Фотореле в автоматичних схемах управління освітленням розумного будинку

Як відомо, в даний час фотоелементи застосовуються для реалізації широкого спектру операцій в найрізноманітніших пристроях, зокрема в системах управління освітленням, в яких найбільш проста функція полягає в тому, щоб включати освітлювальні прилади з настанням темного часу доби. Такого роду фотореле бувають як промислової розробки, так і саморобні.

Найпростіша, однак при цьому в достатній мірі чутлива схема передбачає включення транзисторів через так звану схему Дарлінгтона (тобто схему складеного транзистора). Вона дозволяє отримувати коефіцієнт посилення, який дорівнює загальному коефіцієнту посилення складових транзисторів. Крім того, така схема також забезпечує високий вхідний опір для підключення високоомних джерел сигналу.

Принцип роботи фотореле простий

У міру збільшення рівня освітленості фоторезистора починає зменшуватися рівень опору, завдяки чому провокується відкривання транзистора. який, в свою чергу, включає реле для подачі навантаження. Захист схеми від самоіндукції, яка виходить при виключенні реле, відбувається за рахунок діода, тому слабкий сигнал, що виходить від фоторезистора, в результаті має потужність, достатню для активації обмотки реле. У деяких випадках чутливість може бути зайвої, і для її корекції використовується змінний резистор. При заміщенні транзистора VТ2 на більш потужний, наприклад, КТ815, ток на виході може бути також більше, таким чином, можна застосовувати більш потужне реле. При цьому підвищується і чутливість фотореле.

Схеми з фотодиодом для фотореле управління освітленням

Завдяки ОУ число необхідних деталей невелика. В даному випадку, включення відбувається за тим же принципом, що і включення пристрою, що порівнює: фотодіод LED1 підключається в фотодіодному режимі, при цьому за рахунок подається харчування він зміщується в зворотному напрямку. Із зростанням рівня освітленості збільшується опір світлодіода LED1, і зменшується зниження напруги на резисторі R1, на вході інвертується. Поріг ж спрацьовування задається на неінвертуючий вході OУ. Але якщо на вході інвертується напруга знижується до нижче порогового, то в такому випадку на виході компаратора висока напруга відкриває транзистор, який включає реле.

Відео: Вебінар "Розумний будинок за годину (Rubetek)" 01.03.2017

Джерело живлення вибирається будь-який, в тому числі і безтрансформаторний, проте в такому випадку при налагодженні підвищуються і вимоги до безпеки. З цієї причини, якщо є така можливість, то для налаштування пристрою рекомендується використовувати спеціальний розділовий трансформатор (так званий трансформатор безпеки - докладніше про те, де купити трансформатор 220-220 - на 220-110.рф). Налаштування пристрою, його граничне напруга виставляється таким чином, щоб схема включалася з настанням вечірніх сутінків. Для цього в денний час, щоб не чекати вечора, в затемненому приміщенні фотодиод засвічують звичайною лампою розжарювання, підключеної через тиристорний регулятор потужності. Спосіб також придатний для настройки інших схем фотореле.