Automatisering van de verlichtingsvoorziening in een appartement, in een huis of op straat wordt bereikt door het gebruik van een fotorelais. Als het goed is geconfigureerd, zal het het licht aanzetten als het donker wordt en het overdag uitschakelen. Moderne apparaten bevatten een instelling waarmee u de respons afhankelijk van de verlichting kunt instellen. Ze vormen een integraal onderdeel van het "smart home"-systeem, dat een aanzienlijk deel van de verantwoordelijkheden van de eigenaren op zich neemt. Het fotorelaiscircuit bevat allereerst een weerstand die van weerstand verandert onder invloed van licht. Het is gemakkelijk met de hand te monteren en aan te passen.
Werkingsprincipe
Het schema voor het aansluiten van een fotorelais voor straatverlichting omvat een sensor, een versterker en een actuator. Fotogeleider PR1 verandert onder invloed van licht de weerstand. Dit verandert de hoeveelheid elektrische stroom die er doorheen gaat. Het signaal wordt versterkt door de composiettransistor VT1, VT2 (Darlington-circuit), en van daaruit gaat het naar de actuator, het elektromagnetische relais K1.
In het donker verzetfotocel is een paar mOhm. Onder invloed van licht wordt dit teruggebracht tot enkele kOhm. Tegelijkertijd openen transistoren VT1, VT2 en schakelen relais K1 in, dat het belastingscircuit regelt via contact K1.1. Diode VD1 geeft de zelfinductiestroom niet door wanneer het relais is uitgeschakeld.
Ondanks zijn eenvoud is het fotorelaiscircuit zeer gevoelig. Om het op het vereiste niveau in te stellen, gebruikt u de weerstand R1.
De voedingsspanning wordt geselecteerd volgens de parameters van het relais en is 5-15 V. De wikkelstroom is niet groter dan 50 mA. Als u het moet verhogen, kunt u krachtigere transistors en relais gebruiken. De gevoeligheid van het fotorelais neemt toe met toenemende voedingsspanning.
In plaats van een fotoweerstand kun je een fotodiode installeren. Als een sensor met verhoogde gevoeligheid nodig is, worden schakelingen met fototransistoren gebruikt. Het gebruik ervan is aan te raden om elektriciteit te besparen, aangezien de minimale werkingslimiet van een conventioneel apparaat 5 lux is, wanneer de omringende objecten nog steeds te onderscheiden zijn. De drempel van 2 lux komt overeen met diepe schemering, waarna de duisternis 10 minuten later inv alt.
Het is aan te raden om een fotorelais te gebruiken, zelfs bij handmatige lichtregeling, omdat je kunt vergeten het licht uit te doen, en de sensor zal dit zelf "doen". Eenvoudig te installeren en betaalbaar.
Fotocelspecificaties
De keuze van het fotorelais wordt bepaald door de volgende factoren:
- fotocelgevoeligheid;
- voedingsspanning;
- geschakelde voeding;
- externe omgeving.
Gevoeligheidwordt gekarakteriseerd als de verhouding van de resulterende fotostroom tot de grootte van de externe lichtstroom en wordt gemeten in µA/lm. Het hangt af van de frequentie (spectraal) en de lichtintensiteit (integraal). Voor het regelen van verlichting in het dagelijks leven is de laatste eigenschap belangrijk, afhankelijk van de totale lichtstroom.
De nominale spanning vindt u op de behuizing van het apparaat of in het bijbehorende document. Buitenlandse apparaten kunnen verschillende spanningsnormen hebben.
De belasting van de contacten hangt af van het vermogen van de lampen waarop het fotorelais is aangesloten. Verlichtings-fotorelaiscircuits kunnen zorgen voor directe schakeling van lampen via sensorcontacten of via starters wanneer de belasting hoog is.
Buiten is de schemerschakelaar onder een verzegeld transparant deksel geplaatst. Het is beschermd tegen vocht en neerslag. Bij het werken in de koude periode wordt verwarming toegepast.
Fabriek gemaakte modellen
Vroeger werd het fotorelaiscircuit met de hand geassembleerd. Nu is dat niet nodig, aangezien de toestellen goedkoper zijn geworden en de functionaliteit is uitgebreid. Ze worden niet alleen gebruikt voor externe of interne verlichting, maar ook voor het regelen van bewatering van planten, ventilatiesystemen, enz.
1. Fotorelais FR-2
Geprefabriceerde modellen worden veel gebruikt in automatiseringsapparatuur, bijvoorbeeld om straatverlichting aan te sturen. Overdag zie je vaak brandende lantaarns die je vergeten bent uit te doen. Met fotosensoren is handmatige lichtregeling niet nodig.
Het fr-2 fotorelaiscircuit van industriële productie wordt gebruikt voor automatische besturing van straatverlichting. Ook hier is het schakelapparaat relais K1. Een fotoresistor FSK-G1 met weerstanden R4 en R5 is verbonden met de basis van de transistor VT1.
Stroom wordt geleverd door een enkelfasig netwerk van 220 V. Als de verlichting laag is, is de weerstand van de FSK-G1 groot en is het signaal op basis van VT1 niet voldoende om hem te openen. Dienovereenkomstig is ook de transistor VT2 gesloten. Relais K1 is bekrachtigd en de werkcontacten zijn gesloten, waardoor de lichten aan blijven.
Wanneer de verlichting toeneemt tot de bedrijfsdrempel, neemt de weerstand van de fotoweerstand af en wordt de transistorschakelaar geopend, waarna relais K1 wordt uitgeschakeld, waardoor het voedingscircuit van de lamp wordt geopend.
2. Soorten fotorelais
De keuze aan modellen is groot genoeg om de juiste te kunnen kiezen:
- met een externe sensor die zich buiten de behuizing van het product bevindt, waarop 2 draden zijn aangesloten;
- lux 2 - een apparaat met een hoge betrouwbaarheid en kwaliteitsniveau;
- fotorelais met 12 V voeding en belasting niet hoger dan 10 A;
- DIN-rail gemonteerde timermodule;
- IEC-apparaten van binnenlandse fabrikant met hoge kwaliteit en functionaliteit;
- AZ 112 - machine met hoge gevoeligheid;
- ABB, LPX zijn betrouwbare fabrikanten van apparaten van Europese kwaliteit.
Methoden voor het aansluiten van een fotorelais
Alvorens een sensor te kopen, is het noodzakelijk om het door de lampen verbruikte vermogen te berekenen en met een marge van 20% te nemen. Bij een aanzienlijke belasting zorgt het straatfotorelaiscircuit voor de extra installatie van een elektromagnetische starter, waarvan de wikkeling moet worden ingeschakeld via de contacten van het fotorelais, en de belasting moet worden geschakeld met vermogenscontacten.
Voor thuis wordt deze methode zelden gebruikt.
Vóór de installatie wordt de netspanning gecontroleerd ~ 220 V. De aansluiting gebeurt via een stroomonderbreker. De fotosensor is zo geïnstalleerd dat het licht van de zaklamp er niet op v alt.
Het instrument gebruikt klemmen voor het aansluiten van draden, wat de installatie vergemakkelijkt. Als ze ontbreken, wordt de aansluitdoos gebruikt.
Door het gebruik van microprocessors heeft het fotorelaisverbindingscircuit met andere elementen nieuwe functies gekregen. Een timer en een bewegingssensor zijn toegevoegd aan het algoritme van acties.
Het is handig als de lichten automatisch aangaan wanneer een persoon door de overloop of langs het pad van de tuin gaat. Bovendien gebeurt de operatie alleen in het donker. Door het gebruik van een timer reageert het fotorelais niet op de koplampen van passerende auto's.
Het eenvoudigste schema voor het aansluiten van een timer met een bewegingssensor is serieel. Voor dure modellen zijn speciale programmeerbare circuits ontwikkeld die rekening houden met verschillende bedrijfsomstandigheden.
Fotorelais voor straatverlichting
Om het fotorelais aan te sluiten, wordt het circuit op zijn lichaam aangebracht. Het is te vinden in de instrumentdocumentatie.
Vaner komen drie draden uit het apparaat.
- Neutrale geleider - gebruikelijk voor lampen en fotorelais (rood).
- Fase - aangesloten op de ingang van het apparaat (bruin).
- Potiaalgeleider voor het leveren van spanning van een fotorelais aan lampen (blauw).
Het apparaat werkt volgens het principe van fase-onderbreking of inclusie. De kleurcodering kan van fabrikant tot fabrikant verschillen. Als er een aardgeleider in het netwerk zit, is deze niet aangesloten op het apparaat.
In modellen met een ingebouwde sensor, die zich in de transparante behuizing bevindt, is de werking van straatverlichting autonoom. Het hoeft alleen van stroom te worden voorzien.
Opties met het verwijderen van de sensor worden gebruikt wanneer de elektronische vulling van het fotorelais handig in het bedieningspaneel wordt geplaatst met andere apparaten. Dan is er geen stand-alone installatie, trekkracht bedrading en onderhoud op hoogte nodig. De elektronische unit wordt in de kamer geplaatst en de sensor wordt eruit gehaald.
Kenmerken van een fotorelais voor straatverlichting: diagram
Bij het installeren van een fotorelais buitenshuis, zijn er enkele factoren waarmee u rekening moet houden.
- Beschikbaarheid van ~220 V voedingsspanning en afstemming van contact- en belastingsvermogens.
- Installeer geen apparaten in de buurt van ontvlambare materialen en in agressieve omgevingen.
- De basis van het apparaat is aan de onderkant geplaatst.
- Zwaaiende voorwerpen zoals boomtakken mogen niet voor de sensor worden geplaatst.
De bedrading gebeurt via de aansluitdoos voor buiten. Het is bevestigd naast het fotorelais.
Selecteer fotocel
- Dankzij de mogelijkheid om de responsdrempel aan te passen, kunt u de gevoeligheid van de sensor aanpassen aan de tijd van het jaar of bij bewolkt weer. Het resultaat is energiebesparing.
- Er is minimale arbeid vereist bij het monteren van een fotorelais met een ingebouwd sensorelement. Het vereist geen speciale vaardigheden.
- Het timerrelais is goed geprogrammeerd voor zijn behoeften en werking in de ingestelde modus. U kunt het apparaat instellen om 's nachts uit te schakelen. De aanduiding op de behuizing van het apparaat en de drukknopbediening maken het gemakkelijk om het in te stellen.
Conclusie
Door het gebruik van een fotorelais kunt u automatisch de periode van het inschakelen van de lampen regelen. Nu is het beroep van lantaarnopsteker niet meer nodig. Het fotorelaiscircuit doet 's avonds zonder menselijke tussenkomst het licht op straat aan en 's ochtends weer uit. Apparaten kunnen het verlichtingssysteem besturen, wat de levensduur verlengt en de bediening eenvoudiger maakt.
