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L'interruttore crepuscolare più semplice (relè fotografico)
La moderna base elementare dell'elettronica semplifica notevolmente i circuiti. Ora è possibile assemblare anche un normale interruttore crepuscolare da sole tre parti.
Abbastanza spesso, si verificano situazioni in cui, dopo il tramonto, è richiesta l'inclusione dell'illuminazione. Questo può essere l'ingresso dell'ingresso del condominio, il portico e il cortile di una famiglia privata, o semplicemente l'illuminazione del numero civico. Questa inclusione viene generalmente eseguita utilizzando interruttore crepuscolare (relè fotografico).
Esistono molti schemi simili sviluppati, sia in condizioni amatoriali che industriali. Come tutto il resto, questi design hanno le loro proprietà positive e negative. Alcune delle proprietà negative sono come la necessità di una sorgente di tensione costante esterna (+12 V) o la complessità del circuito.
Gli svantaggi di tali dispositivi dovrebbero includere anche l'uso di un relè, i cui contatti si esauriscono semplicemente nel tempo. Ci sono molti interruttori crepuscolari semplici ed economici in vendita nei negozi di articoli elettrici, ma la qualità del loro lavoro è spesso insoddisfacente. Tali difficoltà spesso allontanano i consumatori dall'uso di tali interruttori.
Schema funzionale degli interruttori crepuscolari abbastanza semplice. Convenzionalmente, può essere diviso in tre componenti: fotocellula (fotoresistenza, fototransistor, fotodiodo), dispositivo di soglia (comparatore)dispositivo di uscita (relè o triac). Alla luce del giorno, la resistenza del fotoresistenza è piccola, quindi la tensione su di essa non supera la soglia del comparatore. E così il carico (illuminazione) è spento.
Con una diminuzione dell'illuminazione, aumenta la resistenza del fotoresistor e aumenta la tensione su di esso. Ad un certo punto, il livello di tensione sul fotoresistore raggiunge la soglia del comparatore, che con l'aiuto del relè accende l'illuminazione.
Sembrerebbe che l'algoritmo del lavoro sia abbastanza semplice e non sia difficile implementarlo. Tuttavia, alcuni circuiti sono piuttosto complicati e, se eseguiti su transistor senza l'uso di microcircuiti, possono contenere una dozzina o altre parti.
Allo stesso tempo, la moderna base elementare dell'elettronica consente di creare molto semplice e funzionale circuiti di relè fotografici. Ciò si ottiene mediante l'integrazione (integrazione) di alcuni elementi in altri. Un esempio di tale integrazione è uno degli sviluppi dell'azienda Teccor Electronics.
Questo è un triac, o, in modo estraneo, un triac, con un dinistor simmetrico incorporato (integrato) che funge da dispositivo di soglia. Tale dispositivo si chiama Quadrac. Il suo circuito interno è mostrato nella Figura 1.
È facile vedere che si tratta di un triac comune, solo un dinistor simmetrico è collegato in serie al circuito dell'elettrodo di controllo. Secondo i dati di riferimento (DataSheet), la tensione di soglia del dinistor integrato è nell'intervallo 33 ... 43 V.
Figura 1. Quadrac triac. Lo schema è di base.
I triac Quadrac sono disponibili in una custodia standard TO-220 con un cristallo isolato, come mostrato nella Figura 2. Nella progettazione e nell'aspetto, non sono diversi dai triac convenzionali. Anche la disposizione dei pin è la stessa.
Figura 2. Tipo di triac Quadrac. Aspetto e disposizione delle conclusioni.
A seconda del modello specifico, Quadrac differisce nelle correnti e nelle tensioni massime: le correnti sono nell'intervallo 4 ... 15 A e le tensioni consentite sono 200 ... 600 V. Quadrac speciale è destinato all'uso in circuiti altamente induttivi. Questi modelli hanno la lettera H alla fine della designazione, ad esempio Q6006LTH.
In generale, capire la marcatura di questi triac è abbastanza semplice. Ci occuperemo dell'esempio del appena citato Q6006LTH.
La prima lettera Q, come puoi immaginare, è presa in prestito da Quadrac e significa che non è altro che un triac con un dinistor incorporato.
Le due cifre che seguono la prima lettera, in questo caso 60, indicano che la tensione operativa di questo dispositivo è di 600 V.
Le ultime due cifre 06 indicano che la massima corrente di lavoro è 6 A.
La lettera H alla fine della designazione indica che questo tipo di dispositivo può essere utilizzato per controllare un carico induttivo, come una bobina di avviamento magnetico.
Quando si utilizza un triac convenzionale in questo caso (senza la lettera H alla fine della designazione), i terminali 1 e 2 di Q1 (vedere lo schema in Figura 3) devono essere deviati da un circuito RC costituito da un resistore da 100 Ohm e un condensatore da 0,1 MkF collegati in serie. Allo stesso tempo resistenza di potenza deve essere di almeno due watt e la tensione operativa del condensatore non è inferiore a 600 V. Il condensatore, come sempre in questi casi, è un tipo di film K-73-17. Se queste misure non vengono prese, la bobina di avviamento non verrà mantenuta come dovrebbe: risulterà una forte campana di battaglia.
Q4015LTH. A giudicare dalla designazione, tale Quadrac ha una tensione di esercizio di 400 V, una corrente massima di 15 A ed è progettato per funzionare con un carico altamente induttivo.
Lo scopo di un triac convenzionale è di commutare la corrente alternata usando impulsi di tensione sull'elettrodo di controllo. Se utilizzato in un interruttore crepuscolare, è necessario un dispositivo di soglia, come descritto sopra.
Un triac quadrac contiene al suo interno un dispositivo di soglia. Questo è un dinistor integrato con una soglia di risposta di circa 40 V. Per creare un interruttore crepuscolare su tale triac, sono sufficienti solo due parti. Nel diagramma, si tratta della resistenza R1 e della fotocellula (fotoresistenza) PHOTOCELL. Tale schema è mostrato nella Figura 3.
Figura 3. Un semplice interruttore crepuscolare.
Quando la fotocellula è illuminata, la sua resistenza è piccola (non più di qualche kOhm), la tensione sull'elettrodo di controllo del quadrock è insignificante, motivo per cui è in uno stato chiuso. In questo caso, la lampadina, ovviamente, non si accende.
Con una diminuzione dell'illuminazione, la resistenza del fotoresistenza aumenta, pertanto, gli impulsi di tensione appaiono sull'elettrodo di controllo, la cui ampiezza aumenta con l'inizio dell'oscurità. Quando l'ampiezza dell'impulso raggiunge i 40 V, il triac si apre, la lampada si accende.
Nel dispositivo descritto viene utilizzato un quadrack (un tale nome è abbastanza applicabile, anche Yandex trova ciò di cui ha bisogno da esso) con una tensione di funzionamento di 600 V e una corrente di 4 A. Con questi parametri, un carico con una potenza di 400 ... 500 W può essere acceso, e anche non necessario installazione di un triac su un radiatore. Se lo si installa su un radiatore con una superficie di circa 100 centimetri quadrati, la potenza di carico può essere aumentata a 750 watt.
Se si prevede di collegare un carico con più potenza, è necessario utilizzare Quadrac per correnti operative di 6, 8, 10 o 15 A.
L'impostazione del dispositivo è ridotta alla selezione della resistenza del resistore R1, dipende da questo valore a quale illuminazione opererà il dispositivo. Il valore di resistenza del resistore R1 dipende anche dalla fotocellula dell'interruttore crepuscolare, pertanto il valore indicato nel diagramma deve essere considerato approssimativo. Il tipo di fotoresistenza nel diagramma non è indicato. È possibile utilizzare qualsiasi, ad esempio SF3-1, FSK-7 o FSK-G1.
L'impostazione di un relè fotografico fatto in casa può essere eseguita illuminando una fotocellula con una lampada a incandescenza convenzionale collegata attraverso regolatore di potenza.
Boris Aladyshkin
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