Как выбрать?
Для того, чтобы правильно подобрать и подключить устройство своими руками, например, к прожектору, необходимо знать какой вам тип датчика необходим и какой будет наиболее удобным. Они бывают встроенные и выносные. При выборе обязательно нужно будет учитывать токовые характеристики устройства. Они обладают своими ограничениями в коммутации по току, выраженные в амперах.
Различие фотореле по месту установки
Производители выпускают приборы для внутренней и наружной установки. Последний тип фотореле предназначен для монтажа на улице. Электронная схема прибора защищена герметичным корпусом, устойчивым к агрессивному воздействию внешней среды.
Фотореле для внутренней установки монтируют на улице в защитном корпусе или электрощите внутри здания. На улицу выходит только выносной фотоэлемент.
Если дома решено сделать своими руками управляемое освещение, лучше отдать предпочтение приборам наружного типа установки.
Структурная схема
Чтобы понять принцип работы фотореле необходимо разобраться с его составными частями. Среди конструктивных элементов могут быть следующие элементы:
- Датчик (светочувствительный) – реагирует на изменения степени освещенности;
- Датчик (фотоэлемента) – реагирует на изменения силы тока;
- Усилитель для электрического тока;
- Реле – коммутирующий элемент в устройстве.
Разновидности усовершенствованных фотореле
Простейшее фотореле реагирует только на попадающий свет. Однако не всегда надо, чтобы лампочки светили целую ночь. Производители разработали усовершенствованные приборы, начиненные дополнительными датчиками:
- Очень удобен прибор с датчиком движения. Освещение включается только при попадании в зону действия датчика движущегося предмета, человека или животного.
- Датчик движения, дополненный таймером, позволяет настроить прибор на срабатывание в определенное время. Свет включится, например, когда хозяин поздно придет с работы, и не будет мигать среди ночи от бегающих кошек или собак.
- Программируемый прибор очень дорогой. Он позволяет задавать даже дату и время, когда нужно включить освещение.
Среди всех моделей самыми ходовыми считаются фотореле с таймером и датчиком движения.
Особенности конструкции
Обычные устройства, предназначенные для малых светильников, чаще всего производятся одним блоком в пластиковом корпусе. Они имеют возможность закрепления на стенах или подключения к светодиодному светильнику с задней стороны.
Если подключить светильники, мощность которых превышает мощность фотореле своими силами установленного, то цепь должна коммутироваться через магнитный пускатель или современные контакторы на соответствующую нагрузку.
Более сложные варианты производятся из двух составляющих – измерительно-коммутационного устройства и выносного фотоэлемента. Измерительный блок располагается непосредственно в электрическом щите.
Установка фотореле, снабженного реакцией на движение, то необходимо учитывать требуемый обзор контролируемой территории. Несколько светильников на одну выходную группу прибора можно подключить по параллельной схеме.
Основная масса моделей снабжены помехозащитой от ложных срабатываний, т.е. выдержкой времени. Однако, не смотря на это, подключение фотореле для уличного освещения следует производить подальше от других искусственных источников света во избежание эффекта мигания ламп.
Как разобраться с проводами
Любая модель прибора имеет три разноцветных провода. Однако неопытный человек запутается даже в них. Сразу нужно посмотреть на окраску изоляции. Красный, черный или коричневый провод – это фаза. Синий или зеленый – это ноль. Третий провод – заземление. Обычно он идет зеленый с желтой полосой.
Если на приборе только выхода для подключения, то смотрят на буквенное обозначение: N – ноль, L – фаза, PE – заземление.
Совет! Электричество не любит ошибок. Если не вы уверены в своей силе, лучше обратитесь за помощью к электрику.
На видео подключение фотореле:
Принцип работы
Простая схема фотореле проводит замеры освещенности при помощи одного из элементов:
- Фототранзистора;
- Фоторезистора;
- Фотосимистора;
- Фотодиода;
- Фототиристора.
Схема фотореле для уличного освещения в качестве чувствительного элемента, воспринимающего силу света, предполагает наличие p-n переход, создаваемый на стыках разных полупроводниковых металлов, обладающих p- и n – проходимостями. Этот переход, в свою очередь, и вырабатывает электрический импульс во время попадания на него света.
Сопротивление фоторезисторов будет зависеть от силы светового потока.
Фотодиоды будут формировать электрические импульсы, которые станут соответствовать интенсивности светового потока за счет действия фотовольтаического эффекта.
Фототранзисторы являются аналогами обычных биполярных транзисторов и выполнен как оптоэлектронный полупроводник. В подобном устройстве часть базы подвергается воздействию света для осуществления регулирования выходного электрического сигнала.
Фототиристоры предназначаются для деятельности в цепях постоянного тока. Изготовлен оптоэлектронным полупроводником, который обладает структурой обычного тиристора. Включается в работу от появления тока от светового потока, направляемого на светочувствительную матрицу элемента.
Фотосимистор предназначен для работы в цепях переменного тока. Он упрощенно может быть представлен как конструкция из 2 фототиристоров, каждый из которых будет реагировать на отрицательную или положительную составляющую полупериода гармоники. У него специальная схема будет заниматься синхронизацией тока для передачи на управляющий электрод.
Характеристики фотоэлементов
Выбор фотореле определяют следующие факторы:
- чувствительность фотоэлемента;
- напряжение питания;
- коммутируемая мощность;
- внешняя среда.
Чувствительность характеризуется как отношение образующегося фототока к величине внешнего потока света и измеряется в мкА/лм. Она зависит от частоты (спектральная) и интенсивности света (интегральная). Для управления освещением в быту важна последняя характеристика, зависящая от суммарного светового потока.
Величину номинального напряжения можно найти на корпусе прибора или в сопроводительном документе. Устройства зарубежного производства могут иметь другие стандарты напряжения питания.
От мощности светильников, к которым подключено фотореле, зависит нагрузка на его контакты. Схемы фотореле освещения могут предусматривать прямое включение ламп через контакты датчика или через пускатели, когда нагрузка велика.
На открытом воздухе сумеречный выключатель помещается под герметичной прозрачной крышкой. Она является защитой от влаги и осадков. При работе в холодный период применяется подогрев.
Технические данные, влияющие на выбор
Ниже приведены основные параметры, которые будут оказывать влияние на выбор и подключение фотореле для уличного освещения:
- Номинальное напряжение устройства.
Обращаем внимание! Импортные устройства могут быть предназначенными для работы с другими уровнями напряжения. Так они могут быть рассчитаны на 110 или 127 Вольт, а это может не позволить нормально работать в нашей сети 220 Вольт.
- Потребляемая мощность и тепловая нагрузка светильников. Эти нагрузки выходные контакты устройства должны с уверенностью выдерживать.
- Условия работы устройства, которые будут влиять на выбор конструкции и степени защиты:
- Атмосферные осадки;
- Попадание пыли и инородных предметов;
- Перепады температур;
- Уровень светочувствительности и степень настройки момента срабатывания;
- Типы подходящих светильников. Здесь стоит сказать, что обычные модели, смонтированные своими руками, предназначаются для подключения и работы с активной нагрузкой, которая создается галогенными лампами и лампами накаливания. А вот, например, энергосберегающие и люминесцентные, а также другие подобные типы ламп, вырабатывают реактивную часть нагрузки. У подобных видов ламп во время запуска происходит бросок пускового тока, а это может пожечь контакты устройства.
Фотореле ФР-2
Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.
Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.
Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.
Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.
Особенности фотореле для уличного освещения: схема
При установке фотореле на улице надо учитывать некоторые факторы.
- Наличие питающего напряжения ~220 В и соответствие мощностей контактов и нагрузки.
- Не допускается установка приборов рядом с легко воспламеняющимися материалами и в агрессивной среде.
- Основание прибора размещается внизу.
- Перед датчиком не должны находиться качающиеся предметы, например, ветви деревьев.
Подсоединение проводов выполняется через распределительную коробку для улицы. Она закрепляется рядом с фотореле.
Типы устройств
Перед покупкой следует однозначно определиться с типом приспособления. Прибор может быть выполнен в цельном корпусе со встроенным чувствительным элементом, либо с выносным датчиком. Достоинством последнего является то, что сенсор можно расположить практически в любом удобном месте. А сам корпус устройства закрепить в электрическом щитке. Встречаются модели с возможностью фиксации на дин-рейке.
Датчик день-ночь для включения света в цельном корпусе располагается вне помещения под открытым небом. Обычно приспособление располагают в непосредственной близости к самому источнику света.
Если реле устанавливается вблизи осветительной лампы, то устройство следует закрепить таким образом, чтобы лучи света от нее не влияли на работу фоточувствительного сенсора.
Фотореле для уличного освещения
Для подключения фотореле схема наносится на его корпус. Ее можно найти в документации на прибор.
Из прибора выходят три провода.
- Нулевой проводник — общий для светильников и фотореле (красный).
- Фаза — подключается на вход прибора (коричневый).
- Потенциальный проводник для подачи напряжения от фотореле на светильники (синий).
Устройство работает по принципу прерывания или включения фазы. Цветовая маркировка у разных производителей может отличаться. Если в сети есть проводник «земля», его к прибору не подключают.
В моделях со встроенным датчиком, который находится внутри прозрачного корпуса, работа уличного освещения автономна. К нему нужно только подвести питание.
Варианты с выносом датчика применяются в случае, когда электронную начинку фотореле удобно разместить в щите управления с другими приборами. Тогда нет необходимости в автономной установке, протягивании электропроводки питания и обслуживании на высоте. Электронный блок размещается внутри помещения, а датчик выносится наружу.
