Вічна пам'ять героям

cup Розділи

Фотореле з нестандартним алгоритмом роботи

Фотореле з нестандартним алгоритмом роботи

У статті розглянуто варіант фотореле, який повністю виключає помилкові спрацьовування, і дозволяє розмістити фотодатчик в безпосередній близькості від лампи розжарювання.

Загальні відомості. Класичне фотореле забезпечує автоматичне управління лампою розжарювання: включення лампи при зменшенні рівня природного освітлення і вимикання при його зростанні понад певного рівня. Істотним недоліком таких автоматів є помилкові спрацьовування при засвіченні фотодатчика світлом фар або блиску блискавки. Крім того, на фотодатчик не повинно потрапляти випромінювання лампи розжарювання, що вимагає додаткової проводки для оптичної ізоляції фотодатчика.

Пропонований варіант фотореле позбавлений від перерахованих вище недоліків, що стало можливим завдяки введенню в алгоритм інтервалу розпізнавання стану фотодатчика що проявляється тривалістю в десяті частки секунди, при тривалості паузи близько 30 хв. Візуально робота фотореле в темний час доби виглядає як короткочасне вимикання лампи на десяті частки секунди по закінченні інтервалу відліку, який може бути вибраний в діапазоні 15хв. - 1год. Подібні виключення практично непомітні і можуть бути розцінені стороннім спостерігачем (випадковим перехожим) як провали напруги в мережі.


У світлий час доби фотодіод VD1 освітлений і опір його переходу відносно невеликий, тому на входи логічного елемента DD1.1 надходить напруга вище порогової (лог. 1). При цьому тригер Шмітта, зібраний на елементах DD1.1-DD1.2, знаходиться в одиничному стані.

При першому включенні автомата мережевим тумблером (на схемі не показаний) таймер на ІМС DD2 запускається незалежно від стану фотодатчика і відпрацьовує задану витримку часу 30 хвилин , протягом якої світиться лампа розжарювання. Якщо по закінченні зазначеної витримки часу рівень природної освітленості виявиться досить високим (день), то тригер Шмітта залишиться у вихідному одиничному стані і не переключиться. Одновібратор, зібраний на елементах DD1.3 - DD1.4, також залишиться в початковому стані і перезапуску таймера на ІМС DD2 поки не відбудеться. На виході ІМС DD2 з відкритим стоком (вивід 9) буде присутній рівень лог . 0 , транзистор VT1 і симістор VS1 будуть закриті, а лампа розжарювання знеструмлена.

При зменшенні рівня освітленості опір переходу фотодіода VD1 починає зростати і в якийсь момент напруга на входах логічного елемента DD1.1 досягне порога його перемикання, що переключить тригер Шмітта в нульовий стан. Як наслідок на виході елемента DD1.2 сформується негативний перепад напруги, який призведе до запуску одновібратора. Короткий позитивний імпульс з виходу диференціюючої ланки C2 - R3 призведе до перезапуску таймера на ІМС DD2. На виході з відкритим стоком (вивід 9), завдяки резистору R6, сформується напруга близько 0,7 В , достатню для відкривання транзистора VT1, слідом за ним відкриється і симістор VS1, що призведе до запалювання лампи розжарювання.

По закінченні інтервалу відліку (~30 хв.) таймер зупиниться, транзистор VT1 і симістор VS1 будуть закриті, а лампа знеструмлена. Якщо рівень освітленості виявиться все ще недостатньо високим, то при виключенні лампи і затемненні фотодіода VD1 знову переключиться тригер Шмітта, який запустить одновібратор, а слідом за ним перезапуститься і таймер на ІМС DD2. Таким чином, лампа короткочасно згасне і знову загориться на 30 хвилин. Так триватиме до тих пір, поки в момент завершення відліку чергового часового інтервалу таймера рівень освітленості не виявиться досить високим. У такому випадку, при виключенні лампи тригер Шмітта і одновібратор залишаться у вихідних станах, а перезапуску таймера не відбудеться.

У такому стані фотореле перебуватиме до тих пір, поки рівень природного освітлення не знизиться до порогового значення або фотореле не буде відключено від живлення.


Фотореле зібрано на друкованій платі з одностороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм з квадратної заготовки розмірами 65x65 мм. Від неї згодом відрізаються куточки як показано на рисунку вище.

Фотореле можна встановити в стандартну коробку мережевого розгалужувача (бажано білого кольору) з досить прозорою кришкою для освітлення фотодіода, або чорну з передбаченим отвором для фотодіода.

Деталі:
Резистори МЛТ-0,125
DA1 - інтегральний стабілізатор на 5В типу КР142ЕН5А або аналог
DD1 - КР1564ТЛ3 (74HC132N) можна замінити на КР1554ТЛ3 ( 74AC132N)
DD2 - КР512ПС10
VT1 - може бути будь-який із серії КТ503 або аналогічний малопотужний структури npn з серій КТ315 , КТ3102
VD2 - малопотужний з напругою стабілізації 8 ... 12В , бажано в металевому корпусі для кращого охолодження
VD3, VD4 - з мінімальним робочою напругою не менше 400В і струмом не менше 1А
VS1 - з серій BT137, BT138, BT139 з робочою напругою не менше 400В (необхідно встановити на радіатор з алюмінієвої пластини площею на менш 10 см2)

Налаштування фотореле проводять в сервісному режимі (встановлена перемичка «P1»), при цьому потрібно підключити лампу та подати мережеве живлення (~220В 50Гц). Світло лампи повино потрапляти безпосередньо на фотодіод. Підбором елементів С3 і R5 ( при встановленій перемичці ) домагаються короткочасного згасання (мигання) лампи з частотою близько 1 Гц (період 1 сек). Підбором резистора R1 при необхідності задають необхідний поріг чутливості. Роботу фотореле перевіряють, імітуючи природне освітлення, наприклад, за допомогою додаткової лампи розжарювання. Якщо лампа блимає при відсутності зовнішнього засвічення і перестає блимати при її появі, то перемичку « P1 » можна відключити. Фотореле готове до роботи.
E-mail автора:A_Odinets@tut.by

Сподобалась новина? Поділись нею з другом!

Це просте посилання, його можна відправити другу по ICQ або E-Mail:


Це посилання для вставки на форумах:


Це HTML-посилання для розміщення на своєму сайті:



Категорія: Схеми, Світлотехніка, Побут. Додав: TimON (3-06-2014, 23:24).
  • 85
 (голосів: 1)
Інформація
alt=
cup Вхід на сайт    cup Реєстрація cup WEB - Програми

Каталог веб ресурсів Тернопільщини каталог сайтів Схеми Copyright © 2010-2011.
Наш хостинг: ukraine.com.ua