Разделы

В сети

Пользователей: 103
Из них просматривают:
Аналоги: 29. Даташиты: 25. Инструкции: 3. Новости: 19. Остальное: 5. Ошибки: 2. Программы: 1. Производители: 3. Торрент: 1. Форум: 13. Чат: 2.
Участников: 4
Гостей: 99

KT315 , Google , wolf170571 , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.
Для дома и быта

Простое фотореле с выдержкой времени

Написал Kosmonavt в 16.01.2018 0:30:00 (846 прочтений)
Простое фотореле с выдержкой времени

  Данное фотореле с таймером  будет полезно применять на предприятиях в осенне-зимний период для освещения территории в конце рабочего дня, когда работники следуют домой, а оставлять в работе горящие фонари на всю ночь нежелательно. Ещё одно применение это на домашних садовых участках. Например, после вечерней зари можно управлять автоматической работой электронасоса, чтобы поливать в течение часа растения.



  Алгоритм работы устройства очень простой: с наступлением темноты включать освещение на один час, а затем отключать до наступления очередных сумерек следующего дня.

схема

Рис.1 Схема фотореле с таймером
симистор КУ208Г

Рис.2 Нумерация выводов симистора КУ208Г

  Работает фотореле следующим образом: при затемнении фоторезистора FR1 его сопротивление возрастает и при этом повышается напряжение  на его выводах, что приводит к переключению элементов DD1.1-DD1.2. Порог срабатывания настраивается величиной сопротивления резистора R2.  Защитой от случайной засветки FR1 служит временная задержка (около 10 секунд)  состоящая из R3 и  С1.

  На выводе 4 элемента DD1.2 формируется напряжение высокого уровня, которое, через конденсатор С1, кратковременно, подаётся на базу транзистора VT1. Этого времени достаточно, чтобы транзистор VT1 открылся и разрядил на себя времязадающий конденсатор С2.

  Затем на выводе 10 элемента DD1.3 появляется напряжение высокого уровня, которое приводит к срабатыванию твердотельного реле DD2 в паре с симистором Т1. Последний управляет нагрузкой, в данном случае магнитным пускателем освещения.

  На элементах DD1.3-DD1.4 собран компаратор. Когда на его выходе 11 формируется напряжение высокого уровня, то через резистор R8 и диод VD4, оно подаётся на времязадающий конденсатор С3. В итоге конденсатор заряжается, и напряжение на его выводах оказывается на порядок выше, чем порог срабатывания элемента DD1.3. Это обеспечивает чёткое переключение режимов освещения и не позволяет разряжаться конденсатору С3 раньше заданного времени через R12 и VD3.

  Светодиоды  VD1 и VD2 (красный и зелёный) дополнительно указывают на режим работы устройства: красный - освещение включено, зелёный - режим ожидания.

  Иногда бывают ситуации, когда, по каким либо причинам, независимо от освещённости, нужно включить или отключить освещение.  Для принудительного включения предназначена кнопка S2. Кнопке S1 отведена роль отключения освещения до наступления нового светового дня и повторных сумерек. Воздействуют на кнопки кратковременным нажатием.


  О замене некоторых деталей.

  Вместо VT1 подойдёт любой транзистор с коэффициентом передачи тока не менее 430, так как с низким коэффициентом транзистор будет недостаточно разряжать конденсатор С3 и временная задержка сократится с одного часа до пару десятков минут. Микросхему 4001 можно заменить отечественным аналогом К561ЛЕ5; диод VD4 любой серии КД520 и ему подобный. Резистор R9 может быть в пределах 220 к – 830 кОм. Резистор R10 от 2 до 10 Ом. Конденсатор С1: 22 мкФ – 100 мкФ. Резистор R3: 100 кОм – 200 кОм; Конденсатор С2: 100 мкФ – 220 мкФ;  Резистор R6: 3,5 МОм – 6 МОм (или лучше заменить на переменный резистор последовательно с сопротивлением 1 кОм). К стабилитрону VD1 желательно припаять самодельный радиатор (площадью не менее 3 кв. см) для отвода тепла. Фоторезистор FR1 с сопротивлением не менее 2 МОм при его затемнении. Симистор Т1 подбирается по току нагрузки. Он взят с большим запасом по току и, во время работы, не нагревается. Управляя магнитным пускателем с включающей однофазной катушкой, он коммутирует рабочий ток величиной всего в 0,2 А. Диоды выпрямительного моста VS1 можно заменить на 1N4005 - 1N4007 (такие часто встречаются в лампах "экономках") и аналогичные по характеристикам. Кнопки S1 и S2 не фиксируемые, с самовозвратом. Стабилитрон VD1 можно устанавливать любой из серии Д814 с буквами от А до Д.

  Налаживания фотореле сводится к установке переменным резистором R2 порога срабатывания в зависимости от освещённости.

  При первоначальной подаче напряжения на плату фотореле, устройство сразу включит освещение, так как конденсатор С3 разряжен. Если наладка происходит в светлое время суток то, чтобы привести схему в режим ожидания, нужно нажать кнопку S1, после чего освещение тут же погаснет до наступления смены дня и ночи.

  Готовую плату необходимо поместить в небольшой герметичный корпус, например из оргстекла, через который хорошо видны светодиоды. Вывода проводов нужно тоже тщательно герметизировать. Эти меры не позволят проникнуть влаге и холодному воздуху к электронным компонентам, а греющийся стабилитрон VD1 своим теплом будет поддерживать положительную температуру воздуха внутри корпуса.

  С наступлением весенне-летнего периода, когда необходимость освещения в конце рабочего дня отпадает, фотореле выводится из работы отключением питания.

  Данная схема уже применяется на практике в одном из тех случаев, о которых упоминал выше, и за его работой ведётся наблюдение. Место установки - улица, щиток освещения мачты с прожекторами. В первый же день эксплуатации реле отработало, как и положено. Осталось продолжать наблюдать за ним, ведь впереди грядут морозные дни и ночи. То как их "выдержит" фотореле - покажет время.


  Несколько фотографий устройства и места установки:
Плата внутри корпуса

Рис.3 Плата внутри корпуса из оргстекла.


Место установки
Рис. 4 Место установки - уличный щиток освещения мачты.


Место установки
Рис.5. Реле в режиме ожидания.


Примечание: схема нарисована в программе palmDraft (для смартфонов с ОС Android) и из-за ограничения демо-версии некоторые элементы нарисованы не совсем корректно (FR1 и DD2).

 
Теги: Фотореле  
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
Kosmonavt
Отправлено: 16.01.2018 11:07  Обновлено: 18.01.2018 0:57
Главный Инженер
Дата регистрации: 08.02.2009
Откуда: Днестровск
Сообщений: 1090
 Простое фотореле с выдержкой времени
Пока ни кто первый не заметил, сообщаю: стабилитрон VD1 включён неправильно, не указан номер 4 на выводе DD1.2. Спасибо МАСТЕРУ за исправления! 
evildesign
Отправлено: 16.01.2018 19:06  Обновлено: 16.01.2018 19:06
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
Если бы дело было только в стабилитроне
А так, устройство напоминает по своей надежности гранату, которую крутит в руках любопытная обезьянка. Но, конечно, могу и не критиковать- переделывать же вряд ли захочется.
Kosmonavt
Отправлено: 16.01.2018 19:20  Обновлено: 16.01.2018 19:20
Главный Инженер
Дата регистрации: 08.02.2009
Откуда: Днестровск
Сообщений: 1090
 Простое фотореле с выдержкой времени
Нет-нет,  пожалуйста, критикуйте! Учиться ни когда не поздно, а нужно. Я весь во внимании.
evildesign
Отправлено: 16.01.2018 19:38  Обновлено: 16.01.2018 19:38
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
Ну держись
Начнем с самой глобальной ошибки. Использование времязадающего электролитического конденсатора в широком диапазоне температур эксплуатации. Емкость электролитического конденсатора, в зависимости от типа может меняться до 20(!) раз во всем диапазоне температур. Поэтому используют более стабильные типы конденсаторов меньшей емкости. Имеет смысл, например, К176ИЕ5 использовать. Генератор + счетчик.
Kosmonavt
Отправлено: 16.01.2018 19:51  Обновлено: 16.01.2018 19:51
Главный Инженер
Дата регистрации: 08.02.2009
Откуда: Днестровск
Сообщений: 1090
 Простое фотореле с выдержкой времени
Да, вы абсолютно правы! Сейчас были морозы (-9 градусов) и они повлияли на ёмкость времязадающих конденсаторов, так как время включения уменьшилось с одного часа до 40 минут. И по этой причине стал искать другие схемы, где используется счётчик на К561ИЕ16 (её аналог уже заказал из Китая). Если есть ещё что-то, пожалуйста, пишите. Важна любая информация!
evildesign
Отправлено: 16.01.2018 20:10  Обновлено: 16.01.2018 20:10
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
Дальше. Так вольно обращаться с зарядом- разрядом конденсаторов я бы не стал. С2 и С3. Про С3 могу сказать- бедная кнопка...  Жизнь у нее будет короткая и невеселая.
А про С2- напрямую перезаряжать конденсатор через выходной ключ микросхемы и переход БЭ транзистора- это экстрим. Понятно, что канал полевика микросхемы немного ограничит ток, но это весьма нехороший бросок тока. Поэтому в обоих случаях напрашиваются резисторы.
Далее по цепям питания- 10 Ом мало для ограничения тока зарядки конденсатора. А 1 мкФ много для питания устройства. К тому же тип конденсатора должен быть X2.
Ну и само страшное - связка симистор+пускатель.
Kosmonavt
Отправлено: 16.01.2018 20:29  Обновлено: 16.01.2018 20:29
Главный Инженер
Дата регистрации: 08.02.2009
Откуда: Днестровск
Сообщений: 1090
 Простое фотореле с выдержкой времени
Со всем выше сказанном предельно понятно и будет учтено. Не очень понятно про связку симистор+пускатель. Я не упомянул в статье что за пускатель. Точный его тип пока не знаю, известно что этот ПМ содержит катушку включения переменным напряжением 220В (потому и симистор) и коммутирующий трёхфазную нагрузку с током в каждой фазе по 14 А. Вмешиваться в переделку оборудования самого щитка освещения, по условиям, не желательно.
evildesign
Отправлено: 16.01.2018 20:43  Обновлено: 16.01.2018 20:43
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
А теперь подробнее. Основная проблема- ЭДС самоиндукции+ индуктивность самой нагрузки. Симистор нужно защитить. Параллельно симистору ставим RC цепь, 100 Ом+0,1мкФ  тип X2 для снижения dV/dt на симисторе и шунтирования при выбросах. Параллельно катушке пускателя лучше поставить варистор 20 мм с квалификационным напряжением 470 вольт.
Теперь еще по схеме. На R9 будет напряжение более 300 вольт. По документации максимальное напряжение на МЛТ-0,25 не более 200 вольт. Значит этот резистор нужно составить из двух последовательных резисторов.
Резистор R2  должен быть герметичной конструкции. Но с таким сопротивлением у него будет огромная ТКС и вряд-ли найдется нужной конструкции. Поэтому схему надо сделать из двух делителей и компаратора. Один делитель- с проволочным резистором, а второй с фоторезистором. Тогда будет гораздо надежнее.
Kosmonavt
Отправлено: 16.01.2018 22:54  Обновлено: 16.01.2018 22:54
Главный Инженер
Дата регистрации: 08.02.2009
Откуда: Днестровск
Сообщений: 1090
 Простое фотореле с выдержкой времени
Спасибо, по замечаниям вопросов нет! Учту на будущее. Лишь один момент хочу уточнить: действительно ли возникает ЭДС самоиндукции при отключении катушки питаемой переменным током? По величине она сравнима с ЭДС при отключении катушки питаемой постоянным током? Если так, то признаю - действительно симистор здесь не защищён.
evildesign
Отправлено: 17.01.2018 0:24  Обновлено: 17.01.2018 0:24
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
В момент размыкания важна лишь запасенная на данный момент энергия магнитного поля. Поэтому не важно постоянный ток или переменный. Только вот момент размыкания может быть разным и не всегда по вине симистора. А  тогда вся энергия магнитного поля будет направлена на поддержания неизменного тока в  разомкнутой цепи. Что выльется в выброс огромного напряжения.
KT315
Отправлено: 17.01.2018 0:42  Обновлено: 17.01.2018 0:42
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2093
Пользователь активен!
 Простое фотореле с выдержкой времени
Это если к симистору подключен километр проводов???
evildesign
Отправлено: 17.01.2018 2:29  Обновлено: 17.01.2018 2:29
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
при чем тут километр? Абсолютно не важно сколько провода. Катушка пускателя будет вырабатывать ЭДС самоиндукции.
KT315
Отправлено: 17.01.2018 19:22  Обновлено: 17.01.2018 19:22
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2093
Пользователь активен!
 Простое фотореле с выдержкой времени
А если я напрямую к симистору подключу одну лампочку?
evildesign
Отправлено: 17.01.2018 20:25  Обновлено: 17.01.2018 20:25
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
Ну подключи.
И что от этого будет?
KT315
Отправлено: 18.01.2018 0:11  Обновлено: 18.01.2018 0:11
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2093
Пользователь активен!
 Простое фотореле с выдержкой времени
Сначала скажи что будет, а потом я подключу
evildesign
Отправлено: 18.01.2018 8:53  Обновлено: 18.01.2018 8:53
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
Да всё нормально будет.
KT315
Отправлено: 18.01.2018 10:20  Обновлено: 18.01.2018 10:20
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2093
Пользователь активен!
 Простое фотореле с выдержкой времени
А если нить накала лампочки начнет перегорать, и в этом месте вспыхнет дуга, симистор пробьет?
evildesign
Отправлено: 18.01.2018 10:36  Обновлено: 18.01.2018 10:36
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
при правильно выбранном предохранителе сгорит предохранитель. Но вероятность пробоя симистора существует.  Менее 1%.
T112-10
Отправлено: 18.01.2018 23:49  Обновлено: 18.01.2018 23:49
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2068
 Простое фотореле с выдержкой времени
Советский симистор может и выдержит, а вот импортный с большой долей вероятности погибнет.
Надо последовательно с нагрузкой включить небольшой дроссель в несколько сотен мкГн. Тогда вероятность пробоя симистора снизится.
Статистики у меня нет, но КУ208Г в светорегуляторе, имеющем дроссели фильтра помех, выжил при сгорании лампы, а ВТА26 в схеме без дросселей сгорел. Предохранителей в обеих схемах не было.
evildesign
Отправлено: 19.01.2018 17:34  Обновлено: 19.01.2018 17:34
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
У меня статистика есть. Горят одинаково редко. Но вот советские просто перестают работать сами.
T112-10
Отправлено: 20.01.2018 18:04  Обновлено: 20.01.2018 18:04
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2068
 Простое фотореле с выдержкой времени
Как перестают работать? Не открываются или наоборот, уходят в КЗ?
Что же касается качества 208-х, то с ним я знаком. Для коммутатора нагрузки пришлось перебрать несколько штук, чтобы найти такой, который при 220В не открывается самопроизвольно... А токоутечка у них такая, что прилично греются в закрытом состоянии.
evildesign
Отправлено: 20.01.2018 18:47  Обновлено: 20.01.2018 18:47
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3421
 Простое фотореле с выдержкой времени
Не закрываются

Разное

Проводите пайку только при выключенном телевизоре.

Интересно

Вместо высоковольтного провода можно использовать обычный, пропустив его через трубку от капельницы.

Похожие новости