Реле на фотодиоде: Реле с фотодиодом

Устройство и виды фотореле

Фотореле – маленькое, но умное устройство, которое избавит от необходимости самолично включать и выключать освещение, например, на улице. Как приборчик устроен, каких видов бывает и как подключается – ищите в нашей статье.

Что такое фотореле

Фотореле представляет собой чувствительный прибор, реагирующий на свет. При снижении освещенности до определенного уровня, заданного заранее, устройство срабатывает, включая светильники. Когда становится достаточно светло, датчик отключает осветительные приборы.

В качестве светочувствительных элементов используются фотодиоды, фоторезисторы, фотосимисторы и другие устройства с разным принципом работы. Так, реле с фоторезистором функционирует за счет изменения сопротивления, с фотодиодами – ЭДС, с фотосимистором – взаимодействия положительной и отрицательной гармоник.

Применение фотореле

Главная миссия фотореле – облегчение человеческой жизни. Не царское это дело собственноручно свет включать, вот устройства и берут эту обязанность на себя. Изделия можно встретить повсюду: на улице, в жилых и служебных помещениях. Наиболее широко фоточувствительные реле распространены в схемах управления уличным освещением. Им можно доверить как фонари, так и декоративную и архитектурную подсветку, освещение дворов, парковок, стоянок, зоны обзора камер видеонаблюдения.

Фотореле помогают сэкономить на электричестве. Вырабатывать его они пока не научились, но снизить расход могут. Под управлением устройств светильники горят только когда действительно темно и не потребляют электроэнергию утром и днем, если оператор прозевал время гасить свет.

Разновидности фотореле

Производители предлагают фотореле нескольких видов. Деление производится на основе конструктивных особенностей: расположения датчика освещенности, наличия таймеров, регуляторов и других дополнений.

Фотореле со встроенным чувствительным элементом – это цельная конструкция в частично или полностью прозрачном корпусе, что связано с необходимостью доступа света к расположенному внутри датчику. Благодаря закрытости и простоте установки устройства этого типа чаще других используются в системах наружного освещения.

Реле с выносным фотоэлементом включает блок управления и датчик, присоединенный к нему при помощи проводника. Само реле монтируется в электрощит, а фотоэлемент размещается на улице. Расстояние между частями устройства не должно превышать 150 метров. Изделия данного типа отличаются высокой чувствительностью и скоростью срабатывания.

Фотореле с таймером используются для включения светильников в определенное время. Разные варианты исполнения позволяют задать график включений в зависимости от времени суток или дня недели, установить время задержки включения и отключения освещения.

Модели с регулятором чувствительности позволяют самостоятельно определить пороги срабатывания. Это удобно, если искусственный свет требуется не только ночью, но и днем, например, в пасмурную погоду.

Для реле с датчиком присутствия одной темноты недостаточно: устройства активны только при появлении в зоне действия движущегося объекта. Изделия чаще монтируются в помещениях, однако, встречаются и в системах уличного освещения.

857c5c3a-1136-4bbe-8e59-4a75118e0259

Фотореле ФР-601 2200ВА IP44 серый IEK LFR20-601-2200-003

• Основные характеристики
• Тип товараВыключатель сумеречный
• Способ монтажаОткрытой установки
• Тип датчикаВстроенный датчик освещенности
• Подходит для степени защиты (IP)IP44
• Серия производителяФР
• Сведения РАЭК
• Код545895
• КлассEC000189
• НаименованиеIEK Фотореле ФР 601 серый, макс. нагрузка 2200 ВА IP44 IEK

• Дополнительные характеристики
• Задержка отключения, сНет
• Макс. коммутационная мощность (подключ. нагрузка)2 200
• ЦветСерый
• МатериалПластик
• Номин. напряжение230…230
• Тип поверхностиГлянцевый
• Вид/марка материалаПрочее
• Не содержит (без) галогеновНет
• Защитное покрытие поверхностиНеобработанная
• ПрозрачныйНет
• Тип контактовПрочее
• ВращениеНет
• Емкостная (C-) нагрузкаНет
• Тип датчикаВстроенный датчик освещенности
• Единица измеренияшт
• Тип позицииСкладская
• Кол-во в транспортной упаковке20

4e4b5181-9d94-42f5-ad27-57fd3c3ebb81

Фотореле AZ-112 выносн. фотодатчик, 1 модуль, DIN EA01.001.013

• Основные характеристики
• Тип товараВыключатель сумеречный для распределительного щита
• Номин. напряжение230…230
• Модульная ширина1
• Кнопка вводаНет
• Сведения РАЭК
• Код623662
• КлассEC001645
• НаименованиеФотореле (автомат светочувствительный) AZ-112, выносной герметичный фотодатчик, 230В 16А 1NO IP20

• Дополнительные характеристики
• Диапазон регулировки освещенности, лк2…100
• Номин. коммутируем. ток, А16
• Макс. мощность ламп накаливания, Вт2000
• Макс. мощность люминесц. ламп, ВА1 000
• Макс. мощность люминесц. ламп (параллельно компенсир.), ВА750
• Макс. мощность люминесц. ламп (включение попарно), ВА1 000
• Номин. напряжение датчика освещенности, В24
• Способ монтажа датчика освещенностиВстраиваемый (-ая)
• Степень защиты (IP) датчика освещенностиIP65
• Степень защиты IPIP20
• Номинальная частота, Гц50. ..50
• Макс. коммутируем. ток при cos Ф = 0,62
• С программируемым ночным отключениемНет
• Макс. длина провода датчика освещенности, м50
• Класс защиты датчика освещенностиII
• Способ монтажаDIN-рейка
• Глубина монтажная, мм65
• Единица измеренияшт
• Тип позицииСкладская
• Кол-во в транспортной упаковке1

1d0d776a-45fd-4c19-a541-010543f9ae6a

Фотореле ФР-16В 10А IP40

• Основные характеристики
• Тип товараФотореле
• Тип датчикаВстроенный датчик
• Сведения РАЭК
• Код1782106
• Класс
• НаименованиеФотореле ФР-16В (встроенный датчик)

• Дополнительные характеристики
• Степень защиты IPIP40
• Ширина устройства68
• Тип позицииСкладская
• Кол-во в транспортной упаковке1

72d2b5bc-663a-457c-9e41-06f13b451384

Датчик фотоэлектрический NO PNP XUX5APANT16

• Основные характеристики
• Макс. выход. ток 100
• Время срабатывания2
• Тип товараСканер оптический, мощный
• Сведения РАЭК
• Код52296
• КлассEC001821
• НаименованиеSE Датчик фотоэлектрический NO PNP XUX5APANT16

• Дополнительные характеристики
• Предварительное уведомление о недостаточностиНет
• С временными функциямиНет
• Макс. дистанция переключения, мм3000
• Тип напряжения AC/DC (перемен./постоян.)
• Тип подключенияВинтовой зажим
• Материал корпусаПластик
• Конструкция корпусаСпец. конструкция
• С рефлекторомНет
• Количество полупроводниковых выходов с сигнальными функциями1
• Тип переключающего (коммутационного) выходаPNP/PNP
• Тип функционал. переключателейНормально открытый (НО) контакт
• Длина датчика, мм77
• Ширина датчика, мм31
• Высота датчика, мм92
• Материал оптической поверхностиПластик
• Частота коммутируем. тока250
• С функцией контроля нижестоящих коммутационных аппаратовНет
• Номин. напряжение питания цепи управления Us постоян. тока DC, В12…24
• С блокировкой перезапускаНет
• Подходит для функций безопасностиНет
• Степень защиты IPIP67K
• Температура эксплуатации, °C-25…55
• Тип светаИнфракрасный свет
• Аналог. выход 0…10 ВНет
• Аналог. выход 0…20 мАНет
• Аналог. выход -10В…+10 ВНет
• Аналог. выход 4….20 мАНет
• С другим аналог. выходомНет
• Способ настройкиРучная настройка
• Категория взрывобезопасности по газуНет (без)
• С коммуникационным интерфейсом AS-InterfaceНет
• С коммуникационным интерфейсом CANOpenНет
• С коммуникационным интерфейсом DeviceNetНет
• С коммуникационным интерфейсом EthernetНет
• С коммуникационным интерфейсом INTERBUSНет
• С коммуникационным интерфейсом PROFIBUSНет
• С коммуникационным интерфейсом RS-232Нет
• С коммуникационным интерфейсом RS-422Нет
• Тип позицииПрочее
• Кол-во в транспортной упаковке1

Монтаж фотореле

Смонтировать фотореле не так сложно: подробная схема подключения обычно прилагается к устройству. С помощью соответствующих проводников изделие присоединяется к электрической сети и управляемым осветительным приборам. В зависимости от исполнения, реле крепятся при помощи специальных элементов или DIN-рейки.

Правила размещения фотореле

Если место для установки реле выбрано неверно, корректной работы, даже при правильном подключении, ждать не стоит. Чтобы не попасть впросак, учитывайте, что:

• инструкцию читать надо, и не только когда ничего другого не остается: в ней масса полезных сведений от технических параметров продукта до схемы подключения;
• на фотореле не должен попадать искусственный свет, а также падать тень от предметов – веток, опор, столбов, зданий;
• нельзя переворачивать устройство и монтировать его вверх ногами – такое обращение повлияет на чувствительность и работоспособность в целом;
• если подобное не предусмотрено производителем, не нужно эксплуатировать фоточувствительные реле в химически активных средах, а также вблизи горючих поверхностей;
• выбирая место монтажа, следует учитывать степень защиты устройств от пыли, влаги и других факторов.

Схема простейших устройств управляемых светом (двигатель, реле)

Система телеуправления моделей с помощью светового луча наиболее простая, так как в качестве передатчика здесь можно использовать обычный карманный фонарик. Не так уж и сложен приемник такой модели. Такая телеаппаратура может быть установлена в различные электрофицированные игрушки, например, машинки с электродвигателем, питающимся от батарейки.

Рассмотрим вначале схему управления миниатюрного электрического моторчика с помощью транзистора. Простая схема такого управления представлена на рис. 22.1. При вращении оси переменного резистора Rl происходит изменение усиления транзистора, а отсюда и изменяется скорость вращения двигателя. Управление с помощью транзистора достаточно удобно и к тому же позволяет удлинить соединяющие провода между резистором и остальной частью схемы. Можно весь механизм, приводящий в движение игрушку, поместить внутри ее, а в руках держать переменный резистор, соединенный с ней длинными проводами. Хотя такая схема управления часто применяется на практике, более эффективным и современным является использование беспроводного управления.

Рис. 22.1. Принципиальная электрическая схема управления электродвигателем

Рис. 22.2. Принципиальная схема устройства управления электродвигателя лучом света

На рис. 22.2 приведена принципиальная схема беспроводного устройства, управляемого лучом света. С правой стороны от пунктирной линии находится обычная цепь моторчика с транзистором, а слева цепь с фотодиодом, которая заменила в предыдущей схеме управления переменный резистор R1. Если теперь осветить фотодиод лучом фонарика, то произойдет уменьшение его сопротивления. Это приведет к изменению сопротивления транзисторной цепи и вызовет быстрое вращение двигателя. Если теперь выключить свет, то двигатель остановится. Телеметрическое устройство собирается на небольшой монтажной планке, которая помещается внутри модели. Наверху модели, в удобном месте с точки зрения освещенности, крепится фотодиод. Модель с такой системой управления работает от луча света, направленного с расстояния до 1,3 м.

Автомат выключения уличного освещения

На таком же принципе можно построить и автомат включения уличного освещения в деревне цли загородном домике (рис. 22.3). Его датчиком служит фоторезистор типа ФС-К1, который, как и в схеме рис. 22.2, включен в цепь базы транзистора VT1. Темновое сопротивление фоторезистора составляет около 500…800 кОм, а коллекторный ток транзистора VT2 не превышает 3…4 мА, что недостаточно для срабатывания реле К1.

Рис. 22.3. Принципиальная схема устройства выключения уличного освещения

В это время контакты реле замкнуты и лампочка уличного освещения горит. С наступлением рассвета сопротивление фоторезистора постепенно уменьшается до 70…100 кОм, а ток в цепи базы транзистора VT1 увеличивается. Это приводит к повышению тока коллектора транзистора VT2 и срабатыванию реле К1, которое размыкает контакты К1.1 и лампа гаснет. Питание устройства построено по бестрансформаторной схеме с использованием гасящего конденсатора С2. В автомате использовано реле К1 типа РЭС-22 (паспорт РФ4.500.131). Конденсатор С2 типа МБГО на напряжение 600 В. Автомат смонтирован в корпусе из пластмассы размером 120x90x30 мм и настройки практически не требует. Для увеличения задержки времени выключения лампы следует уменьшить питающее напряжение до-15…16 В. Для этого вместо указанных на схеме типов стабилитронов, следует использовать один стабилитрон Д813 или два типа КС 175 (или ранних выпусков Д808).

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Отсутствует

Отсутствует

Он состоит из двух операторов, один из которых помечен как

. Направления: Он состоит из двух утверждений, одно из которых помечено как «Утверждение (I)», а другое — как «Утверждение (II)». Внимательно изучите эти два утверждения и выберите ответ, используя приведенный ниже код:

Утверждение (I): Фотодиоды не используются в релейных схемах.

Заявление (II): Ток, необходимый для активации фотодиодов, очень мал даже при высокой интенсивности света.

1. И утверждение (I), и утверждение (II) по отдельности верны, и утверждение (II) является правильным объяснением утверждения (I)
2. И утверждение (I), и утверждение (II) по отдельности верны, но утверждение (II) не является правильным объяснением Утверждения (I)
3. Утверждение (I) верно, но Утверждение (II) ложно
4. Утверждение (I) ложно, но Утверждение (II) верно

Вариант 4: Утверждение (I) ложно, но утверждение (II) верно

Бесплатно

CT 1: Строительные материалы

4,2 тыс. пользователей

10 вопросов

20 баллов

12 минут

Фотодиод:

• Фотодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий свет в электрический ток. Ток генерируется, когда фотоны поглощаются фотодиодом. Он представлен как:

• Фотодиод широко используется в схемах реле для реализации схем фотореле в котором цепь размыкает и замыкает контакты реле по свету.
• Фотодиод подключен в состоянии обратного смещения. Единственный ток, протекающий через него, будет обусловлен неосновными носителями заряда. Поэтому ток, необходимый для активации фотодиодов, очень мал даже при высокой интенсивности .
• Фотодиод представляет собой p-n переход или PIN-структуру. Когда фотон достаточной энергии попадает на диод, он создает электронно-дырочную пару, дырки движутся к аноду, а электроны к катоду и возникает фототок.

Скачать решение PDF

Поделиться в WhatsApp

Последние обновления UPSC IES

Последнее обновление: 21 сентября 2022 г.

Союзная комиссия государственной службы объявила дату предварительных экзаменов UPSC IES.