Esquemas de fotorrelay para controle de iluminação

Uma das tarefas executadas por fotossensoresé controle de iluminação. Tais esquemas são chamados revezamento de foto, na maioria das vezes essa é uma simples inclusão de iluminação no escuro. Para esse propósito, muitos circuitos foram desenvolvidos por operadores de rádio amador, aqui estão alguns deles.

Provavelmente, o esquema mais simples é mostrado na Figura 1. O número de peças nele é pequeno, não funcionará menos e a eficiência, leia a sensibilidade, é bastante alta.

Isso é alcançado pelo fato de que transistores VT1 e VT2 são conectados por um circuito transistor composto, também chamado de circuito de Darlington. Com essa inclusão, o ganho é igual ao produto do ganho dos componentes dos transistores. Além disso, esse circuito fornece uma alta impedância de entrada, o que permite a conexão de fontes de sinal de alta impedância, como o resistor PR1 mostrado no circuito.

Figura 1. Esquema de um retransmissor de foto simples

A operação do circuito é bastante simples. A resistência do fotorresistor PR1 com um aumento na iluminação diminui para vários KOhms (a resistência escura é de vários MOhms), o que levará à abertura do transistor VT1. Sua corrente de coletor abrirá o transistor VT2, que ativará o relé K1, que com seu contato ativará a carga.

O diodo VD1 protege o circuito da EMF de auto-indução que ocorre quando o relé K1 é desligado. Assim, um sinal de energia muito baixa do fotorresistor é convertido em um sinal suficiente para ligar a bobina do relé.

A sensibilidade deste circuito simples é bastante alta, às vezes simplesmente excessiva. Para reduzi-lo e ajustá-lo aos limites necessários, você pode adicionar um resistor variável R1 ao circuito, mostrado em forma de pontilhado no circuito.

A tensão de alimentação é indicada dentro de 5 ... 15V, - depende da tensão de operação do relé. Para uma tensão de 6V, os relés RES9, RES47 são adequados e para a tensão 12V, RES49, RES15. Com os transistores indicados no diagrama, a corrente do enrolamento do relé não deve exceder 50 mA.

Se ao invés do transistor VT2 colocarmos, por exemplo, KT815, a corrente de saída poderá ser maior, o que permitirá o uso de relés mais potentes. Em geral, quanto maior a tensão de alimentação, maior a sensibilidade do relé fotográfico.

Circuito de relé fotográfico com fotodiodo

O esquema deste relé fotográfico é mostrado na Figura 2.

Figura 2. Diagrama de um photorelay com um photodiode

Como o anterior, ele também contém um número mínimo de peças, graças à aplicação amplificador operacional (Amplificador operacional). Nesse esquema, o amplificador operacional está incluído no esquema comparador (comparador). É fácil ver que o LED1 do fotodiodo está ligado no modo fotodiodo - a energia é fornecida para que o fotodiodo seja polarizado na direção oposta.

Portanto, com uma diminuição no nível de iluminação, a resistência do LED Led1 aumenta, o que leva a uma queda na queda de tensão no resistor R1 e, portanto, na entrada inversora do comparador OP1.

A tensão na entrada não inversora do amplificador operacional é ajustada usando um resistor variável R2 e é um limite - define o limite de resposta. Assim que a tensão na entrada inversora se tornar menor que a tensão limite, um nível de alta tensão aparecerá na saída do comparador, que abrirá o transistor T1, que ligará o relé K1.

O relé e o transistor neste circuito podem ser selecionados, guiados pelas recomendações para o circuito mostrado na Figura 6. Como um comparador, você pode usar o amplificador operacional do tipo K140UD6, K140UD7 ou semelhante. Qualquer fonte de energia para o circuito é adequada, mesmo sem transformador, sem isolamento galvânico da rede. Nesse caso, ao configurar, você deve ter cuidado para cumprir as normas de segurança. A opção ideal é usar um transformador de isolamento para configurar o circuito ou, como às vezes é chamado transformador de segurança.

A configuração do dispositivo se resume a definir a tensão limite de forma que a ativação já ocorra ao anoitecer. Para não esperar esse momento natural, na sala escura é possível iluminar o fotodiodo com uma lâmpada incandescente ligada através de um regulador de potência do tiristor. A mesma técnica é adequada para sintonizar outros circuitos de relé fotográfico.

É possível que, quando o relé fotográfico for acionado, o relé chacoalhe. Você pode se livrar desse fenômeno conectando paralelo à bobina capacitor eletrolítico várias centenas de microfarads.

Retransmissão de fotos no chip

Especializado microchip KR1182PM1 representa um regulador de potência de fase, o mesmo que um tiristor convencional. Uma propriedade muito importante e valiosa desse regulador de energia é que ele é incluído no circuito como um dispositivo de dois terminais, sem a necessidade de um cabo de energia adicional: ele simplesmente é ligado em paralelo com o comutador e tudo já funciona! Na foto 4 É mostrado como um simples relé fotográfico pode ser construído neste microcircuito.

Fig. 3. O chip KR1182PM1

Desenhando 4. Circuito de relé fotográfico no chip KR1182PM1

Os terminais de controle do microcircuito 3 e 6. Se você simplesmente conectar um interruptor monopolar normal entre eles, quando estiver fechado, a carga será desligada! Se você abrir, a carga será conectada. A propósito, sem tiristores ou triacs externos adicionais e mesmo sem um radiador, o microcircuito pode suportar cargas de até 150W. É o caso se não houver corrente de partida quando a carga for ligada, como lâmpadas incandescentes. Uma lâmpada incandescente nesta modalidade pode ser ligada com uma potência não superior a 75W.

Basta conectar o interruptor a esses pinos, não importa como, mesmo que apenas em combinação com outras peças. Se você não prestar atenção ao fototransistor e ao capacitor eletrolítico, deixe mentalmente apenas o resistor variável R1, e então obtenha um regulador de potência de fase: ao mover seu motor para cima no circuito, os terminais 3 e 6 ficam em curto-circuito, desconectando a carga, como mencionado acima. Ao abaixar o motor de acordo com o esquema, a potência na carga muda de 0 ... 100%. Tudo é claro e simples aqui.

Se conectarmos um capacitor eletrolítico a essas conclusões (acreditamos que ainda não há fototransistor no circuito), obteremos apenas uma suave ativação da carga. Como

A resistência do capacitor descarregado é pequena; portanto, primeiro os terminais de controle do microcircuito 3 e 6 ficam quase em curto-circuito e a carga é desconectada. À medida que a carga aumenta, a resistência do capacitor aumenta (basta recordar a verificação dos capacitores com um ohmímetro), a tensão também aumenta e a potência na carga aumenta gradualmente. Acontece que um dispositivo para ligar suavemente a carga. Além disso, a carga será fornecida com energia tanto quanto o motor do resistor variável R1 for introduzido. Quando o dispositivo é desconectado da rede, o capacitor é descarregado através do resistor R1, preparando o dispositivo para a próxima ligação. Se o capacitor não tiver tempo para descarregar, ele não será ligado sem problemas.

Agora chegamos à coisa mais importante, ao revezamento fotográfico. Se você agora conectar um fototransistor para controlar os pinos 3 e 6, receberá um relé fotográfico. Funciona da seguinte maneira. Durante a luz do dia, o fototransistor fica aberto; portanto, a resistência de sua seção coletor-emissor é pequena, os pinos 3 e 6 são fechados um ao outro e a carga é desconectada.

Com uma diminuição suave da iluminação durante a noite, o fototransistor será aberto gradualmente, aumentando gradualmente a potência na carga, ou seja, na lâmpada. Como não existem elementos limiares neste circuito, a lâmpada acende e apaga gradualmente.

Para que o relé fotográfico não funcione no momento em que sua própria lâmpada acende, é desejável proteger o fototransistor dessa luz de fundo. A maneira mais fácil de fazer isso é com um tubo de plástico.

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Boris Aladyshkin