Учебное фотореле



Благодаря фотореле из подъездов практически исчезли выключатели освещения - управление им происходит автоматически в зависимости от внешней освещённости. Изучать устройство и работу этого прибора удобно на макете, один из вариантов которого придумал автор Instructables под ником afzalrehmani.

Как и в настоящем фотореле, датчиком освещённости в макете является фоторезистор - компонент, сопротивление которого меняется в зависимости от интенсивности падающего на него света. Темновым сопротивлением фоторезистора называется то его сопротивление, которое получается в полной темноте. При ярком освещении сопротивление фоторезистора уменьшается настолько, что можно напрямую управлять небольшим электромагнитным или тепловым реле. Но сегодня между фоторезистором и наргузкой или коммутирующим её реле чаще помещают ту или иную электронную схему. Это уменьшает нагрев компонента и позволяет более точно настраивать порог срабатывания, а также при управлении маломощной нагрузкой обходиться без реле. Подключать фоторезистор можно в любой полярности.

Собран макет по такой схеме:



Чтобы фоторезистор нашёл общий язык с электронной схемой, нужно получить напряжение, плавно меняющееся в зависимости от изменения сопротивления компонента. Для этого afzalrehmani сделал делитель напряжения. Он состоит из последовательно соединённых фоторезистора и обычного резистора. Напряжение снимается со средней точки. Оно тем больше относительно общего провода, чем меньше сопротивление фоторезистора. Если делитель перевернуть, поменяв фоторезистор и обычный резистор местами, эта зависимость поменяется на противоположную. Но здесь нужна именно такая, как в первом случае.

От фотореле не требуется плавно регулировать яркость искусственного освещения в зависимости от яркости естественного. Оно должно включать и выключать свет резко. Если фоторезистор нагружен непосредственно на реле, или же управляет им через электронную схему, то пороговым элементом может служить реле. Но чаще эту функцию поручают электронной схеме, которую, как сказано выше, удобнее регулировать. У afzalrehmani она выполнена на таймере 555, он же КР1006ВИ1. Эта микросхема позволяет, в зависимости от того, как к ней подключены снаружи конденсаторы и резисторы, получать триггеры Шмитта, одровибраторы и мультивибраторы. В отличие от других подходящих для этого решений, параметры устройств на таймере 555 не меняются при изменении напряжения питания в довольно широких пределах.

Нагрузкой таймера является светодиод, подключённый через токоограничительный резистор. Помимо скачкообразного переключения, схема обеспечивает инверсию: когда фоторезистор освещён, его сопротивление мало, а напряжение на выходе делителя, соответственно, велико относительно общего провода, на выходе таймера оно, напротив, мало. И наоборот. Вот и работает учебное фотореле в точности как настоящее: светло вокруг - светодиод не горит, темно - горит.

Если на обычные платы микросхемы устанавливают в последнюю очередь, то на плату типа breadboard можно и в первую - всё равно нагрева нет:



Выводы питания микросхемы мастер соединяет с соответствующими шинами платы:



Подключает вывод 4 микросхемы также к плюсу питания, чтобы там всегда была логическая единица, а выводы 6 и 7 соединяет между собой:



Устанавливает резисторы, конденсаторы и остальные перемычки, учитывая, что электролитический конденсатор - полярный, а значит, его надо подключить минусом к общему проводу. Номинальное напряжение этого конденсатора не менее 16 вольт. Ещё один конденсатор, керамический - неполярный.



Ставит на плату фоторезистор, который здесь и на КДПВ закрывает собой керамический конденсатор:



Подключает к выходу микросхемы светодиод и резистор, включённый с ним последовательно. Светодиод - полярный, резистор - естественно, нет. Направить светодиод надо так, чтобы его свет не попадал на фоторезистор:



Подключает батарейку - здесь полярность снова важна. Но светодиод пока не светится:



Выключает свет в помещении, и светодиод включается:



Включает свет, и светодиод выключается:



Изучив даташит на микросхему 555 и подключая вольтметр к различным точкам схемы, можно разобраться, как она работает, и как номиналы резисторов и конденсаторов влияют на её параметры. Когда вы не экспериментируете с фотореле, питание нужно выключать, потому что и делитель напряжения, и микросхема потребляют ток даже при выключенном светодиоде. Также не допускайте короткого замыкания батарейки.
Источник
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Корректор коэффициента мощности своими руками

0
Идея
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
0
Описание
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
0
Исполнение
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 0.0 из 10 (голосов: 0 / История оценок)
Чтобы написать комментарий необходимо войти на сайт через соц. сети (или зарегистрироваться):
Обычная регистрация
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
1 комментарий
  1. Иван_Похмельев
    Какое отношение этот учебный макет имеет к самоделкам?

Добрый день, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

А затем...

Добавьте самоделку

Или...

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
Сколько по времени, чаще всего, Вы делаете самоделку?

Последние комментарии

В обычном реечном домкрате положение фиксируется за счет "пальца", входящего в отверстие рейки. В приведённом выше изделии только за счет переклинивания деталей и силы трения. Поднимать...
Интересная штука, попробую собрать....
Я правильно понял? Для АНО-21 любого диаметра нужен ток 100 А? )))) А вообще, на вопрос из названия я, например, ответ так и не получил... Тут объяснили, не "как", а "Что для этого...
Писал "несварщик"...)))) Даже, я бы сказал, "ниразунесварщик" ))))...
Во первых не надо меня больше обзывать, в миру я Сергей, технарь и геймер, фамилия изменена. Во вторых при наличии средств (денежных знаков), с удовольствием построил бы настоящую летающую...
Все комментарии