Содержание

Фотореле, сумеречный выключатель, схема, самому собрать простой сумеречный выключатель, фотореле.

Разделы: Советы Схемы → Автоматическое управление уличным освещением.

Для чего предназначено это устройство?
Управление в автоматическом режиме включением и выключением света на территории, в подъезде, когда освещенность на улице становиться ниже установленного значения.
Имеются много подобных самоделок, к которым до сих пор не потерян интерес к паянию, неумолимый прогресс и новые технические решения приходят к нам, в основе конструкции которых микроконтроллеры, но всегда остается потребность и желание собрать самому простую и недорогую схему.
Практическая полезность этой конструкции остается всегда нужной, тем более во время, когда экономия электричества стала одной из серьезных и актуальных хозяйственных проблем.

На рынке существует самые разнообразные сумеречные выключатели, которые легко доступны, зачем что-то еще изобретать? Для желающих “помастерить” и “попаять” предлагается эта миниатюрная “конструкция выходного дня”, она хорошо подойдет для применения в домашней электронике.

Фотореле представляет собой схему с релейным выходом, размер печатной платы 29x29x15 мм, питание от внешнего источника питания постоянного тока.
Схема фотореле.

Схема электрическая

Простое фотореле день – ночь схема. Принцип работы достаточно прост: операционный усилитель используется в качестве компаратора (сравнивающего устройства), фоторезистор определяет уровня освещения окружающей среды. Нагрузкой сумеречного выключателя является малогабаритное электромагнитное реле. Как уже указывалось выше, для определения уровня падающего света предназначен фоторезистор FR1, он имеет максимальное сопротивление в темноте около 1 МОм и минимальное в несколько сотен Ом при воздействии на него сильного света: это позволяет определить уровень освещенности на основе разницы значений сопротивления FR1. По схеме видно, что сопротивление фоторезистора входит в состав делителя напряжения, состоящий из R3, FR1 и R5 для получения необходимой величины напряжения с выхода делителя.

Подавая напряжения с делителя на вход 5 U1 (неинвертирующий вход) можно получить на выходе 7 компаратора устойчивое срабатывание, которое будет соответствовать выбранному значению яркости к величине напряжения с делителя. Включение переменного резистора (триммера) в схему с компаратором дает возможность отрегулировать порог (необходимую величину напряжения ) срабатывания компаратора, в соответствии с уровнем освещенности, при котором выходное реле должны включиться (активировано).

Работа устройства

Рассмотрим работу схемы подробнее, предполагая, что фотодатчик FR1 не освещен, находится в темноте, в результате этого сопротивление FR1 гораздо выше, чем сопротивление R3 и R5. В результате этого напряжение с делителя поступающее через R3 и R6 на вход компаратора будет примерно равно напряжению питания U1, поступающего через диод D1.

Если подстроечный резистор RV1 находится в положении ближе к минусу источника питания и дальше от положительного потенциала (катода D1), величина напряжение поступающее на инвертирующий вход 5 операционного усилителя меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе 6. Таким образом, на выходе U1 образуется сигнал высокого потенциала прикладываемый к базе Т1, транзистор открывается, величина коллекторного тока становится достаточной для срабатывания реле RL1 и зажигания LD1 (включенный светодиод сигнализирует срабатывание фотореле), замыкается контакт С и NO, включая цепь нагрузки.
Когда освещенность начинает повышаться, напряжение поступающее с делителя через R6 и D3 на контакт 5 U1 уменьшается, в следствии постепенного понижения сопротивление фоторезистора от попадания света на его чувствительный слой. В какой-то момент неинвертирующий вход станет находиться под более низким потенциалом, чем напряжение на инвертирующем вводе, определяемое триммер RV1 и компаратор переключается, изменяя состояние выхода, потенциал на выходе становится низким, транзистор Т1 закрывается. В результате гаснет светодиодный индикатор, а выходное реле переключается в исходное состояние, нагрузка выключается. Если уровень освещенности уменьшается, то на выход 7 U1 потенциал опять становится высоким и выходное реле замыкает снова (индикатор загорается).

Регулировка момента включения сумеречного выключателя в сумеречное время выставляется триммером RV1, когда необходимо зажечь уличное освещение. Плавным перемещение подстроечного резистора устанавливается уровень напряжения срабатывания устройства, перемещая движок в сторону земли (минуса) напряжение уменьшается, а в противоположную, наоборот увеличивается. Для срабатывания реле в более темное время суток необходимо резистор перемещать в направлении минуса.

Назначение элементов фотореле

Рассматривая предложенную схему можно увидеть, что в ней установлен диод D3 подключенный к выводу 5 компаратора, его назначение пропустить напряжение с делителя через резистор R6 ко входу 5 и на цепочку R4, С3, не давать быстро разряряжаться конденсатору С3, когда потенциал с делителя станет меньше чем потенциал на С3. Эта задержка по времени необходима для того чтобы не дать выключиться освещению в случае кратковременных помех по питанию, или при резком кратковременном изменении освещенности датчика (фары автомобиля и т.д.). Еще это необходимо и для того, что при переходе от темного к светлому и наоборот, реле может кратковременно срабатывать, находясь а неустойчивом состоянии, поскольку сопротивление фоторезистора на этот момент может колебаться в районе значений (гистерезиса) определяющее напряжение срабатывания.
Напряжение источника питания поступает через диод D1, защищающий от подключения напряжения обратной полярности, для фильтрации напряжения и подавления импульсных помех предусмотрены конденсаторы С1 и С2.


Схема работает от источника постоянного напряжения от 9 до 12 вольт, для нормальной работы предпочтительнее питать от стабилизированного источника (в противном случае при нестабильном источнике колебания напряжения в районе порогового значения ухудшит стабильность параметров устройства, несмотря на RC фильтр). Требуемый ток порядка 40 мА, благодаря субминиатюрному реле, потребление которого составляет около15 мА.
Дополнительно поясним работу диода D2, подключенный параллельно обмотке электромагнитного реле RL1. Так как диод подключен параллельно обмотке RL1, то во включенном состоянии реле он не функционирует, но при выключении реле, когда транзистор переключается и благодаря индуктивному характеру свойства обмотки реле на ней возникает эдс, полярностью направленной против источника питания, поэтому на коллекторе транзистора появляется в момент переключения удвоенное напряжение источника. Для исключения выхода из строя транзистора Т1 и служит диод D2, гасящий обратную полуволну возникающей ЭДС.

Перечень элементов
R1: 15 кОм
R2: 1 кОм
R3: 15 кОм
R4: 3,3 кОм
R5: 150 Ом
R6: 3,3 кОм
RV1: триммер 1 кОм М.В.
FR1: фоторезистор 2-20k
С1: 100 мкФ 25VL
С2: 100 нФ
С3: 100 мкФ 25VL
D1: 1N4148
D2: 1N4148
D3: 1N4148
LD1: LED 3 мм красный
T1: BC547
U1: LM358 аналог КР1040УД1 / КФ1040УД1
RL1: Реле 12V

На выходе тиристор

Простое фотореле на одном транзисторе | Radio-любитель

Всем здравствуйте. На канале публиковалось достаточное количество разнообразных схем так называемых фотореле. Но всегда было большое удивление если в схеме используется скажем операционный усилитель, то для многих оппонентов она сложная. Выключатели, в том числе реагирующие на изменение освещения, по-прежнему остаются очень популярной темой и на практике многие радиолюбители этим пользуются. Вот в этот раз публикуется простая схема переключателя, который реагирует на изменение освещения, но питается напрямую от 220 В переменного напряжения. Принципиальная схема такого фотореле приведена на рисунке.

Схема простого фотореле

Схема простого фотореле

Схема достаточно простая, исполнительный механизм, через который питается лампа, представляет собой реле с контактной нагрузкой скажем так в зависимости от используемой лампы и 1А будет достаточно. Вся схема устройства питается от переменного напряжения 220В через бестрансформаторный источник питания, содержащий резистор R1, конденсаторы C1… C3 и диоды D1. … D4. Конденсатор C1 ограничивает ток, который устройство может принимать от сети, а резистор R1 защищает диоды D1…D4 из-за возможной перегрузки, которая возникает при подключении устройства к сети. Многие могут заметить что сейчас все продается и зачем это делать самому. Да возможно и так, тогда возьмите и просто купите вот пример готовых фотореле ниже.

Выпрямительный мост состоит из диодов D1… D4. Диоды D3 и D4 представляют собой стабилитроны, которые одновременно ограничивают напряжение питания до значения примерно 12В. Схема такого источника питания известна давно и работает безупречно. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсаторами C2 и C3. Когда интенсивность света, падающего на фоторезистор Ph2, уменьшается, его сопротивление увеличивается. Как следствие, срабатывает транзистор Т1 и реле РК1 замыкает контакты, подключая сетевое напряжение к разъему CON2. Возможная печатная плата фотореле представлена на рисунке.

Расположение компонентов на печатной плате

Расположение компонентов на печатной плате

Конденсатор C4 защищает схему от кратковременных изменений освещения. Это позволяет исключить возможность возникновения ложных срабатываний, когда уровень освещенности находится на рабочем пределе устройства. Сопротивление фоторезистора при дневном свете составляет несколько сотен ом, а после наступления темноты увеличивается до нескольких десятков кило ом.

Порог переключения установлен постоянно, но его всегда можно откорректировать, подобрав номинал резистора R2. Да и будьте особенно осторожны при настройке переключателя, потому что схема питается напрямую от сети. Вот на этом и все, всем спасибо за уделенное время.

Подборка простых и эффективных схем.

Мультивибратор. 

Первая схема – простейший мультивибратор. Не смотря не его простоту, область применения его очень широка. Ни одно электронное устройство не обходится без него. 

На первом рисунке изображена его принципиальная схема. 

В качестве нагрузки используются светодиоды. Когда мультивибратор работает – светодиоды переключаются. 

Для сборки потребуется минимум деталей: 

1. Резисторы 500 Ом – 2 штуки 

2. Резисторы 10 кОм – 2 штуки 

3. Конденсатор электролитический 47 мкФ на 16 вольт – 2 штуки 

4. Транзистор КТ972А – 2 штуки 

5. Светодиод – 2 штуки

Транзисторы КТ972А являются составными транзисторами, то есть в их корпусе имеется два транзистора, и он обладает высокой чувствительностью и выдерживает значительный ток без теплоотвода.  

Когда вы приобретёте все детали, вооружайтесь паяльником и принимайтесь за сборку. Для проведения опытов не стоит делать печатную плату, можно собрать всё навесным монтажом. Спаивайте так, как показано на рисунках.

Рисунки специально сделаны в разных ракурсах и можно подробно рассмотреть все детали монтажа. 

А уж как применить собранное устройство, пусть подскажет ваша фантазия! Например, вместо светодиодов можно поставить реле, а этим реле коммутировать более мощную нагрузку. Если изменить номиналы резисторов или конденсаторов – изменится частота переключения. Изменением частоты можно добиться очень интересных эффектов, от писка в динамике, до паузы на много секунд.. 

Фотореле. 

А это схема простого фотореле. Это устройство с успехом можно применить где Вам угодно, для автоматической подсветки лотка DVD, для включения света или для сигнализации от проникновения в тёмный шкаф. Предоставлены два варианта схемы. В одном варианте схема активируется светом, а другом его отсутствием.

Работает это так: когда свет от светодиода попадает на фотодиод, транзистор откроется и начнёт светиться светодиод-2. Подстроечным резистором регулируется чувствительность устройства. В качестве фотодиода можно применить фотодиод от старой шариковой мышки. Светодиод – любой инфракрасный светодиод. Применение инфракрасного фотодиода и светодиода позволит избежать помех от видимого света. В качестве светодиода-2 подойдёт любой светодиод или цепочка из нескольких светодиодов. Можно применить и лампу накаливания. А если вместо светодиода поставить электромагнитное реле, то можно будет управлять мощными лампами накаливания, или какими-то механизмами. 

На рисунках предоставлены обе схемы, цоколёвка(расположение ножек) транзистора и светодиода, а так же монтажная схема.

При отсутствии фотодиода, можно взять старый транзистор МП39 или МП42 и спилить у него корпус напротив коллектора, вот так:

Вместо фотодиода в схему надо будет включить p-n переход транзистора. Какой именно будет работать лучше – Вам предстоит определить экспериментально.

 

Усилитель мощности на микросхеме TDA1558Q. 

Этот усилитель имеет выходную мощность 2 Х 22 ватта и достаточно прост для повторения начинающими радиолюбителями. Такая схема пригодится Вам для самодельных колонок, или для самодельного музыкального центра, который можно сделать из старого MP3 плеера. 

Для его сборки понадобится всего пять деталей:

1. Микросхема – TDA1558Q 

2. Конденсатор 0.22 мкФ 

3. Конденсатор 0.33 мкФ – 2 штуки 

4. Электролитический конденсатор 6800 мкФ на 16 вольт 

Микросхема имеет довольно высокую выходную мощность и для её охлаждения понадобится радиатор. Можно применить радиатор от процессора. 

Всю сборку можно произвести навесным монтажом без применения печатной платы. Сначала у микросхемы надо удалить выводы 4, 9 и 15. Они не используются. Отсчёт выводов идёт слева направо, если держать её выводами к себе и маркировкой вверх. Потом аккуратно распрямите выводы. Далее отогните выводы 5, 13 и 14 вверх, все эти выводы подключаются к плюсу питания. Следующим шагом отогните выводы 3, 7 и 11 вниз – это минус питания, или «земля». После этих манипуляций прикрутите микросхему к теплоотводу, используя теплопроводную пасту. На рисунках виден монтаж с разных ракурсов, но я всё же поясню. Выводы 1 и 2 спаиваются вместе – это вход правого канала, к ним надо припаять конденсатор 0.33 мкФ. Точно так же надо поступить с выводами 16 и 17. Общий провод для входа это минус питания или «земля». 

К выводам 5, 13 и 14 припаяйте провод плюса питания. Этот же провод припаивается к плюсу конденсатора 6800 мкФ. Отогнутые вниз выводы 3, 7 и 11 так же спаиваются вместе проводом, и этот провод припаивается к минусу конденсатора 6800 мкФ. Далее от конденсатора провода идут к источнику питания. 

Выводы 6 и 8 – это выход правого канала, 6 вывод припаивается к плюсу динамика, а вывод 8 к минусу. 

Выводы 10 и 12 – это выход левого канала, вывод 10 припаивается к плюсу динамика, а вывод 12 к минусу. 

Конденсатор 0.22 мкФ надо припаять параллельно выводам конденсатора 6800 мкФ.  

Прежде чем подавать питание, внимательно проверьте правильность монтажа. На входе усилителя надо поставить сдвоенный переменный резистор 100 кОМ для регулировки громкости. 

Фотореле с гистерезисом на tl431

Микросхема tl431 содержит всего три вывода: катод, анод и управляющий электрод, который, как видно из блок-схемы, является неинвертирующим входом операционного усилителя. ОУ здесь работает как компаратор: на инвертирующий вход подается 2,5В от внутреннего источника опорного напряжения, на неинвертирующий вход подается напряжение от схемы. Если оно достигнет 2,5В, компаратор сработает и выходной транзистор откроется.

Максимальный ток катода 100мА, напряжение катод-анод не более 36В. Микросхема обладает хорошей термостабильностью: в интервале температур от -40 до +120 градусов напряжение срабатывания изменяется всего на 7мВ.

Распиновка микросхемы tl431, вид сверху:

Проверить исправность tl431 можно мультиметром в режиме прозвонки диодов. Для этого красный щуп мультиметра соединяем с анодом а черный с катодом, мультиметр покажет падение 0,6В на внутреннем диоде. Меняем местами щупы и мультиметр покажет обрыв. Теперь не отсоединяя щупы соединим управляющий электрод с катодом. Мультиметр покажет падение 2,49В

Микросхема применяется в основном в источниках питания в качестве управляемого стабилитрона. Но можно собрать на ней и очень простое фотореле:

Схема очень простая, но имеет недостатки. При медленном изменении освещенности светодиод загорается и тухнет плавно, отсутствует гистерезис, требуется высокоомный резистор.

Если поменять местами фотодиод и резистор схема инвертируется: светодиод будет загораться при увеличении освещенности. В этом случае резистор потребуется меньшего номинала, а чтобы светодиод опять загорался при уменьшении освещенности его тоже нужно подключить инверсно – между катодом и анодом tl431:

Чтобы еще больше уменьшить сопротивление этого резистора, можно применить фототранзистор. В этом случае будет достаточно сопротивления 100-150кОм:

Если нет готового фототранзистора можно использовать соединение фотодиода и транзистора. Транзистор можно взять любой маломощный. Подойдет даже кт315. Чем больше коэффициент передачи этого транзистора, тем чувствительнее будет фототранзистор.

Гистерезис и резкое переключение можно получить добавив еще один транзистор.

При уменьшении освещенности фототранзистора его сопротивление растет, напряжение на нем нарастает. Когда оно начнет приближаться к отметке 2,49В стабилитрон tl431начнет открываться. Вместе с ним начнет открываться транзистор и напряжение на управляющем выводе tl431 начнет нарастать быстрее за счет резистора обратной связи R2. Приоткрывание tl431 вызывает приоткрывание транзистора, а приоткрывание транзистора вызывает еще большее открывание tl431. Процесс происходит лавинообразно.

Транзистор и tl431 полностью открыты, светодиод светится. Если теперь начать плавно увеличивать освещенность фототранзистора, это не вызовет моментального закрытия tl431 и транзистора. Транзистор у нас полностью открыт, к верхнему плечу делителя R1VT1 – резистору R1, оказывается параллельно подключен резистор R2. Этим резистором обеспечивается гистерезис. Сопротивление верхнего плеча делителя стало меньше, и теперь для закрытия tl431 нужно осветить фототранзистор чуть сильнее чем он был освещен в момент включения светодиода. Чем меньше сопротивление резистора R2, тем шире петля гистерезиса, то есть тем сильнее нужно теперь осветить фототранзистор, чтобы светодиод погас.

Намного проще понять что такое гистерезис, собрав схему самому, и наблюдая за ее работой при различных значениях резистора R2.

Чтобы этой схемой включать большую нагрузку можно на место светодиода поставить оптопару и симистор. Для механического реле нужно добавить в схему стабилизатор напряжения для питания делителя, так как при срабатывании реле проседает напряжение питания и реле начинает быстро включатся и выключатся.

Стабилизатор можно поставить на напряжение от 5 до 9В. Диод D1 отключает резистор R2 от минуса. В предыдущей схеме он был не нужен, так как в коллекторной цепи был резистор 1кОм и светодиод. Сопротивление обмотки реле обычно очень маленькое и при закрытом транзисторе резистор R2 окажется подключен параллельно фототранзистору и схема работать не будет.

Транзистор VT1 должен быть с током коллектора превышающим ток срабатывания реле. Резистор R4 ограничивает базовый ток транзистора. Берем ток, достаточный для срабатывания реле. Пусть это будет скажем 200mA. Коэффициент передачи тока транзистора пусть будет 100. Значит для получения такого тока коллектора, базовый ток должен быть не менее чем 2mA. То есть взяли желаемый ток коллектора и поделили на коэффициент передачи тока транзистора, получили минимальный базовый ток. Этот ток лучше всегда брать с запасом, так как коэффициент передачи транзисторов имеет разброс. Теперь находим нужный номинал резистора. Берем напряжение питания, отнимаем 2,5-3 вольта(столько падает на tl431 и переходе транзистора) и делим на необходимый ток базы. Расчетное сопротивление получилось 4,5кОм. Берем ближайшее меньшее значение 4,3кОм. Резистор R3 служит для надежного закрытия транзистора.

Читать “Занимательная анатомия роботов” – Мацкевич Вадим Викторович – Страница 14

Рис. 49 Схема интегрального робота

Рис. 50 Селеновый фотоэлемент

В 1917 году шведский химик Йене Берцелиус открыл новый химический элемент – селен. Было замечено, что в обычных условиях он проводит электрический ток очень плохо. Если включить в цепь (рис. 50) батареи и миллиамперметра пластину селена, то, пока свет не попадёт на неё, ток в цепи будет очень слабым, так как удельное сопротивление селена велико. Но стоит лишь осветить селеновую пластину, как сопротивление её резко уменьшается, а ток возрастает. Чем больше будет освещённость пластины, тем меньше её сопротивление и тем сильнее ток в цепи.

Научное объяснение фотосопротивления было дано много лет спустя после его открытия. Сделал это наш выдающийся соотечественник Александр Григорьевич Столетов.

В наше время любой юный техник без особого труда может сделать фототранзистор. Принцип действия фототранзистора основан на чувствительности к свету полупроводникового р – и перехода. Кванты света, падая на переход, высвобождают в нём электроны. Чем больше световой энергии попадает на полупроводник, тем больше высвобождается электронов. В результате появляется дополнительный электрический ток через эмиттерный переход, управляющий сопротивлением транзистора. Для изготовления фоторезистора необходим исправный транзистор МП40 или МП42 со статическим коэффициентом передачи тока h 2 i3 = 40… 100 и начальным током коллектора не более 20 мкА. Лобзиком осторожно спиливают крышку транзистора и тщательно удаляют с кристалла попавшие на него металлические опилки. Если эти операции выполнены аккуратно, транзистор не изменит параметров. Убедившись в этом, вы можете считать, что справились с изготовлением фоторезистора.

Окончательно проверяют работоспособность самодельного фоторезистора авометром (рис. 51). Эмит – терный вывод фототранзистора присоедините к тому зажиму прибора, который соединён с плюсовым полюсом внутренней батареи. Базовый вывод оставьте свободным.

Когда на фототранзистор не попадает свет (прикройте его плотной бумагой), авометр должен показывать сопротивление более 50 кОм.

Теперь поднесите к фототранзистору включённую настольную лампу так, чтобы ещё лучи падали на кристалл под прямым углом со стороны эмиттерного вывода. Стрелка омметра должна тут же отметить резкое уменьшение проходного сопротивления. На расстоянии 5… 10 см от лампы проходное сопротивление коллектор – эмиттер фототранзистора должно упасть до 100…200 Ом.

Поверните фототранзистор на 90° по отношению к его оси. Сопротивление увеличится в 5… 10 раз. О причине можно легко догадаться – лучи света стали теперь попадать только на часть кристалла. Уменьшилась поверхность облучения – уменьшилась и чувствительность фотоэлемента. Отсюда вывод: совершенно небезразлично, как устанавливать фототранзистор по отношению к лучу света. Если этого не учитывать, изготовленные вами фотореле будут работать ненадёжно. Конечно, самодельные фотоприёмники менее чувствительны и надёжны по сравнению с выпускаемыми промышленностью.

Рис. 51 Самодельный фототранзистор

Моделирование светочувствительных устройств из радиокубиков. Из радиокубиков можно собрать несколько таких устройств и проанализировать их работу. Перечислим самые простые из них: фоторезистор в цепи постоянного тока: фотореле с усилителем на транзисторе: автомат включения освещения: автомат ночной сш нализации.

Фоторезистор в цепи постоянного тока – устройство, составленное из последовательно включённых фоторезистора ФСК – 1, измерительного прибора – миллиамперметра и источника питания, даёт возможность продемонстрировать свойство полупроводников (фоторезисторов) изменять сопротивление электрическому току под воздействием на них света.

При освещении фоторезистора светом сопротивление ею уменьшается, ток в цепи увеличивается, что отмечает миллиамперметр.

Фотореле с усилителем на одном транзисторе (рис. 52, а). Простая схема фотореле может быть применена при построении системы, управляемой светом. Фотореле выполнено на транзисторе VT1, который играет роль усилителя постоянного тока. Нагрузкой служит обмотка электромагнитного реле К1. При нажатии на кнопку SB1 реле не срабатывает, если фоторезистор затемнён. Если на фоторезистор направить свет, то его сопротивление уменьшится, транзистор откроется и реле сработает. Сопротивление токоограничительного резистора R1 зависит от параметров выбранной лампы.

Фотореле с усилителем на двух транзисторах (рис. 52, б) содержит двухступенный усилитель постоянного тока. Нагрузкой транзистора VT2 является обмотка реле. Это фотореле более чувствительно к малым световым потокам.

Чувствительное фоторел e с усилителем на транзисторах (рис. 52. в) собрано на двух транзисторах, которые работают в усилителе постоянного тока. Фотореле чувствительно к малым световым сигналам.

Рис. 52. Фотореле с усилителями на транзисторах

Автомат включения освещения (рис. 53) позволяет автоматически включать освещение при наступлении темноты. Исполнительное устройство подключают к контактам реле.

Автомат ночной сигнализации (рис. 54) представляет собой генератор световых сигнальных импульсов. Он начинает работать только при наступлении темноты или при затемнении фоторезистора. Длительность сигналов можно изменять подборкой конденсатора в пределах 5… 100 мкФ.

Рис. 53. Автомат включения освещения

Рис. 54. Автомат ночной сигнализации

Некоторые из рассмотренных устройств можно использовать в роботе, в его светочувствительном блоке.

Здравствуй, микроэлектроника!

Современная микроэлектронная техника позволяет создать малогабаритные и высокочувствительные системы зрения самого различного назначения.

На рис. 55 приведена принципиальная схема фотореле с цифровым логическим элементом. Датчиком служит фотодиод BD1, который подключён непосредственно к входам элемента DD1.1 (К155ЛБЗ).

Когда фотодиод освещён, его сопротивление мало и напряжение на выходе инвертора DD1. 1 близко к нулю. На выходе элемента – высокий уровень, который закрывает транзистор VT1. Реле К1 отключается.

Стоит прервать световой поток, как сопротивление фотодиода увеличится, транзистор откроется, реле включится.

Порядок работы фотореле можно изменить – заставить реле срабатывать при освещении. Для этого вместо одного следует включить последовательно два инвертора.

Рис. 55. Микроэлектронное реле

Микроэлектронная система обнаружения пламени. В условиях современных роботизированных цехов особое значение имеют системы предупреждения о пожарной опасности. Ими можно оснастить самих роботов. Применение для обнаружения пламени темпера – турно – световых датчиков в ряде случаев оказывается нецелесообразным, так как они срабатывают не только при возникновении или исчезновении пламени, но и по разным другим причинам, например при случайном увеличении освещённости, повышении температуры. Поэтому при использовании таких датчиков необходимо принимать зачастую очень сложные меры, чтобы исключить ложные срабатывания. Очевидно, что для чёткого обнаружения пламени необходимы датчики, действие которых основано на изменении факторов, непосредственно характеризующих пламя.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V | Лучшие самоделки своими руками

Это пожалуй самый простой датчик освещённости для включения лампы на 220V в сумеречное время который мне удалось найти, применить его можно у себя во дворе или подъезде. Схема фотореле состоит всего из 3-х распространённых элементов. Спаять данную конструкцию сумеречного датчика сможет любой человек у которого есть паяльник, припой и флюс, даже нет необходимости для этого вытравливать плату.

Детали для датчика освещённости:

  • Симистор BT136-600E, купить на Aliexpress – http://ali.pub/3w39vz;
  • Фоторезистор GL5516 (на свету его сопротивление – 5-10 кОм, в полной темноте – 0,5 МОм) – http://ali.pub/3w3a3d;
  • Резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Как сделать датчик освещённости (фотореле) для лампы на 220V, процесс изготовления:

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Так как устройство очень простое то паять схему фотодатчика будем навесным монтажом. Сначала берём симистор BT136 (или BT137), лицевой стороной с маркировкой вверх. Впаиваем между второй и третьей его ногой резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Фоторезистор припаиваем между 1-й и 3-й ножкой симистора.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Берём сетевую вилку с проводом на 220V, один провод припаиваем к 1-й ножке симистора а второй провод будет идти ко второй ножке но в его разрыв будет подключен патрон для лампы.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

На фото ниже показана уже полностью собранная схема датчика освещённости для лампы 220V, как Вы можете видеть, что при свете в комнате лампа не светится.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Но стоит мне закрыть трубочкой фотодатчик как лампа сразу начинает зажигаться, что показывает, что данный сумеречный датчик работает отлично!

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

То же самое происходит когда выключить свет, лампа сразу начинает светить, устройство работает как с лампами накаливания так и светодиодными лампами, данную самоделку советую к повторению, так как она очень простая. Благодаря малому количеству деталей эту схему легко разместить в патроне для лампы, просверлив окошко под фоторезистор, чтобы датчик освещённости мог срабатывать при наступлении темноты и выключаться на рассвете.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Схема фотореле » S-Led.Ru – Светодиоды и электронные схемы


На популярной отечественной микросхеме К174УН7 можно создавать не только усилители мощности звуковой частоты [1], стабилизаторы напряжения [2], преобразователи напряжения, генераторы звуковой частоты [3], но и такие узлы электронных устройств, как фото и термореле. Интегральная микросхема К174УН7 содержит 41 интегральный элемент, представляет собой одноканальный усилитель мощности звуковой частоты с выходной мощностью до 4,5 Вт.

В качестве датчика освещённости используется фототранзистор VT1. Когда линза фототранзистора освещена, фототранзистор открыт, напряжение на выв. 8 DA1 будет около 2 В, а напряжение на выходе DA1 (выв. 16) будет близко к нулю. Катушка электромагнитного реле К1 обесточена, светодиод HL2 жёлтого цвета свечения погашен, а HL1 зелёного цвета свечения светится.

При понижении уровня освещённости ниже порогового, фототранзистор VT1 закрывается, но из за особенностей микросхемы К174УН7 напряжение на выв.8 не уменьшается, а наоборот, увеличивается до 9,5… 10 В. На выходе DA1 появляется напряжение 10… 11 В, светодиод HL1 гаснет, HL2 зажигается, на обмотку реле К1 поступает напряжение питания и его контакты замыкаются. Резисторы R3, R5 обеспечивают небольшой гистерезис между включением и выключением электромагнитного реле Их сопротивления подобраны таким образом, чтобы на выходе DA1 отсутствовала низкочастотная генерация при «средней» освещённости. Чувствительность фотореле регулируют с помощью подстроечного резистора R2.

Конденсатор С1 —фильтр питания Диод VD1 защищает микросхему от переполюсовки напряжения питания. Конденсатор С6 предотвращает возможное самовозбуждение микросхемы на высоких частотах при подключении к её выходу индуктивной нагрузки.

Конструкция и детали. Фотореле можно смонтировать на печатной плате размерами 70×55 мм. Постоянные резисторы МЛТ, С1-4, С2-23. Подстроенный — РП1-63М, СП4-1 или аналогичный импортный. Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-35, К50-68. Остальные К10-17, КМ-5, КМ-6. Диод КД226Б можно заменить любым из серий КД212, КД226: 1N54xx. Светодиоды можно применить любого типа непрерывного свечения без встроенных резисторов, например, из серий КИПД40, A/1307, L-63.

Вместо фототранзистора КТФ102А подойдёт любой аналог, желательно с наибольшей чувствительностью и высоким фототоком. Реле RP920123 с сопротивлением обмотки около 180 Ом, рассчитанное на ток через контакты 8 А и коммутируемое напряжение до 250 В переменного тока можно заменить любым аналогичным, с сопротивлением обмотки от 40 Ом, уверенно переключающемся при напряжении на обмотке 10 В. Микросхему К174УН7 при напряжении питания до 12,5 В устанавливать на теплоотвод не нужно. При напряжении питания 15 В может потребоваться небольшой теплоотвод.

Схема драйвера транзисторного реле

с формулой и расчетами

В этой статье мы подробно изучим схему драйвера транзисторного реле и узнаем, как спроектировать ее конфигурацию, вычисляя параметры по формулам.

Важность реле

Реле – один из самых важных компонентов в электронных схемах. Реле играют основную роль в выполнении операций, особенно в цепях, где задействована передача большой мощности или переключение сетевой нагрузки переменного тока.

Здесь мы узнаем, как правильно управлять реле с использованием транзистора, и применить конструкцию в электронной системе для переключения подключенной нагрузки без проблем.


Для более глубокого изучения того, как работает реле , пожалуйста, прочтите эту статью


Реле, как мы все знаем, представляет собой электромеханическое устройство, которое используется в форме переключателя.

Он отвечает за переключение внешней нагрузки, подключенной к его контактам, в ответ на относительно меньшую электрическую мощность, подаваемую на соответствующую катушку.

Обычно катушка наматывается на железный сердечник, когда к катушке прикладывается небольшой постоянный ток, она возбуждает и ведет себя как электромагнит.

Подпружиненный контактный механизм, расположенный в непосредственной близости от катушки, немедленно реагирует и притягивается к силе электромагнита катушки, находящейся под напряжением. В процессе контакт соединяет одну из своих пар вместе и разъединяет дополнительную пару, связанную с ним.

Обратное происходит, когда на катушку отключается постоянный ток, и контакты возвращаются в исходное положение, соединяя предыдущий набор дополнительных контактов, и цикл может повторяться столько раз, сколько возможно.

Электронной схеме обычно требуется драйвер реле, использующий каскад транзисторной схемы, чтобы преобразовать ее коммутационный выход постоянного тока малой мощности в коммутационный выход переменного тока большой мощности.

Однако сигналы низкого уровня от электроники, которые могут быть получены из каскада IC или каскада слаботочного транзистора, могут быть неспособны напрямую управлять реле. Поскольку для реле требуются относительно более высокие токи, которые обычно могут быть недоступны от источника IC или низкотокового транзисторного каскада.

Чтобы преодолеть вышеуказанную проблему, ступень управления реле становится обязательной для всех электронных схем, которые нуждаются в этой услуге.

Драйвер реле – это не что иное, как дополнительный транзисторный каскад, присоединенный к реле, которое необходимо задействовать. Транзистор обычно и исключительно используется для управления реле в ответ на команды, полученные от предыдущего каскада управления.

Принципиальная схема

Ссылаясь на приведенную выше принципиальную схему, мы видим, что конфигурация включает только транзистор, базовый резистор и реле с обратным диодом.

Однако есть несколько сложностей, которые необходимо решить, прежде чем проект можно будет использовать для требуемых функций:

Поскольку базовое напряжение возбуждения на транзисторе является основным источником для управления работой реле, его необходимо точно рассчитать для оптимальные результаты.

Значение базового резистора id прямо пропорционально току на выводах коллектор / эмиттер транзистора, или, другими словами, ток катушки реле, который является нагрузкой коллектора транзистора, становится одним из основных факторов и напрямую влияет на него. номинал базового резистора транзистора.

Расчетная формула

Основная формула для расчета базового резистора транзистора определяется выражением:

R = (Us – 0,6) hFE / ток катушки реле,

  • Где R = базовый резистор транзистор,
  • Us = Источник или триггерное напряжение на базовом резисторе,
  • hFE = Прямой ток транзистора,

Последнее выражение, которое является «током реле», можно найти, решив следующий закон Ома :

I = Us / R, где I – требуемый ток реле, Us – напряжение питания реле.

Практическое применение

Сопротивление катушки реле можно легко определить с помощью мультиметра.

Us также будет известным параметром.

Допустим, напряжение питания Us = 12 В, сопротивление катушки 400 Ом, тогда

Ток реле I = 12/400 = 0,03 или 30 мА.

Также можно предположить, что Hfe любого стандартного низкосигнального транзистора составляет около 150.

Применяя вышеуказанные значения в фактическом уравнении, мы получаем

R = (Ub – 0.6) × Hfe ÷ Ток реле

R = (12 – 0,6) 150 / 0,03

= 57000 Ом или 57 К, ближайшее значение 56 К.

Диод, подключенный к катушке реле, никак не связан с приведенный выше расчет, его все же нельзя игнорировать.

Диод следит за тем, чтобы обратная ЭДС, генерируемая катушкой реле, была закорочена через него, а не попала в транзистор. Без этого диода обратная ЭДС попыталась бы найти путь через коллектор-эмиттер транзистора и в течение нескольких секунд навсегда повредила бы транзистор.

Схема драйвера реле с использованием PNP BJT

Транзистор лучше всего работает в качестве переключателя, когда он подключен к общей конфигурации эмиттера, то есть эмиттер BJT всегда должен быть подключен напрямую к линии «земли». Здесь «земля» относится к отрицательной линии для NPN и положительной линии для PNP BJT.

Если в цепи используется NPN, нагрузка должна быть соединена с коллектором, что позволит включать / выключать ее путем включения / выключения отрицательной линии.Это уже объяснялось в вышеупомянутых обсуждениях.

Если вы хотите включить / выключить положительную линию, в этом случае вам придется использовать PNP BJT для управления реле. Здесь реле может быть подключено через отрицательную линию питания и коллектор PNP. Точную конфигурацию см. На рисунке ниже.

Однако для запуска PNP потребуется отрицательный триггер в его основе, поэтому, если вы хотите реализовать систему с положительным триггером, вам, возможно, придется использовать комбинацию как NPN, так и PNP BJT, как показано на следующем рисунке. :

Если у вас есть какие-либо конкретные вопросы относительно вышеупомянутой концепции, пожалуйста, не стесняйтесь выражать их в комментариях для получения быстрых ответов.

Драйвер реле энергосбережения

Обычно напряжение питания для срабатывания реле рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить оптимальное втягивание реле. Однако требуемое удерживающее напряжение обычно намного ниже.

Обычно это даже не половина напряжения втягивания. В результате большинство реле могут работать без проблем даже при этом пониженном напряжении, но только тогда, когда гарантируется, что при начальном напряжении активации достаточно высокое для втягивания.

Схема, представленная ниже, может быть идеальной для реле, рассчитанных на работу с током 100 мА или ниже и при напряжении питания ниже 25 В.Использование этой схемы обеспечивает два преимущества: во-первых, реле функционирует при существенно низком токе; на 50% ниже номинального напряжения питания, а ток снижен примерно до 1/4 от фактического номинального значения реле! Во-вторых, реле с более высоким номинальным напряжением можно использовать с более низкими диапазонами питания. (Например, реле на 9 В, которое требуется для работы с напряжением 5 В от источника TTL).

Видно, что цепь подключена к источнику питания, способному надежно удерживать реле. Пока S1 открыт, C1 заряжается через R2 до напряжения питания.R1 подключен к клемме +, а T1 остается выключенным. В момент, когда S1 задан, база T1 подключается к общей цепи питания через R1, так что она включается и приводит в действие реле.

Положительный вывод C1 подключается к общей земле через переключатель S1. Учитывая, что этот конденсатор изначально был заряжен до напряжения питания, его клемма в этой точке становится отрицательной. Таким образом, напряжение на катушке реле в два раза превышает напряжение питания, и это втягивает реле.Разумеется, переключатель S1 можно заменить любым транзистором общего назначения, который можно включать и выключать по мере необходимости.

Типы реле – Руководство по покупке Thomas

Реле – это переключатели с электрическим управлением. Они используются для управления цепью отдельным сигналом малой мощности или для управления несколькими цепями одним сигналом. Реле впервые были использованы в сетях дальнего телеграфа в качестве усилителей. Они воспроизвели сигнал, поступающий из одной цепи, и повторно передали его в другую цепь.Простое электромагнитное реле состоит из соленоида, который представляет собой проволоку, намотанную на сердечник из мягкого железа, железного ярма, которое обеспечивает путь с низким сопротивлением для магнитного потока, подвижной железной рамы и одного или нескольких наборов контактов. Три основных типа реле: электромеханические, твердотельные и герконовые.

Это реле защиты от перегрузки реагирует на перегрев.

Изображение предоставлено: U.S. Tsubaki Power Transmission, LLC

Реле электромеханические

Электромеханические реле имеют электромагнитную катушку и механический подвижный контакт.Когда катушка получает ток, она создает магнитное поле, которое притягивает подвижный контакт или якорь. Когда катушка теряет мощность, она теряет свое магнитное поле, и пружина втягивает контакт. Механические реле могут выдерживать большие токи, но не так быстро переключаются, как другие типы реле. Их можно использовать с переменным или постоянным током, в зависимости от применения и конструкции.

Твердотельные реле

Твердотельные реле – это твердотельные электронные компоненты, не имеющие движущихся компонентов, что увеличивает их долговременную надежность.Требуемая энергия управления намного ниже выходной мощности, в результате чего коэффициент усиления мощности выше, чем у большинства других реле. Как правило, это самые маленькие реле, а также они быстрее переключаются, чем другие реле, поэтому они используются в таких приложениях, как компьютерные транзисторы. Компьютеры выполняют миллионы инструкций в секунду и нуждаются в высокоскоростных транзисторных переключателях.

Герконовые реле

Реле

имеют герконовый переключатель и электромагнитную катушку. Переключатель состоит из двух металлических пластин, также называемых язычками, запечатанных в стеклянной трубке, заполненной инертным газом.Когда катушка получает ток, лезвия притягиваются друг к другу и образуют замкнутый путь. Поскольку подвижный якорь отсутствует, износ контактов не является проблемой. Они могут переключаться быстрее, чем более крупные реле, и для их работы требуется низкое напряжение от цепи управления.

Дополнительные типы реле

Коаксиальные реле

Коаксиальные реле используются, когда радиопередатчики и приемники используют одну антенну. Они переключают радиочастотный сигнал с приемника на передатчик.Это действие защищает приемник от высокой мощности передатчика. Контакты не отражают радиочастоту обратно к источнику и изолируют клеммы приемника и передатчика. Они часто используются в трансиверах, которые объединяют передатчик и приемник в одном устройстве.

Реле с выдержкой времени

Реле с выдержкой времени создают преднамеренную задержку срабатывания своих контактов. Очень короткая задержка вызвана медным диском между каркасом и подвижным узлом лезвия.Ток, протекающий через медный диск, сохраняет магнитное поле на короткое время, что увеличивает время восстановления. Для более длительной задержки в реле с временной задержкой используется дроссельная заслонка – поршень, наполненный жидкостью или воздухом, который медленно выходит. Увеличение или уменьшение скорости потока изменяет продолжительность задержки. Для более длительных задержек можно установить механический часовой таймер.

Реле защиты от перегрузки

Реле защиты от перегрузки защищают электродвигатели от сверхтоков. Датчики перегрузки представляют собой тепловые реле.При слишком большом нагреве катушка нагревает биметаллическую ленту или расплавляет ванну с припоем для срабатывания вспомогательных контактов. Вспомогательные контакты установлены последовательно с катушкой контактора двигателя, поэтому они отключают двигатель при его перегреве.

Сводка

В этой статье представлено понимание типов реле. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие «виды» изделий

Больше от компании Electric & Power Generation

Создайте релейную схему для включения и выключения точек питания, освещения и других приборов переменного тока.

Создайте релейную схему для переключения питания.

Сегодня мы создаем релейную схему для включения и выключения электрических розеток, освещения и других приборов.

Схема реле, которую AAIMI будет использовать для включения света и розеток.

Это третья статья из серии «Аппаратное обеспечение домашней автоматизации».

Многие функции домашней автоматизации AAIMI требуют возможности включения и выключения приборов и освещения. Для этого требуются две схемы: схема реле и схема релейного драйвера.

Схема релейного драйвера использует 3,3 В с контактов GPIO Raspberry Pi (всего несколько мА) для обеспечения 12 В (около 70 мА) для реле. Затем реле использует это 12 В для включения или выключения питания устройства (до 10 А).

Сегодня строим релейную схему. Позже на этой неделе мы построим схему релейного драйвера, и я предоставлю некоторый код Python для ее тестирования.

Примечание. Примеры в этой статье активируют питание переменного тока. Вместо этого мы рекомендуем использовать его для ламп и приборов на 12 В. Будьте осторожны при работе от сети переменного тока.

Компоненты

Как обычно, я использую запасные части, где это возможно. Вам потребуются следующие компоненты.

Реле

Эти реле используют электромагнитную катушку для запуска узла, который замыкает другую цепь для активации приборов с более высоким напряжением / током.

Я получаю их от старых ЭЛТ-телевизоров и мониторов.Они бывают модели на 12 В или 5 В. Изображенный выше – блок 5V.

На самом деле я использую более распространенные реле на 12 В. Блок питания для моей базовой станции уже имеет силовые шины 5 В и 12 В, что делает реле на 12 В подходящим выбором для меня. Если у вас есть только мощность 5 В, которую вы используете для питания Raspberry Pi, вам может быть лучше использовать реле 5 В с питанием от того же источника питания.

Вы должны выбрать одинаковые единицы напряжения для всех ваших реле, чтобы все они могли управляться одним и тем же драйвером реле.

Печатная плата

Вы можете купить их менее чем за доллар в Интернете и разрезать их пополам, чтобы сделать несколько релейных плат.

А Светодиод и резистор

Вам не обязательно использовать светодиодный индикатор на вашей плате, но он удобен для тестирования и устранения неполадок без подключенных устройств.

Вам потребуется добавить токоограничивающий резистор в линию со светодиодом (около 600 Ом).

Клеммы для кабелей переменного тока

Реле устанавливается на одном проводе светильника или прибора, который вы запитываете.Оптимальным вариантом будет установка винтовых клемм прямо на плату. В моем первоначальном прототипе мои реле монтируются непосредственно над точками питания и выключателями света, поэтому я прикрепил пару коротких кабелей с винтовыми клеммами на концах. Они незаметно прячутся в стене за выключателем или розеткой, чтобы перехватить активный кабель переменного тока.

Штифты заголовка

Вы можете использовать винтовые клеммы для входа 12 В, но я решил использовать контакты для этого прототипа. У меня есть много двухконтактных кабелей изнутри телевизора, которые можно использовать для аккуратного подключения релейной платы к плате релейного драйвера.Для более удаленных устройств я буду использовать винтовые клеммы.


Схема

Ниже приведена принципиальная схема нашей релейной платы.

Питание 12 В для нижних контактов будет поступать от драйвера реле, который мы построим на следующей неделе. Верхние штыри подключатся к прибору.


Сборка

Реле легко понять. У них есть четыре штифта внизу, два из них равномерно расположены на одном конце, а два других расположены в шахматном порядке на другом конце.

Распиновка для подключения реле. Картина: Энтони Хартуп.

Два равномерно совмещенных контакта – это разъемы 12 В для активации катушки реле. Они работают независимо от полярности, поэтому подключите положительный провод к той стороне, на которой вы планируете установить светодиод, а заземление – к другому контакту.

Два расположенных в шахматном порядке штифта на другом конце предназначены для питания вашего устройства. Они будут перехватывать активный провод в шнуре питания вашего устройства.

Чтобы установить реле, совместите контакты с отверстиями в печатной плате.Расположенный в шахматном порядке штифт не совсем совпадает с соответствующим отверстием на плате, поэтому сначала наклоните его, затем совместите остальные три контакта и нажмите реле вниз. Согните четыре штыря, чтобы удерживать устройство на месте, пока паяете провода или клеммы.

Припаяйте один конец резистора R1 к плюсовому выводу 12 В реле, а другой конец подключите к плюсовому выводу светодиода. Припаяйте провод от контакта GND светодиода к контакту заземления на печатной плате.

Испытание установки

Вы можете проверить цепь реле, не подключая ничего к разъемам прибора.

Простая схема для проверки реле на 12 В. Изображение: Anthony Hartup

Просто подключите разъемы 12 В к источнику питания 12 В и включите его. Вы должны щелкнуть здесь, когда реле сработает, и ваш светодиод должен загореться.

Теперь вы можете подключить устройство и повторить попытку.

.

На этот раз, когда вы подключаете питание 12 В, реле должно щелкнуть, и ваше устройство должно включиться.

Строим ящик

Чтобы безопасно использовать питание 240 В с вашим реле, вам понадобится прочный корпус.Меньше всего вам нужно, чтобы кто-то ухватился за одну из этих связей.

Для своего прототипа я собрал коробку для быстрой установки и покрасил ее в черный цвет, чтобы он соответствовал базовой станции.


Релейный блок для включения устройств на 240 В от Raspberry Pi или Arduino.

Это немного громоздко для того, что он делает, но позже я добавлю массив датчиков на передней панели, чтобы сделать его полноценным комнатным контроллером AAIMI, поэтому мне нужно было немного больше места спереди для дополнительных кабелей. Я решил использовать верхнюю часть из плексигласа, чтобы видеть светодиод для тестирования и устранения неполадок.


Задний сетевой штекер для релейной коробки, спасенный от ЖК-монитора.

Использование этой вилки делает вещи безопасными и удобными. Я всегда беру эти заглушки, когда нахожу их во время серии разборок, поскольку они позволяют использовать любой кабель для настольного компьютера для подключения коробки к стене


Входная проводка для релейного блока.

Вилка имеет три провода подходящей длины для этого проекта. Цвета в этом случае здесь не соответствуют стандарту, но землю легко определить по желтой полосе.По распиновке я определил, что белый провод является проводом под напряжением, а черный – нейтральным.


Релейный блок с подключенным реле, готовый к подключению розетки.

Нейтральный и заземляющий провода подключаются непосредственно к розетке. Токоведущий провод подключается к розетке через цепь реле.

На изображении выше показано реле на месте и три провода, ожидающие подключения к розетке.


Вид сверху на релейный блок со светодиодным индикатором.

Я вырезал прозрачную крышку от разбитого плазменного экрана.Я думаю, это добавляет приятных ноток. После завинчивания проект готов.

Куда дальше?

Теперь у нас есть функциональная схема реле, но мы еще не готовы подключить ее к Raspberry Pi, потому что контакты GPIO Pi подают только 3,3 В, а для нашей схемы реле требуется 12 В.

Следующая сборка в этой серии – схема драйвера реле, которая принимает 3,3 В от Pi и безопасно направляет 12 В на реле. Для этой схемы мы будем использовать массив транзисторов ULN2003, который может управлять семью реле.

После этого я покажу вам код Python для запуска системы с Raspberry Pi.

Ура

Anth


_____________________________________________


Комментарии

Добавить комментарий

Оставить комментарий к статье

Пожалуйста, будьте вежливы: критика полезна, злоупотребления – нет! Не используйте ненормативную лексику в своих комментариях

Политические и религиозные комментарии не будут опубликованы.


Оставить комментарий к статье

Пожалуйста, будьте вежливы: критика полезна, злоупотребления – нет! Не используйте ненормативную лексику в своих комментариях

Политические и религиозные комментарии не будут опубликованы.


Отмена

Что такое фотоэлементы? – Компоненты Западной Флориды

Автор: Andi

Классификация реле включает две основные группы – реле контактного или электромеханического типа и реле бесконтактного типа или полупроводниковые реле.В то время как подгруппы механического типа включают сигнальные реле и силовые реле, подгруппы бесконтактного типа включают твердотельные реле и фотореле.

В твердотельных реле в качестве выходного устройства обычно используются полупроводниковые фототиристоры, фототранзисторы или фототиристоры, и такие реле предназначены только для нагрузок переменного тока. С другой стороны, в фотоэлементах предпочтительно использовать полевые МОП-транзисторы в качестве выходного устройства, способного обрабатывать нагрузки как переменного, так и постоянного тока. Фотореле в основном используются в качестве замены сигнальных реле.

Фотоэлементы

доступны в основном в двух корпусах: корпусного типа в корпусе SO6 и субстратного типа в корпусе S-VSON. В обоих корпусах используется микросхема КПК и микросхема MOSFET, покрытая эпоксидной смолой для герметичного уплотнения.

Как видно из названия, фотореле содержит светодиод, излучающий свет при прохождении тока через диод. Излучаемый свет пересекает границу изоляции и попадает на световой датчик микросхемы КПК, который, в свою очередь, питает и управляет затвором полевого МОП-транзистора.Это включает полевой МОП-транзистор и пропускает постоянный и переменный ток через силовые клеммы полевого МОП-транзистора.

По сравнению с электромеханическими сигнальными реле, которые заменяют фотореле, миниатюризация монтажной области дает огромное преимущество при восстановлении недвижимости. Например, Toshiba заменяет пакеты большого размера, такие как SOP, SSOP и USOP, на миниатюрные пакеты, такие как типы VSON и S-VSON. Замена на фотореле в значительной степени способствует миниатюризации устройства.

Поскольку у фотореле нет движущихся частей, которые могли бы выйти из строя, они более надежны, чем механические реле, которые они заменяют. Основная работа фотореле заключается в том, что светодиодный свет запускает матрицу фотодиодов, которая затем управляет полевым МОП-транзистором. С другой стороны, механические реле страдают от износа, вызванного износом. Фотореле не требуют обслуживания, так как не имеют контактов.

Поскольку светодиод управляет фотореле, схема возбуждения может быть относительно простой по сравнению со схемой возбуждения, которая требуется для механического реле – буферным транзистором для повышения выходной мощности микрокомпьютера.Выходной контакт микрокомпьютера может легко управлять фотореле, поскольку это эквивалентно возбуждению светодиода микрокомпьютером, требующим очень малых токов от 3 до 5 мА максимум. Дизайнерам нужно учитывать только срок службы светодиода.

Механические реле страдают от дребезга или дребезга – контакты быстро соединяются и отключаются, прежде чем окончательно успокоятся. В высокоскоростных электронных устройствах это дребезжание может привести к неправильному считыванию состояния реле. Более того, каждому механическому реле требуется дополнительный диод для обеспечения генерации высокого напряжения за счет противодействующих электродвижущих сил.Фотоэлементы не страдают от дребезга или противо-ЭДС.

Если механические реле не подключены к холодной стороне цепи, они имеют более короткий срок службы, так как они срабатывают при размыкании контактов при подключении к высокому напряжению. С другой стороны, для фотореле не имеет значения, подключено ли оно к горячей или холодной стороне.

Однако, в отличие от механического реле, фотореле не может иметь нормально замкнутые контакты без подачи питания на светодиод.

реле

реле Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

Выбор реле | Защитные диоды | Герконовые реле | Преимущества недостатки

См. Также: Переключатели | Диоды

9033 9033 9033 9033 9033 переключающие контакты
Обозначение цепи для реле
Реле

Фотографии © Rapid Electronics

Реле – это переключатель с электрическим приводом .Ток, протекающий через катушку реле создает магнитное поле, которое притягивает рычаг и меняет контакты переключателя. Ток катушки может быть включен или выключен, поэтому реле имеют два положения переключателя, и они двухходовых переключателей ( переключающих ).

Реле позволяют одной цепи переключать вторую цепь, которая может быть полностью отделена от первое. Например, цепь батареи низкого напряжения может использовать реле для переключения 230 В переменного тока. цепь питания.Внутри реле нет электрического соединения между двумя цепями, звено магнитно-механическое.

Катушка реле пропускает относительно большой ток, обычно 30 мА для реле 12 В, но для реле, рассчитанных на работу от более низких напряжений, он может достигать 100 мА. Большинство микросхем (микросхем) не могут обеспечить этот ток и транзистор обычно используется для усиления небольшого тока IC до большего значения, необходимого для катушка реле. Максимальный выходной ток для популярной микросхемы таймера 555 составляет 200 мА, поэтому эти устройства могут питать катушки реле напрямую без усиления.

Реле обычно являются SPDT или DPDT, но они могут иметь гораздо больше наборов переключающих контактов, например, легко доступны реле с 4 наборами переключающих контактов. Для получения дополнительной информации о переключающих контактах и ​​терминах, используемых для их описания см. страницу о переключателях.

Большинство реле предназначены для монтажа на печатной плате, но вы можете припаять провода прямо к контактам. при условии, что вы позаботитесь о том, чтобы пластиковый корпус реле не расплавился.

В каталоге поставщика должны быть указаны подключения реле. Катушка будет видна, и ее можно подключить любым способом. Катушки реле при выключении производят короткие всплески высокого напряжения, и это может разрушить транзисторы и микросхемы в цепи. Во избежание повреждений необходимо подключить защитный диод на катушке реле.

На анимированной картинке изображено рабочее реле с катушкой и переключающими контактами. Вы можете увидеть рычаг слева, притягиваемый магнетизмом, когда катушка включен.Этот рычаг перемещает контакты переключателя. Есть один набор контактов (SPDT) на переднем плане и еще один позади них, что делает реле DPDT.


Подключения переключателя реле обычно помечены как COM, NC и NO:


Выбор реле

При выборе реле нужно учитывать несколько особенностей:
  1. Физический размер и расположение штифтов
    Если вы выбираете реле для существующей печатной платы, вам необходимо убедиться, что его подходящие размеры и расположение штифтов.Вы должны найти эту информацию в каталог поставщика.
  2. Напряжение катушки
    Номинальное напряжение и сопротивление катушки реле должны соответствовать цепи питания катушка реле. Многие реле имеют катушку, рассчитанную на питание 12 В, но реле 5 В и 24 В также легко доступны. Некоторые реле отлично работают с напряжением питания. что немного ниже их номинального значения.
  3. Сопротивление катушки
    Цепь должна обеспечивать ток, необходимый для катушки реле.Вы можете использовать закон Ома для расчета силы тока:
    Ток катушки реле = напряжение питания
    сопротивление катушки
    Например: реле питания 12 В с сопротивлением катушки 400 пропускает ток 30 мА. Это нормально для микросхемы таймера 555 (максимальный выходной ток 200 мА), но это слишком много для большинства микросхем, и они потребуют транзистор для усиления тока.
  4. Номиналы переключателей (напряжение и ток)
    Переключающие контакты реле должны соответствовать цепи, которой они должны управлять.Вам нужно будет проверить номинальное напряжение и ток. Обратите внимание, что номинальное напряжение обычно выше для переменного тока, например: «5 А при 24 В постоянного тока или 125 В переменного тока».
  5. Расположение контактов переключателя (SPDT, DPDT и т. Д.)
    Большинство реле SPDT или DPDT, которые часто описываются как «однополюсное переключение» (SPCO). или «двухполюсное переключение» (DPCO). Для получения дополнительной информации см. Страницу переключатели.

Защитные диоды для реле

Транзисторы и микросхемы (микросхемы) должны быть защищены от кратковременных всплесков высокого напряжения. когда катушка реле выключена.На схеме показано, как сигнальный диод (например, 1N4148) подключается к катушке реле для обеспечения этой защиты. Обратите внимание, что диод подключен «в обратном направлении», поэтому он обычно проводит , а не . Проводимость возникает только тогда, когда катушка реле выключена, в этот момент ток пытается продолжайте течь через катушку и безвредно отклоняясь через диод. Без диода ток не мог бы течь, и катушка создавала бы опасное высокое напряжение. «всплеск» в его попытке сохранить течение тока.

Герконовое реле

Герконовые реле состоят из катушки, окружающей геркон. Герконовые переключатели обычно работает с магнитом, но в герконовом реле ток течет через катушку, создавая магнитное поле и замкните геркон.

Герконовые реле обычно имеют более высокое сопротивление катушки, чем стандартные реле. (Например, 1000) и широкий диапазон питающих напряжений (например, 9-20В). Они способны переключать намного быстрее стандартных реле, до нескольких сотен раз в секунду; но они может переключать только малые токи (например, максимум 500 мА).

Герконовое реле, показанное на фотографии, подключается к стандартному 14-контактному разъему. Гнездо DIL («чип-держатель»).

Дополнительную информацию о герконовых переключателях см. На странице переключатели.


Сравнение реле и транзисторов

Подобно реле, транзисторы могут использоваться как электрически управляемый переключатель. Для коммутации небольших токов постоянного тока (<1 А) при низком напряжении они обычно лучше выбор чем реле.Однако транзисторы не могут переключать переменный ток или высокое напряжение. (например, электросеть), и они обычно не подходят для переключения большие токи (> 5А). В этих случаях потребуется реле, но обратите внимание что транзистор малой мощности все еще может потребоваться для переключения тока для катушка реле! Основные преимущества и недостатки реле перечислены ниже:

Преимущества реле:

  • Реле могут переключать переменного тока и постоянного тока, транзисторы могут переключать только постоянный ток.
  • Реле могут переключать высокое напряжение , транзисторы – нет.
  • Реле – лучший выбор для переключения больших токов (> 5A).
  • Реле могут переключать множество контактов одновременно.
Недостатки реле:
  • Реле более громоздкие, чем транзисторы, для коммутации малых токов.
  • Реле не могут переключаться быстро (кроме герконовых реле), транзисторы могут переключаться много раз в секунду.
  • Реле потребляют больше энергии из-за тока, протекающего через их катушку.
  • Реле требуют большего тока, чем могут обеспечить многие микросхемы , поэтому низкое энергопотребление Транзистор может понадобиться для переключения тока катушки реле.


Дополнительная информация
Для получения дополнительной информации о реле см. Электроника на сайте Meccano.
Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

© Джон Хьюс 2007, Клуб электроники, www.kpsec.freeuk.com
Этот сайт был взломан с использованием ПРОБНОЙ версии WebWhacker. Это сообщение не появляется на лицензированной копии WebWhacker.

PhotoMOS (полупроводниковое реле) – компонент, скрытый внутри промышленных и автомобильных устройств (Том 1)

В этой статье мы представим нашу PhotoMOS (реле PhotoMOS), которая является менее известным продуктом Panasonic с большой долей рынка. Используемый в основном в промышленном оборудовании, этот продукт не так популярен.Тем не менее, это крупный игрок в области промышленного оборудования, и мы с гордостью сообщаем вам, что Panasonic PhotoMOS занимает первое место на мировом рынке.

Что такое PhotoMOS?

Возможно, название «PhotoMOS» напомнит вам об электронном полупроводниковом компоненте, а PhotoMOS действительно является полупроводниковым компонентом. Короче говоря, PhotoMOS – это полупроводниковое реле, содержащее светодиод, служащий входным элементом, и полевой МОП-транзистор в качестве выходного элемента.

Исторически механические реле были более распространены на рынке, однако полупроводниковые реле имеют много преимуществ перед механическими реле.
Характерные черты полупроводникового реле – долгий срок службы и высокая надежность контактов. Чтобы подробно узнать о характеристиках полупроводникового реле, посетите страницу продукта Panasonic .

Теперь давайте разберем внутреннюю структуру полупроводниковых реле PhotoMOS.
На следующей схеме показана базовая структура PhotoMOS, которая состоит из трех основных компонентов, состоящих из светодиода, фотоэлектрического элемента и полевого МОП-транзистора.
Диаграмму можно использовать для визуального объяснения того, как работает PhotoMOS. Электрический сигнал, подаваемый на первичную обмотку, (1) преобразуется в свет с помощью светодиода. Затем свет светодиода (2) принимается фотоэлектрическим элементом для создания электродвижущей силы. Наконец, генерируемая электродвижущая сила (3) включает полевой МОП-транзистор.

Внутренняя структура PhotoMOS

В ходе этого процесса входящий электрический сигнал на входной стороне включает и выключает MOSFET на выходной стороне.Проще говоря, PhotoMOS функционирует как переключающий элемент (то есть реле), в котором входная сторона электрически изолирована от выходной стороны через путь передачи света.

Принцип работы PhotoMOS относительно прост. В практическом применении процесс и реализация этой технологии требует тщательно продуманного ноу-хау для производства. Panasonic занимается исследованиями и разработкой продуктов PhotoMOS более 30 лет. Основываясь на многолетнем опыте и накопленных знаниях, компания сохраняет самые высокие в отрасли стандарты технологий проектирования.Panasonic обладает гибкостью для удовлетворения различных запросов клиентов, таких как продукты, разработанные по индивидуальному заказу.

Отличия от оптопары

При объяснении основных операций PhotoMOS возникает часто задаваемый вопрос: «Какая разница между PhotoMOS и оптопарой?»

PhotoMOS по принципу действия аналогичен оптрону, но был разработан на основе другой концепции продукта. Что отличает эти два компонента, так это то, что PhotoMOS может управлять двунаправленным током, в то время как оптопара используется для относительно простой передачи импульсного сигнала или управления постоянным током.PhotoMOS можно использовать как для управления переменным, так и постоянным током. Кроме того, PhotoMOS имеет преимущество более низкого напряжения смещения, которое полезно для управления слабыми сигналами, которые могут быть ограничены или искажены при использовании оптопары или фототриака.

В какой схеме используется PhotoMOS?

Пример ниже можно использовать для демонстрации типа схем, которые обычно используют PhotoMOS.
В последние годы, по мере дальнейшего расширения рынка мобильного оборудования, постоянно увеличивается количество разработок, использующих PhotoMOS в системах управления батареями (BMS).В частности, в таких случаях PhotoMOS используются в схемах, контролирующих оставшуюся емкость батареи. Как показано на следующем рисунке, четыре PhotoMOS используются для отдельных или нескольких аккумуляторных элементов в базовой конфигурации схемы.

Во-первых, PhotoMOS, подключенный к элементу батареи, включается (замыкается) для зарядки конденсаторов.

В это время другие PhotoMOS, подключенные к измерительной системе, остаются открытыми, чтобы поддерживать изоляцию между аккумуляторным элементом и измерительной системой.Когда конденсаторы полностью заряжены, PhotoMOS, подключенный к элементу батареи, открывается, затем PhotoMOS, подключенный к измерительной системе, затем закрывается (включается). Этот процесс позволяет безопасно измерять напряжение аккумуляторной батареи. Контроль оставшейся емкости аккумулятора выполняется часто, пока устройство находится под напряжением. Это частое переключение, используемое во время мониторинга аккумуляторной системы, может создать проблему для механических реле из-за их ограниченного срока службы.Использование PhotoMOS (полупроводниковые реле) устраняет проблему, вызванную частым переключением. PhotoMOS особенно необходимы для продуктов, потребляющих большое количество энергии, например для электромобилей с множеством аккумуляторных элементов, которые необходимо контролировать и контролировать индивидуально. Еще одна причина широкого распространения PhotoMOS на этом рынке заключается в том, что они имеют гораздо меньший размер по сравнению с механическими реле, что позволяет устанавливать более плотную установку.

BMS – это пример системы, в которой применяется PhotoMOS.Мы рекомендуем вам увидеть, как простой дизайн и чрезвычайная универсальность PhotoMOS могут быть полезны для ваших собственных приложений.

Информация, связанная с данной:
Информация, связанная с PhotoMOS, представлена ​​в разделе «Жемчужины мудрости» на веб-сайте Panasonic.

Panasonic – ведущая компания в производстве полупроводниковых реле и механических реле, предлагающая широкий ассортимент продукции.
Линейка продуктов Panasonic PhotoMOS, стр.

Чтобы увидеть следующую статью, перейдите по этой ссылке на Vol.2

Цепь реле с активированным движением

– B1P11

Опубликовано frenoy

Давайте взглянем на новый компонент, называемый реле.

Реле имеет 5 клемм, две из которых подключены к катушке, образующей электромагнит. На изображении выше показано, как выглядит внутренняя часть реле, а концевые клеммы подключены непосредственно к большой катушке в центре.

Реле также имеет 3 других терминала – один общий терминал, а два других – выходы. Он может переключаться между двумя выходами в зависимости от того, включен или выключен электромагнит. Когда магнит ВЫКЛЮЧЕН, общая клемма подключена к контакту, называемому Н.З. или нормально замкнутым. Пока он подключен к другому выводу, называемому N.O. или нормально разомкнутый, когда магнит включен. Магнит можно включить, подав на катушку номинальное напряжение – в данном случае 3 В.

Есть еще одна вещь, которую нам нужно знать, прежде чем строить схему.Точно так же, как конденсатор имеет тенденцию удерживать свой заряд или напряжение, катушка имеет тенденцию удерживать ток, протекающий через нее.

Когда цепь, содержащая катушку, выключена, должен быть путь для продолжения протекания тока, иначе произойдет резкий скачок напряжения, который разрушит электронику, подключенную непосредственно к катушке. Этот всплеск называется обратной ЭДС. Электромагнит состоит из катушки, а катушки имеют так называемую индуктивность.

Диод – один из таких компонентов, который можно использовать для подавления этой обратной ЭДС.Диод пропускает ток только в одном направлении и блокирует его в другом. Ток протекает через диод, когда его анод положительный по сравнению с его катодом. Светодиод – это особый вид диода, который излучает свет, когда через него протекает ток. Так же, как и светодиод, у обычного диода также есть прямое падение напряжения, когда через него протекает ток.

Взгляните на симуляцию выше. У нас есть источник напряжения, подключенный к катушкам реле, и параллельно ему диод.Когда переключатель замкнут, реле активируется, но через диод не течет ток, поскольку он смещен в обратном направлении.

Когда переключатель разомкнут, катушка реле все еще находится под напряжением, так как ток может течь через диод. Этот ток уменьшается очень быстро, выключая реле.

Принципиальная схема показана выше, а секция слева очень похожа на нашу схему PIR. Просто подключаем к выходу реле и диод. Реле не совсем подходит для макетной платы, но вы можете повернуть клеммы, чтобы вставить его.Другой вариант – намотать перемычку на клеммы.

Давайте воспользуемся макетом макета, чтобы построить и протестировать схему.

При обнаружении движения транзистор включается. Это включит светодиод и реле. Когда реле включается, раздается легкий слышимый щелчок, подтверждающий его включение.

Реле можно использовать для управления независимой цепью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *