Выключатель света с фотодиодами

Подключение фотореле для включения освещения

Установка фотосенсоров сегодня доступна рядовым владельцам загородных домов. Подобное решение позволит повысить комфортность жилища без крупных финансовых вложений. Понадобится только подключить фотореле к светильникам на улице (к фонарю, прожектору), чтобы избавиться от необходимости самостоятельно контролировать процедуру включения и выключения системы освещения.

Что такое фотореле, устройство и принцип действия

Если рассмотреть фотореле в качестве «черного ящика», то его устройство и принцип действия просты:

• на стороне входа чувствительный элемент, куда попадает свет;
• на выходе – сигнальное устройство;
• на корпусе – настроечный орган.

При попадании света (или прекращении попадания) на чувствительный сенсор устройство выдает сигнал, который можно использовать для управления исполнительными механизмами, фонарями (напрямую или через реле-повторитель).

Можно выдавать сигнал на пульт управления или инициировать работу тревожной сигнализации. Сигнал может быть в виде:

• изменения уровня напряжения (логического уровня);
• «сухого контакта» реле;
• изменения состояния электронного ключа (транзистор с открытым коллектором) и т.д.

Детектор освещенности может быть встроенным в корпус прибора, а может быть выносным. Тогда его можно установить в любом удобном месте. Орган настройки позволяет регулировать уровень срабатывания — можно заставить реле включать свет раньше или позже.

На самом деле устройство фотореле более сложно.

В общем случае прибор содержит:

• элемент, чувствительный к свету (фоторезистор, фотодиод и т.п.);
• устройство преобразования (преобразует изменение состояния сенсора в изменение электрического напряжения);
• усилитель-буфер;
• пороговое устройство – сравнивает напряжение от датчика с заданным уровнем;
• таймер – ограничивает время работы освещения;
• формирователь выходного сигнала.

Устройства разных производителей имеют разную схемотехнику. Некоторые элементы могут быть совмещены, некоторые могут отсутствовать. Некоторые приборы имеют фиксированный уровень срабатывания, у них нет органа регулировки.

Важно! Фотореле часто называют датчиком света, датчиком освещенности, датчиком день-ночь и т.д. Такие названия не совсем корректны. Датчиком освещения, строго говоря, является часть фотореле, преобразующая уровень освещенности в электрический сигнал или в величину, которую можно преобразовать в электрический сигнал.

Принцип работы «умного» выключателя

В основе работы радиовыключателей любой конструкции лежит принцип получения сигнала от пульта управления.

Принцип работы радоивыключателя

При нажатии на кнопку пульта он передает пакет информации (набор команд и кодов) на выключатель. По полученным данным его устройство распознает тип команды и выполняет соответствующие действия – включение или выключение освещения в помещении.

Обратите внимание! Чтобы повысить надежность распознавания и правильного чтения команд, посланных пультом, они автоматически отправляются несколько раз.

Используя пульт как элемент управления необходимо понимать, что он сам обладает определенной информацией (адресом). Это означает, что установленный в помещении рабиовыключатель будет работать только от своего пульта. Т.е. пульт от музыкального центра или телевизора окажется попросту бесполезным. Об этой особенности следует обязательно помнить, выбирая выключатель для системы автоматического включения/выключения света.

Подбор фотореле для освещения на улице

Прежде чем идти в магазин приобретать фотодатчик для регулировки системы уличного освещения, следует определиться с количеством и типом подключаемых светильников. Для одного-двух фонарей хватит реле, осветительные электроприборы к которому будут подсоединяться напрямую.

Если лампочек много, то фотореле не сможет выдержать проходящий через него ток. В этом случае требуется оборудование с магнитным пускателем.

Здесь светочувствительный переключатель запускает специальное устройство, посредством которого уже производится запитка аппаратуры освещения. Т.е. очень многое в выборе модели фотодатчика зависит от мощности подключаемой к нему схемы из светильников.

Особого подхода и обязательного выполнения предварительных расчетов требует подбор фотореле для системы уличного освещения на солнечных батареях. Его мощность и число подключаемых приборов напрямую зависит от среднегодового числа солнечных дней в регионе, а также от количества гелиопанелей в схеме.

По типу подключения к электросети светоконтролирующие реле для уличного освещения делятся на:

• однофазные (бытовые, под сеть 220 В);
• трехфазные (для сетей 380 В).

Однако само коммутирующее реле и вся схема с фотодатчиком запитываются напряжением 12 В, которое поступает с понижающего трансформатора. Выбор в пользу однофазного либо трехфазного прибора зависит исключительно от подключаемой к нему сети из лампочек и потребляемой ею мощности.

Для установки фотореле контроля для уличного освещения на частных домах лучше всего выбирать обычные бытовые модели на 220 В. Их с избытком хватит, особенно если к ним будут подключаться экономичные светодиодные светильники.

Технические параметры – на что смотреть

Некоторые импортные электроприборы рассчитаны на сети в 110 либо 127 В. Редко, но на них можно наткнуться в магазинах светотехники. Просто так в российских сетях на 220 В они работать не смогут. Для них потребуется устанавливать дополнительный трансформатор. Лучше сразу брать то оборудование, с подключением которого будет меньше проблем.

Первый и главный показатель – степень защиты. Для установки под открытым небом следует выбирать модели с герметичным корпусом под IP65 и выше. А для монтажа под крышей или в защищенном щитке вполне подойдет устройство с IP44.

Второй параметр – порог срабатывания, который выражается в Люксах. Обычно это диапазон от 2 до 50 Лк. Фотореле имеет регулировку данного показателя, чтобы пользователь мог настроить его свои под личные предпочтения. Приобретать прибор с нерегулируемым порогом срабатывания стоит только в крайнем случае.

Третий показатель – тип подключаемых ламп. Нередко фотореле предназначено исключительно для работы с лампочками накаливания, создающими активную нагрузку.

Для подключения люминесцентных приборов с уже реактивной нагрузкой требуется брать другой вид сумеречных выключателей. А для подсоединения ртутных либо натриевых светильников нужна аппаратура с дополнительным защитным контуром, рассчитанным на броски пускового тока.

И последние параметры – габариты и вес. Самая большая по размерам часть фотореле – это блок питания с понижающим трансформатором внутри. Сам фотодатчик (светодиод) имеет совсем небольшие габариты.

Гораздо больше места занимает контактор или магнитный пускатель, через которые подключаются осветительные приборы. Все это должно уместиться в электрощите или возле светильника.

Важны ли дополнительные функции

Многие модели светоконтролирующих реле дополняются датчиком движения и таймером. Первый гарантирует включение освещения только при перемещении по контролируемой территории человека, а второй позволяет полностью отключать прибор днем независимо от уровня естественной освещенности.

Наиболее дорогие модели – это фотореле с электронным табло и программируемым контроллером. Эти приборы позволяют для каждого сезона и случая заложить свою программу работы.

Например, в зимний период освещение будет включаться раньше, а летом позже. Можно также предусмотреть выключение самого реле вместе с уличными светильниками после часа ночи, чтобы они не жгли энергию попусту.

Технические характеристики

Напряжение питания 3 В, элемент питания CR2450

Расчетное время работы без замены элемента питания до 14 лет

Частота передачи 868 мГц

Максимальная дальность передачи 250 метров в прямой видимости

Температурный диапазон эксплуатации от 0°C до +50°C

Габаритные размеры 80x80x11 мм

Не забудьте заказать одноканальное выносное радиореле к сенсорному радиопульту

О товаре

Управление нагрузкой (освещением). Подключение радиореле к нагрузке (освещению)

Подключение сети 220 вольт:
Коричневый провод:
L фаза 220 вольт.
Синий провод: N нейтраль.

Подключение нагрузки (освещения):
Красный провод:
L1 фаза 220 вольт.
Синий провод: N нейтраль.

Режим ознакомления (регистрации) с одноканальным сенсорным радиопультом.

Нажмите и удерживайте кнопку SET/RESET на 1-2 секунды до момента, когда загорится красный светодиод. Радиореле готово к приему команды от радиопульта

Нажмите на клавишу радиопульта. При получении команды, адрес этого радиопульта будет занесен в список устройств, которым разрешено управление данным радиореле.

ВНИМАНИЕ! Режим ознакомления включается автоматически, если в памяти радиореде нет ни одного зарегистрированного радиопульта, либо после выполнения режима RESET и индицируется попеременным свечением красного и зеленого светодиода. Если в режиме ознакомления будет передана команда от уже ранее зарегистрированного радиопульта, никаких действий по ознакомлению не происходит. Зеленый светодиод произведет индикацию его порядкового номера. Далее автоматически включится дежурный режим. Сама команда управления при ознакомлении не выполняется. При завершении процесса ознакомления красный светодиод на радиореле моргнет несколько раз. Количество вспышек светодиода соответствует записанному в память радиореле порядковому номеру радиопульта.

Пример размещения радиореле

Установка сенсорной панели радиопульта

Закрепите на стене специальную пластиковую рамку с помощью двух саморезов в отверстия (А) или приклейте ее на ровную поверхность с помощью двухстороннего скотча. ВНИМАНИЕ. Монтировать рамку к стене нужно так, чтобы прорези на рамке были направлены вниз. Вставьте корпус панели в специальную пластиковую рамку (3). Нажмите на панель до щелчка (4).

Снятие сенсорной панели радиопульта

Для снятия панели Вам понадобиться специальная П-образная скоба (входит в комплект), которую нужно вставить в специальные отверстия (1) на нижней стороне корпуса панели. Аккуратно потянув скобу на себя (2), отщелкните (отожмите) пластиковые защелки и снимите панель.

Наиболее популярная структура фототранзистора

На мой взгляд, к самой популярной и востребованной структуре, которая представлена в фототранзисторе, следует отнести структуру n — p — n

Как правило, биполярные фототранзисторы вышеназванной схемы изготовлены либо из монокристаллического кремния, либо из монокристаллического германия.

Стоит отметить, что данный прибор способен создать такой механизм взаимодействия со световыми лучами, который позволит иметь большую оптическую чувствительность, нежели обычный транзистор или фотодиоды.

Обзор популярных моделей

Хотя датчики освещённости не являются очень востребованным товаром, тем не менее, производители электротехнической продукции выпускают подобные изделия, т.к. борьба за экономию электроэнергии только усиливается, а их наличие − просто очень удобно при эксплуатации наружного освещения различной направленности, но не все это ещё осознали. Наиболее популярные модели на отечественном рынке приведены в следующей таблице, цена на датчики света для уличного освещения указана, по состоянию на II квартал 2019 года.