Как известно, в настоящее время фотоэлементы применяются для реализации широкого спектра операций в самых разнообразных устройствах, в частности в системах управления освещением, в которых наиболее простая функция состоит в том, чтобы включать осветительные приборы с наступлением темного времени суток. Такого рода фотореле бывают как промышленной разработки, так и самодельные.
Самая простая, однако при этом в достаточной мере чувствительная схема предусматривает включение транзисторов через так называемую схему Дарлингтона (то есть схему составного транзистора).
Она позволяет получать коэффициент усиления, который равен общему коэффициенту усиления составляющих транзисторов.
Кроме того, такая схема также обеспечивает высокое входное сопротивление для подключения высокоомных источников сигнала.
Принцип работы фотореле прост
По мере увеличения уровня освещенности фоторезистора начинает уменьшаться уровень сопротивления, благодаря чему провоцируется открывание транзистора. который, в свою очередь, включает реле для подачи нагрузки.
Защита схемы от самоиндукции, которая получается при выключении реле, происходит за счет диода, потому слабый сигнал, исходящий от фоторезистора, в итоге имеет мощность, достаточную для активации обмотки реле.
В некоторых случаях чувствительность может быть излишней, и для ее коррекции используется переменный резистор. При замещении транзистора VТ2 на более мощный, к примеру, КТ815, ток на выходе может быть также больше, таким образом, можно применять более мощное реле. При этом повышается и чувствительность фотореле.
Схемы с фотодиодом для фотореле управления освещением
Благодаря ОУ число необходимых деталей небольшое. В данном случае, включение происходит по тому же принципу, что и включение сравнивающего устройства: фотодиод LED1 подключается в фотодиодном режиме, при этом за счет подаваемого питания он смещается в обратном направлении.
С возрастанием уровня освещенности увеличивается сопротивление светодиода LED1, и уменьшается снижение напряжения на резисторе R1, на инвертирующем входе.
Порог же срабатывания задается на неинвертирующем входе OУ. Но если на инвертирующем входе напряжение снижается до ниже порогового, то в таком случае на выходе компаратора высокое напряжение открывает транзистор, который включает реле.
Источник питания выбирается любой, в том числе и бестрансформаторный, однако в таком случае при наладке повышаются и требования к безопасности.
По этой причине, если есть такая возможность, то для настройки устройства рекомендуется использовать специальный разделительный трансформатор (так называемый трансформатор безопасности — подробнее о том, где купить трансформатор 220-220 — на 220-110.рф).
Настройка устройства, его пороговое напряжение выставляется таким образом, чтобы схема включалась с наступлением вечерних сумерек.
Для этого в дневное время, чтобы не ждать вечера, в затемненном помещении фотодиод засвечивают обычной лампой накаливания, подключенной через тиристорный регулятор мощности. Способ также пригоден для настройки других схем фотореле.