Розробка Просте економічне фотореле, (Технології 11 клас, Основи Автоматики і робототехніки)

                  Просте економічне фотореле

     Пропонується варіант простого економічного фотореле (ПЕФ), яке не вимагає налаштування і навіть початківці радіоаматори зможуть його виготовити. Дане фотореле призначене для автоматичного включення електроосвітлення у вечірній час і виключення на світанку. ПЕФ може бути використано для освітлення у вечірній і нічний час сходового майданчика, території на дачі, біля гаража, біля магазинів, і т.д.

  Принципова електрична схема ПЕФ приведена на рис.1. Схема працює в такий спосіб. Живлення схеми безтрансформаторне, тобто безпосередньо від мережі змінного струму через баластний конденсатор С2, ємністю 0,25 мкф.. До виходу випрямного моста на VD3 ... VD6 приєднаний стабілітрон VD2 (на 20 В), таким чином отримано 20 В для живлення реле К1, яке спрацьовує від транзисторного ключа на VT2 і емітерного повторювача на VT1. При затемненому фоторезисторі PR1 на вході емітерного повторювача на VT1 низький потенціал і відповідно на його виході також, і транзисторний ключ на VT2 закритий. Для надійного закривання транзисторного ключа в ланцюг емітера транзистора VT2 включений світлодіод HL1 і в результаті до бази транзистора VT2, щодо емітера, докладено негативний потенціал; близько 2 В. Коли фоторезистор затемнений (у вечірній і нічний час), реле К1 знеструмлено і своїми нормально замкнутими контактами 1-3 включає ланцюг для відкривання симистора VS1 і на електролампу EL1 надійде живлення; електролампа буде світити. При висвітленні фоторезистора (на світанку, вдень) зменшиться його опір, на вході емітерного повторювача з'явиться позитивний потенціал і відповідно на його виході і це призведе до відкривання транзисторного ключа на VT2. Відкритий транзисторний ключ подає живлення на обмотку реле К1 і воно спрацьовує і розімкнуться контакти 1-3; в результаті чого симистор закриється і електролампа EL1 гасне. У схемі застосовано високоомне герконове реле з R_обм. = 2000 Ом, тому схема фотореле має високу економічність. Схема споживає потужність, близько 0,2 Вт.

Симистор VS1 і стабілітрон VD2 необхідно встановити на тепловідвідах з  S = 50 см². Максимальна потужність електроламп, підключених до пристрою не повинна перевищувати 200 Вт. У пристрої використано герконовое реле типу РЭС55А з паспортом РС4.569.600-05 з опором 1600...2162 Ом, згідно (1), практично ці реле мають опір 2000 Ом. Можливо також застосувати реле РЭС55А з паспортом РС4.569.600-13 (R_обм. = 1598...2162 Ом), або

РЭС55Б з паспортами: РС4.569.625-00 (R_обм. = 1600. ... 2162 Ом), РС4.569.625- 05 (R_обм. = 1600...2162 Ом), РС4.569.625-10 (R_обм. = 1598...2162

Ом). Можливо також застосувати реле будь-якого типу з напругою спрацьовування близько 15 В і з опором обмотки близько 1800 ... 7000 Ом, і з контактами на перемикання.  Наприклад, реле РП7- паспорт РС.4.521.005 (R_обм. = 3145 ... 4255 Ом) і ін. Електричні характеристики різних реле наведені в (1). Чутливість ПЕФ невелика; від запаленого сірника фотореле спрацьовує на відстані 300 мм, однак для автоматичного вимкнення освітлення в ранковий час цієї чутливості цілком достатньо. Максимальну чутливість можливо отримати, якщо зменшити величину опору R2 до 3 кОм; при цьому від запаленого сірника схема спрацьовує на відстані 400 мм. У схемі застосовано фоторезистор типу ФСК Г, можливо також застосувати фоторезистор типу ФСД-1.

   Фоторезистор підключається до пристрою екранованим кабелем і повинен знаходиться поза будівлею або біля вікна. 

 Слід зауважити, що схема має гальванічний зв'язок з

електромережею, тому не можна торкатися до радіоелементів при включеній в мережу схемі.

Необхідно дотримуватися правил техніки безпеки при роботі на електроустановках.

Література:

1.   Томас Р. К. Коммутационные устройства Справочник М изд. «Радио и   связь» 1989 г.

2.   Дмитро Бабин, Радіоелектронні пристрої від UR5YDN. розділ 

         «Радіоелектроніка для юних» сайт в Інтернеті https://radioelectronics-ur5ydn.jimdofree.com/  

Автор Дмитро Бабин