряд рассматриваемых приборов огромен. В магазинах электротехники есть варианты с разными типами детекторов и различной компоновкой. При выборе подобного выключателя самое важное – это заранее определиться с местом его монтажа.

В одних случаях больше подойдет комбинированная модель в одном корпусе, а в других придется брать несколько самостоятельных устройств и соединять их между собой проводами.

Работает выключатель освещения с сенсором движения следующим образом:

  • когда в зоне наблюдения движущихся объектов нет, устройство размыкает цепь питания;
  • при входе в зону человека происходит срабатывание датчика, который замыкает контур электропитания лампочек;
  • пока в пределах действия сенсора кто-либо перемещается, цепь остается замкнутой;
  • после выхода всех из контролируемого помещения (или площадки на улице) происходит обратное размыкание контура с выключением света.

Чтобы попусту не жечь электричество днем, такой выключатель нередко дополняется еще и фотодатчиком контроля уровня освещенности. В этом случае, пока солнечного света достаточно, прибор срабатывать и включать электролампочки не будет.

Схема с фотореле

Если помимо датчика движения выбранный выключатель оснастить и фотореле, то в дневное время освещение включаться не будет даже при появлении в комнате человека

Устанавливаются выключатели с датчиком движения для управления светом в следующих зонах:

  • на лестничных клетках и в коридорах многоквартирных домов;
  • в подвалах, кладовках и гаражах, где естественного света нет вовсе, а кнопку обычного выключателя в темноте найти сложно;
  • в туалетах и санузлах для повышения комфортности пользования сантехникой спросонья по ночам;
  • в частных коттеджах, построенных по технологии «умный дом».

Нередко такой прибор является частью охранной системы. В этом случае при нефункционирующей сигнализации сенсор работает на включение/выключение света, а при задействованной – отслеживает проникновение в охраняемое помещение посторонних.

Разновидности датчиков движения

Чтобы классифицировать приборы, определим два основных фактора: наличие и тип сенсорного устройства, а также особенности монтажа.

Главный элемент в рассматриваемом автоматическом выключателе – это датчик движения. Существует несколько его разновидностей, основанных на разных физических законах.

При этом результат во всех случаях одинаков: при появлении объекта в контролируемой зоне происходит срабатывание сенсора и замыкание контактов питающей приборы освещения цепи.

ИК-датчик движения

Наиболее распространенным датчиком движения является инфракрасный – он ничего не излучает, относительно дешев и может монтироваться не только в помещении, но и на улице

Датчики движения для автоматического включения и выключения света бывают:

  1. Акустические.
  2. Инфракрасные.
  3. Ультразвуковые.
  4. Микроволновые.

Первые две категории сенсоров относятся к пассивным приборам, они ничего не излучают. Детекторы двух оставшихся разновидностей – устройства активные. Эти варианты посылают в помещение волны различной длины, а уже по характеру их отражения определяют наличие или отсутствие новых объектов в зоне своего действия.

Оборудование «активного» класса с излучателем и приемником стоит дороже «пассивных» моделей. Приборы более сложны конструктивно, но обладают низким уровнем ложных срабатываний. Пассивные устройства в этом отношении сильно уступают активным аналогам, зато дешевле конкурентов.

Акустические датчики срабатывают от звуков открывающихся дверей, стука каблуков и просто резких хлопков. Этот вариант лучше всего брать для коридоров общественных зданий.

Оптимально он подойдет и в качестве дополнения к иным сенсорам, чтобы свет можно было включать хлопаньем ладошек. В одиночку его ставить в частном доме не рекомендуется. Слишком много будет ложных реагирований на различные резкие звуки.

Инфракрасные датчики рассчитаны на срабатывание от тепла человека. Но они также реагируют на животных и на нагретые радиаторы. Их необходимо тщательно настраивать, а зону действия устанавливать так, чтобы в нее не попадали батареи отопления. Это наиболее простой, долговечный и дешевый сенсорный датчик для автоматического управления светом.

Распространение звуковых волн

Принцип действия у/з датчиков. Ультразвуковые и микроволновые сенсоры схожи по принципу действия, у них лишь разный диапазон излучаемых волн

Работающие за счет излучения микроволн и ультразвука датчики устанавливать в жилых помещениях не рекомендуется. Человек их воздействие почувствовать не способен, но оно есть, а пользы от него точно нет. Замечено, что на это излучение часто в резко негативной форме реагируют домашние животные.

Подобные излучатели больше подходят для паркингов или открытых территорий. При этом активные датчики движения еще и имеют ограниченную дальность действия.

При организации контроля за большой по площади зоной ультразвуковых приборов устанавливать придется немало. Плюс многие из них срабатывает только при резких движениях. Медленно идущий человек может вовсе “выпасть” из поля их действия.

Идеальный вариант – это комбинированный сенсор с несколькими способами обнаружения входящих в контролируемую зону людей. Он надежней и реже ошибочно срабатывает. Однако за эту безошибочность заплатить придется немало, так как подобные датчики стоят заведомо дороже обычных аналогов.

Выбор оптимального места установки

Если клавишный выключатель идет сразу с датчиком в одном корпусе, то он рассчитан на настенный монтаж. Однако если сенсоры поставляются в разобранном комплекте или приобретаются вовсе отдельно, то их можно установить не только на стене, но и на потолке. Причем потолочный вариант зачастую предпочтителен, так как охватывает большую территорию.

Зона действия датчика движения

Место установки напрямую зависит от указанного в техпаспорте угла обзора, на который рассчитан датчик движения для выключателя света

Каждый сенсорный прибор имеет собственный угол обзора в пределах от 10 до 360 градусов. Если у него данный параметр меньше 360о, то отслеживать движения датчик сможет только в узком секторе наблюдения. В этом случае в помещении придется ставить несколько устройств слежения, чтобы они охватывали все нужное пространство.

Широкоугольные и круговые детекторы стоят дороже тех, что рассчитаны на небольшой угол охвата. Однако вторых для полного контроля за комнатой может потребоваться слишком много. Здесь важно все тщательно взвесить и просчитать, прежде чем идти в магазин за расходными материалами.

Если выключатель ставится в небольшой комнате с одной дверью, то с узким сектором обзора вполне хватит. Его надо будет лишь точно навести на вход и установить в настройках максимально возможное время включения света.

Еще один момент – это наличие у детектора движения «глухой зоны» по высоте. При монтаже надо внимательно изучить паспорт, чтобы правильно выставить направление работы датчика.

Плюс еще есть ограничения по дальности зоны обнаружения. Для веранд или длинных коридоров рекомендуется выбирать дальнобойные приборы. Однако помните, что при большой области контроля они могут начать слишком часто срабатывать не тогда, когда надо.

Технические параметры и настройка

Большинство моделей выключателей света с датчиком движения рассчитаны на прямое подключение осветительных приборов к сети 220 Вольт. Фактически это стандартное клавишное устройство включения света, но дополненное детектором и платой автоматики.

Подключение питания к датчику

Сенсоры движения могут быть запитаны напрямую от электросети 220 В, батареек и через блок питания 12 В – первый вариант требует большего количества проводов, но надежней и предпочтительней

У каждой модели рассматриваемого выключателя в паспорте указан параметр – максимальная подключаемая мощность. Он отражает суммарную мощность подключаемых ламп. Если прибор берется на группу фонарей в ограде у коттеджа, то эта величина должна быть в районе 1000 Вт.

В противном случае он перегорит при первом же включении. Для установки в комнатах частого дома или квартиры с избытком хватит и девайса на 300–500 Вт.

С правилами подключения датчика движения к обслуживаемому им прибору освещения , содержание которой посвящено разбору этого непростого вопроса.

Степень защиты по минимум должна быть IP44. Для отапливаемых помещений в коттедже этого вполне хватит. Но для установки на улице или в санузле лучше взять с IP «55», «56» или выше.

Как правило, оснащенный датчиком движения выключатель на корпусе имеет три регулятора настройки:

  1. «TIME» – время срабатывания на выключение света после ухода человека из помещения.
  2. «LUX» («DAY_LIGHT») – чувствительность на освещенность (при наличии фотореле).
  3. «SENSE» – чувствительность на движение (температуру в случае с инфракрасным сенсором).

Первый параметр может варьироваться от 0 до 10 минут. Если узкий датчик нацелен только на дверь в кладовке, то эту регулировку лучше выставить на максимум. Тогда при заходе в «мертвую зону» можно будет не опасаться, что свет выключится в самое неподходящее время. При этом 5–10-ти минут для взятия чего-либо с полки в чулане вполне достаточно.

Чувствительность на срабатывания от движения и степень освещенности выставляются методом проб. Здесь сказывается уровень инсоляции, наличие животных в доме и радиаторов отопления рядом, и даже качающихся деревьев поблизости. Если ложных срабатываний происходит слишком много, то постепенно этот параметр нужно снизить и довести до оптимальных значений.

Принципиальные схемы монтажа

Существует несколько схем подключения выключателя и внешнего датчика движения в контур питания приборов освещения. В общих чертах: сенсор вставляется в разрыв провода с фазой. На его корпусе есть три клеммы. На «L» и «N» подсоединяются соответствующие жилы кабеля электросети, а с третьего вывода провод отправляется на лампу.

Классическая схема без выключателя

Простейшая схема с датчиком движения, но без клавишного выключателя – свет включаться будет только от встроенного в прибор сенсора

Если одного автоматического детектора мало и нужен еще ручной способ включения освещения, то «ключ» в цепь можно включить двумя способами. В первом такой выключатель вставляется в фазовый провод, идущий к датчику от щитка. Когда он разомкнут, сенсор просто не работает и напряжения на лампочку не подает.

Второй вариант предполагает вставку выключателя в линию от фазы до ввода на электролампу. При замыкании такого «ключа» свет будет гореть даже при не сработавшем датчике.

Схемы с клавишным выключателем

Две схемы с разными способами подсоединения клавишного выключателя в контур с нагрузкой (электроприбором освещения) и сенсором движения

Если требуется установить несколько детекторов, то они между собой соединяются параллельно. На лампу питающий провод идет с каждого из них. Свет появится при срабатывании любого из датчиков. Если это решение кажется излишне сложным, лучше приобрести .

Если осветительный прибор мощный или их несколько, то в цепь вместо лампочки следует установить магнитный пускатель с усилителем. А уже посредством него запитать отдельный контур освещения. В этом случае детектор можно выбрать маломощный и более дешевый.

Большинство быстро перегорают при частых включениях и выключениях напряжения. Поэтому подключать их через датчик движения не всегда целесообразно, так как они будут слишком часто выходить из строя. Экономии от применения таких лампочек в результате получится ноль.

Чтобы избежать проблем с перегоранием дорогих ламп, после датчика движения перед ними необходимо ставить блок защиты с мягким включением света. Благодаря отсутствию в электросети резких перепадов по напряжению электролампочки не будут “гореть” столь часто, как без подобного защитного устройства.

С маркировкой и правилами подбора умных выключателей ознакомит , прочесть которую мы настойчиво советуем.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы вам проще было разобраться во всех особенностях выбора и монтажа рассматриваемых приборов, мы сделали для вас подборку видеоматериалов. В них все объяснено подробно и обстоятельно.

Ролик #1. Нюансы подключения датчика движения и стандартного выключателя с клавишей:

Ролик #2. Обзор сенсоров для комбинированных автоматических выключателей освещения:

Ролик #3. Описание схем подключения:

Автоматические «выключатели», имеющие в своем составе датчик движения, предельно просты в монтаже. При этом экономия электроэнергии от их использования существенна. Кроме того, они делают дом более комфортным для проживания.

С установкой таких автоматических устройств медлить не стоит. Все сделать можно самостоятельно, без привлечения высококвалифицированных электриков.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи. Расскажите о том, как выбирали умный выключатель для собственного дома/квартиры/офиса. Делитесь полезными сведениями с посетителями сайта.

sovet-ingenera.com

Как работает и подключается датчик света с фотореле для сумеречного выключателя

С наступлением осени начинает сокращаться световой день.

Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.

Сейчас любой домашний мастер может экономить денежные средства за оплату электричества, обеспечив его оптимальное потребление для осветительных приборов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе.

Сделать это можно за счет их включения только с наступлением сумерек и отключения при рассвете. Причем работать они могут полностью в автоматическом режиме.

Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.


Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.


Принцип работы фотореле

Для автоматического управления светильниками по величине освещенности рабочего места и фактору «День-ночь» используется специальный светочувствительный датчик. Он меняет свои электрические характеристики в зависимости от интенсивности падающего на него света.


Для корректировки уровня срабатывания имеется регулятор. После него сигнал от чувствительного элемента усиливается до необходимой величины и подается на обмотку реле электромеханической или статической конструкции.

Таким способом, в зависимости от дневного или ночного освещения, датчик света управляет подачей напряжения на обмотку реле. А последнее — подключает или отключает через свой контакт фазу питания сети на светильник.

Как работает чувствительный элемент фотодатчика

Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:

  • фоторезисторов;
  • фотодиодов;
  • фототранзисторов;
  • фототиристоов;
  • фотосимисторов.
Как работает датчик света на фоторезисторе

Полупроводниковый слой, облучаемый электромагнитными волнами оптического спектра, изменяет свое электрическое сопротивление.


К нему прикладывается источник стабилизированного напряжения, под действием которого в замкнутой цепи начинает протекать ток, вычисляемый по закону Ома. Его величина зависит от характера изменения сопротивления полупроводникового слоя датчика света.

При увеличении светового потока электрический ток возрастает, а при уменьшении — снижается. Остается только определить граничные состояния, при которых необходимо включать источник освещения в рабочее состояние или отключать его.

Как работает датчик света на фотодиоде

Светочувствительный элемент этого типа преобразует энергию электромагнитных колебаний видимого спектра в электрический ток.

Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.


Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:

  1. питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
  2. или обходиться без его использования.
Как работает датчик света на фототранзисторе

Принципы работы, используемые для двух предыдущих случаев, здесь тоже соблюдаются. Фототранзисторы, работают так же, как и их биполярные или полевые аналоги. На их характеристики влияет интенсивность облучения световым потоком.


Определив эту закономерность, выставляют границы рабочих уставок для конечной схемы фотореле. Таким же образом создаются датчики света на фототиристорах и фотосимисторах.

Как работает электрическая схема датчика света на фотореле

В качестве примера рассмотрим самое простейшее устройство со светочувствительным элементом на основе фоторезистора PR1, обладающего сопротивлением в несколько мегаом при полной темноте.


Под действием потока света оно снизится до нескольких килоом. Этой величины достаточно для открытия первого транзистора VT1, когда через него станет протекать коллекторный ток, открывающий второй каскад на транзисторе VT2.

В это плечо включена обмотка обыкновенного электромагнитного реле К1. Она перекинет собственный якорь во второе положение и переключит свой контакт К1.1, который управляет работой светильника.

При отключении реле от схемы его обмотка формирует ЭДС самоиндукции. Для его ограничения установлен диод VD1. Подстрочный резистор R1 используется в качестве регулятора уставки срабатывания датчика света. В некоторых случаях от него вообще можно отказаться.

За счет использования двух последовательно работающих транзисторов чувствительность такой схемы достигается очень большой величины, когда слабый сигнал света, падающий на поверхность фоторезистора, осуществляет переключение выходного реле и управление светильником в автоматическом режиме.

Такая схема является довольно универсальной. Она позволяет применять различные марки транзисторов, электромагнитных реле и устанавливать для них различное напряжение. Чем его величина будет больше, тем высшей чувствительностью обладает датчик света.

Заводские модули фотореле для сумеречных выключателей имеют более сложную структуру схемы, более мощный выходной контакт, но в основе своей работы они повторяют эти же принципы.

В самодельных конструкциях для автоматического управления светом хорошо зарекомендовала себя схема, описанная в статье здесь. Ее несложно повторить своими руками тем, кто умеет и любит работать с паяльником.

Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж

Использование цветовой разметки проводов

Электрическая схема подключения сумеречного выключателя собирается на основе распределительной коробки, в которую приходят кабелем три провода от электрощитка:

  1. фазы;
  2. нуля;
  3. заземляющего проводника.


На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:

  • коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
  • красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
  • синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.


На фотографии сумеречного выключателя показаны эти провода и регулятор освещенности. При вращении его рукоятки устанавливается порог срабатывания датчика света.

Особенности монтажа

Обычная длина проводов, выступающих из корпуса фотореле, не превышает двадцати сантиметров. Поэтому его приято монтировать в непосредственной близости около распределительной коробки, а сам светильник:

  1. выносят на некоторое расстояние;
  2. или размещают рядом, как показано на фотографии.


При втором способе монтажа схемы необходимо учитывать, чтобы свет от включенной лампы источника не попадал на поле обзора датчика света. Иначе будет происходить ложное срабатывание. Для его исключения дополнительно применяют таймер и датчики движения.


Их контакты включают в последовательную цепочку между красным проводом, выходящим из фотореле и цоколем лампы светильника. Работа датчика движения и таймера подчиняется запрограммированным алгоритмам логической схемы сумеречного выключателя.

Подключение нескольких светильников к одному фотореле

Выходные контакты конечного датчика света обладают определенной коммутационной способностью. Их величина указывается в технической документации и на корпусе сумеречного выключателя в амперах. При необходимости управлять светом от нескольких источников необходимо внимательно посчитать нагрузку, создаваемую ими всеми в комплексе.

Если мощность контактов позволяет, то светильники подключает параллельной цепочкой, как показано на фотографии ниже.


Иногда может возникнуть ситуация, когда нагрузка схемы превышает допустимую мощность контактов сумеречного выключателя.

В этом случае допустимо использовать то же самое фотореле, но к его контактам подключить промежуточный элемент — обмотку магнитного пускателя, обладающей меньшей нагрузкой.

Мощные контакты этого коммутационного аппарата будут надежно переключать цепочку из многих светильников или один мощный прожектор, как показано на схеме ниже.


Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.

Важные технические характеристики датчика света

Фотореле выбирают по:

  • чувствительности фотодатчика;
  • типу и величине напряжения питания;
  • мощности коммутируемых контактов;
  • рабочей среде сумеречного выключателя.
Чувствительность фотодатчика

Под этим термином понимают отношение вырабатываемого внутри фотоэлемента тока в микроамперах к величине падающего на него потока света в люменах. Для более точного анализа приборов чувствительность классифицируют по:

  1. частоте, связанной с определенным видом колебаний — спектральный метод;
  2. диапазону падающих световых волн — интегральная чувствительность.
Напряжение питания сумеречного выключателя

На форму и величину сигнала обращают особое внимание при работе с моделями датчиков света, выпущенных за рубежом, где стандарты электроснабжения могут отличаться от тех, которые используются у нас.

Рабочая среда

Для управления светом уличных светильников создаются сумеречные выключатели с фотореле герметичной конструкции, способной противостоять действию атмосферных осадков и пыли. Их отличает повышенный класс защиты корпуса по IP.

Они же обладают увеличенным диапазоном рабочих температур. Когда наступает низкая морозная погода, то может возникнуть необходимость обогрева их контактов или временного отключения.

Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.

Изложенный в статье материал позволяет лучше понять видеоролик владельца Инженерные сети «Подключение фотореле».

Если у вас остались вопросы, то можете задать их в комментариях. Сейчас наступил удобный момент для того, чтобы поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Полезные товары

housediz.ru

Современные выключатели – управление освещением

В настоящее время существует целый ряд современных способов управления освещением, призванных сделать нашу жизнь более комфортной. Какой выключатель выбрать для управления освещением, чтобы он был удобным и эффективным?

Обычные клавишные выключатели

Выключатели бывают с одной, двумя, тремя клавишами. Трехклавишные выключатели часто можно встретить для управления освещением — ванной, санузла и прихожей.

Если для одно-клавишного выключателя достаточно двух-жильного провода, тогда как для двух-клавишного трех-жильный провод, а вот для трех клавишного выключателя потребуется четырех-жильный провод.

Выключатель с подсветкой

Светодиодный индикатор на выключателе очень удобен для того чтобы в ночном полумраке ориентироваться по направлению к выключателю а значит и к выходу, таким образом снижается риск травмирования.

Выключатель с подсветкой можно так же установить для удаленного подсобного помещения, или погреба. Подсветка “скажет” включен или выключен свет в помещении.

Единственный недостаток выключателя с подсветкой –  это мерцание некоторых видов энергосберегающих ламп.

Проходной выключатель (переключатель)

Проходной выключатель позволяет управлять освещением из двух или трех мест. Это могут быть такие помещения, как  длинный коридор, вход(выход) лестницы.

Проходные выключатели отличаются от обычных выключателей количеством контактных соединений: обычный выключатель одно-клавишный имеет два контактных соединений, проходной — три. К проходному выключателю нужно подводить трехжильный провод, один питающий, два других проводника реверсные или их еще называют челночными.

Если устанавливать проходные выключатели для управления освещением из трех мест, один проходной выключатель понадобится не с тремя контактными соединениями, а четырьмя.

Автоматический выключатель (датчик движения)

Выключатель оснащен датчиком инфракрасного излучения. При малейшем движении объекта датчик включает освещение на короткое время. Датчик постоянно фиксирует движение, как только прекращаются колебания, освещение гаснет через несколько секунд или минут.

Датчик устанавливают там, где нет потребности в продолжительном освещении помещения, для экономии электроэнергии. Выключатели — автоматы часто можно встретить в подъездах. На улице, в ненастную погоду, во время движения деревьев датчик будет срабатывать на включение.

Светорегулятор (диммер)

Светорегулятор позволяет изменять интенсивность освещения, комнату можно погрузить в полумрак, либо залить сочным светом.

Приобретая светорегулятор, учитывайте максимальную мощность всех светильников, устанавливаются широко используемые светорегуляторы от 300 Вт до 500 Вт. Установка светорегулятора ни чем не отличается от обычного выключателя.

Выключатель с фотоэлементом

Используется для освещения аллеи или сада. Фотодатчик срабатывает на включение при появления сумерек и выключает освещение на рассвете.

Не рекомендуется устанавливать в близи общественного уличного освещения, иначе говоря, фотодатчик будет работать не корректно.

Пороговый уровень выключателя регулируется с помощью колесика, который может быть размещен либо непосредственно на фотодатчике либо на автомате, который размещен в распределительном щите.

Выключатель с выдержкой времени

Модульный прибор устанавливается в распределительном щите на динрейку. Регулятор выдержки времени используется для управления освещением на лестничных клетках, прихожих, коридорах.

Например, включили свет, спустились с лестницы, через некоторое время освещение автоматически отключится. Существуют выключатели  выдержки времени с предупреждением о скором выключении.

Выключатель с таймером

Работает по принципу теплого пола – задаются параметры работы на определенное время.

С помощью подобного таймера можно управлять любыми типами электрической цепи, например, электрическим бойлером, насосом и др.

Программа устанавливается на день, неделю, месяц, или год.

Сенсорный выключатель

Сенсорный выключатель работает не по принципу механического воздействия, как, к примеру нажатия клавиши или вращение светорегулятора. Здесь достаточно лишь прикоснутся к панели устройства, чтобы включить или выключить освещение

Оцените качество статьи:

electric-tolk.ru

Датчик освещенности (освещения) | сумеречный выключатель

Датчик освещенности (освещения) или сумеречный выключатель – это устройство автоматического управления источниками света, в зависимости от уровня освещенности окружающего пространства. Иными словами, датчик освещенности — это выключатель, работающий в автоматическом режиме, включающий и выключающий свет при достижении определенной степени освещенности в месте его установки.

Чаще всего, датчики освещенности устанавливаются в местах, где в светлое время суток пространство освещается естественным светом, а при наступлении темноты – электрическим. К таким местам относятся – подъезды жилых домов, въезды в гаражи, тротуары, автодороги, витрины магазинов и многие другие.

 

Датчики освещения выпускаются для различных вариантов использования и различных форм:

— для установки как внутри помещения так и снаружи (различаются по степени защиты)

— для установки на din-рейку электрощитка и отдельно стоящие

— для внутреннего (монтаж в установочную коробку или подрозетник) и внешнего монтажа (накладные, наружные)

— со встроенным или внешним фотоэлементом.

Вы всегда сможете подобрать сумеречный выключатель полностью подходящий именно для ваших условий, вам не придется что-то придумывать, это очень удобно.

 

 

Схема устройства датчика освещения

 

Устройство сумеречного выключателя достаточно простое, условно любой датчик освещения можно разделить на три основных компонента:

— фотоэлемент (фотодиод, фоторезистор, фототранзистор)

— пороговое устройство (компаратор)

— выходное устройство (реле или симистор)


Схема работы датчика освещения

Схема работы конструкции датчика освещенности проста — при изменении параметров фотоэлемента срабатывает пороговое устройство – компаратор, который подает сигнал на выходное устройство и оно включает освещение.

 

Так, например, при естественном освещении сопротивление фотоэлемента — фоторезистора невысокое и напряжение на нем не превышает порога срабатывания компаратора, поэтому освещение отключено. Но как только происходит уменьшение естественной освещенности, сопротивление фоторезистора увеличивается и соответственно напряжение на нем возрастает. И в определенный момент уровень напряжения на фоторезисторе достигает порога срабатывания компаратора, который, с помощью реле, включает освещение.


Схема подключения датчика освещения

Схема подключения датчика освещения схожа со схемой подключения обыкновенного выключателя, он ставится в «разрыв» фазного провода идущего к светильнику. Главное различие в том, что для работы сумеречного выключателя требуется подвод к нему и нулевого провода.

 

 

Схема электропроводки для подключения датчика освещенности

 

Электропроводка для датчика освещения может выполнятся несколькими способами, в зависимости от обстоятельств, основные из них это:

Вариант 1. Коммутация через распределительную коробку.

В случае, если вы делаете электропроводку для сумеречного выключателя во время ремонта, лучше всего коммутацию проводов сделать через распределительную коробку как показано на изображении ниже. Здесь к светильнику подведен нулевой провод и земля (нулевой защитный провод) прямо из распред. коробки, а фазный провод приходит пройдя через датчик освещения. К самому же датчику подводится соответственно – фазный провод, провод идущий к светильнику и нулевой провод.

 

Вариант 2. Коммутация проводов в датчике освещения.

Коммутация проводов в датчике освещенности применяется обычно в тех случаях, когда проводка делается уже при чистовой отделке и нет возможности сделать распределительную коробку. Схема показана ниже. Тут к сумеречному выключателю подходят фаза, ноль и земля, а уже от него идет вывод этих проводников на светильники, подключенные последовательно.

 

 

Остались вопросы или есть дополнения — пишите в комментариях к статье!

rozetkaonline.ru

Подключение фотоэлемента — ElectrikTop.ru

Световое излучение независимо от его происхождения (искусственное или естественное) – это фактор, который может быть использован для построения систем автоматики и управления различными процессами. Например, для включения или выключения уличного освещения. Для его регистрации созданы устройства, которые получили название «фотореле» или «сумеречный датчик».

Что такое фотореле

Это радиотехническое устройство, регистрирующее поток фотонов – элементарных частиц, квантов электромагнитного излучения, которые не обладают массой и способны существовать только в движении, а их скорость является максимально возможной в материальном мире. Его схема состоит из двух частей:

  1. Чувствительной.
  2. Исполнительной (силовой).

Вкратце алгоритм его действия следующий: фотоны, попадая на чувствительный элемент (фотоэлектрический датчик), вызывают возникновение электрического тока или изменение его параметров. Так формируется управляющий импульс, который усиливается и подается на исполнительный элемент – соленоид – электромеханического реле. Последнее замыкает свои силовые контакты, коммутируя управляемую цепь.

Чувствительные элементы фотореле

Фотоны не обладают зарядом, но возбуждают ионы в атомной структуре веществ и порождают вторичное излучение, сопровождающееся двумя эффектами:

  • Волновыми колебаниями на видимой нами частоте спектра.
  • Возникновением электрического тока.

Последний феномен наблюдается только в том случае, если вещество обладает так называемой запрещенной зоной – энергетическим диапазоном, в пределах которого электрон не может активироваться – определенного размера.

Для примера: у металлов (проводников) такой зоны нет. А у диэлектриков она настолько велика (не менее 5 электронвольт), что электроны в них не могут активироваться никогда. Промежуточное положение между ними занимают так называемые полупроводники. Величина запрещенной зоны у них от десятых долей до трех электронвольт.

К веществам, которые способны активироваться под воздействием потока фотонов, относятся селенид и сульфид кадмия. На их основе строятся все чувствительные элементы фотореле, которые бывают трех типов:

  • Фоторезисторы.
  • Фотодиоды.
  • Фототранзисторы.

Фоторезисторы

Эти элементы радиотехнической схемы делают из полупроводников с одним типом проводимости – электронным (p) или дырочным (n). Под действием света их электрическое сопротивление уменьшается, они начинают пропускать ток. Этот сигнал поступает на входной каскад транзисторного усилителя, после чего он подается на соленоид силового реле, коммутирующего управляемую цепь.

Фоторезисторы являются наиболее простым и потому часто употребляемым элементом чувствительных схем.

Фотодиоды

Состоят из двух полупроводников – электронного и дырочного типа. Под воздействием света электроны накапливаются в зоне n, а так называемые дырки (положительно заряженные ионы) в зоне p. В результате возникает разность потенциалов и начинает течь постоянный ток. Этот элемент может работать в двух режимах: фотогальваническом и фотодиодном.

Схема включения фотодиода (ФД) в гальваническом и диодном режиме представлена на рисунке ниже.

В первом случае к нему не подводится питающее напряжение и он сам является источником тока. Это свойство используется при создании солнечных батарей, состоящих из сотен и даже тысяч светодиодов. Во втором подается напряжение обратной полярности, которое его запирает. При облучении светом обратное сопротивление элемента резко падает, а сила тока, через него текущего, наоборот, возрастает.

Фототранзисторы

Бывают двух типов: n-p-n и p-n-p, что определяет направление тока, через него текущего. От обычного транзистора отличается не только открытым корпусом, но и отсутствием третьего вывода – базы. Этот элемент делается большего размера, поскольку он воспринимает световое излучение, которое является управляющим.

Может работать в двух режимах: фотоэлектрическом и усилителя. В первом случае коллектору питающее напряжение не подводится, а ток через него возникает вследствие воздействия света на базу. Коэффициент усиления имеет логарифмическую зависимость от силы света и измеряется в децибелах.

Управление фотореле

Для того чтобы иметь возможность регулировать момент замыкания фотореле в зависимости от освещенности, используется два приема:

  1. В цепь фотоэлектрического элемента вводится переменный резистор, который регулирует ток через него.
  2. Используется так называемое опорное напряжение.

Первый наиболее прост, но он существенно ослабляет чувствительность прибора. Кроме того, не вполне логично сначала ослабить сигнал, а потом его усиливать для использования. Метод опорного напряжения заключается в том, что светочувствительный элемент включается по гальванической схеме. Возникший в нем ток сравнивается с опорным, текущим по независимой цепи. Для их сравнения используется компаратор.

Компаратор – это логический элемент схемы автоматики, работающий по принципу «Да – Нет». В основе его конструкции лежит операционный усилитель. Опорное напряжение вырабатывается отдельной схемой. Регулируется оно традиционным способом – реостатом.

Подключение фотореле

Стандартная схема подключения фотореле в системе управления освещением представлена на рисунке ниже.

Обратите внимание, что к нему подводится и фазный проводник, и нейтральный. Это делается для того, чтобы обеспечить питанием чувствительную часть схемы.

На практике клеммная коробка фотореле имеет три вывода. Они обозначены символами L – подключение фазы, N – нейтраль и R – нагрузка. Традиционно нагрузочный проводник выполняется черного или темно-коричневого цвета. Нейтраль желтого, а фазная линия – синего цвета. Однако могут быть варианты, поэтому за буквенными обозначениями следить надо обязательно.

Фотореле с магнитным пускателем

Мощность, на которую рассчитано фотореле, ограничивается электрической прочностью силовых контактов. Обычно рабочие токи для этого элемента автоматики не превышают 15 ампер. Например, у популярной модели ФР 601, используемой для управления уличным освещением, максимальная мощность нагрузки 1100 Вт, а рабочий ток 10 ампер.

Как следует поступить, когда требуется включать, например, уличные газоразрядные лампы ДРЛ ДНаТ 1000, токи запуска которых 12,5 ампер? В этом случае управление осуществляется через магнитный пускатель. Схема подключения фотореле ФР 601 с ним приведена на рисунке ниже.

Нагрузочный выход фотореле включается в цепь втягивающей катушки пускателя, к основной контактной группе которого подключается коммутируемая линия.

Фотореле параллельно с выключателем

В ряде случаев имеет смысл включать фотореле вместе с выключателем. Ведь возможно, что включить свет вам понадобится ранее наступления темного времени суток. Сделать это надо так, чтобы контакты силового реле были параллельны контактам выключателя. Главным условием правильной работы этой схемы является то, что к нагрузке должна подводиться одна и та же фаза.

Фотореле вместе с таймером

В сельских населенных пунктах практикуется правило, что уличное освещение включается с наступлением темного времени суток, но работает оно не всю ночь, а до, например, 23:00. Для реализации этого решения нагрузочный контакт фотореле подключается ко входу таймера. А тот, в свою очередь, к управляемому прибору.

Фотоэлектрическая схема является частью многих элементов автоматических систем. Например, датчиков движения. Но на этом ее возможности не ограничиваются. Она также встречается в составе звукозаписывающего оборудования. С помощью света можно дистанционно управлять токами большой силы, для чего используются особые приборы – фототиристоры и симисторы. Вы можете сами придумать оригинальную схему на ее основе, которая будет выполнять специфические задачи.

electriktop.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *