Писатель из меня, возможно, не какой, но я постараюсь описать схему устройства автомата включения нагрузки при появлении освещения, и отключении нагрузки при низкой освещенности или вовсе при отсутствии освещения.
На создание данного устройства меня подтолкнул аквариум. Освещение на светодиодной ленте давно сделано и успешно работает, но вот есть одна беда у нас дома, иногда забываем включить освещение в аквариуме. Делать устройство на микроконтроллере в планах на потом, но это уже полноценный умный аквариум и совсем другая история.
В общем, было решено, нужно фотореле, только работающее наизнанку. Взял макетную плату провода и коробки с деталями и приступил к разработке. Получилось следующее.
Не сложная схема, которую можно разделить на три части, это:
- Стабилизатор напряжения на 5 вольт, собранный на линейном регуляторе напряжения KA7805(на схеме VR1, C2, C4);
- Фотореле, собранное на фотодиоде, конденсаторе, транзисторе, подстроечном резисторе и оптопаре (на схеме VD4, C1, VT1, R1, U1);
- Модель включения нагрузки, из транзистора, резистора, диода, конденсатора и реле (на схеме R3, VT2, C3, Rel).
Светодиоды VD2, VD3 с понижающими резисторами R2, R4 ставим по желанию, я поставил. Светодиод VD2 (на фото красный) индицирует о наличии питания (5В) на части фотоприемника. Светодиод VD3 (на фото зеленый) горит, когда реле находится в состоянии покоя, то есть, питание на нагрузку не подается, а также короткое время после подачи нагрузки до выхода устройства в стабильный рабочий режим.
Правильно собранная схема нуждается только в настройке чувствительности к освещению с помощью подстроечного резистора R1. Настройку проще выполнять используя непрозрачный колпачок от ручки, им мы закрываем фотодиод и крутим резистор до состояния отключения питания нагрузки, снимая колпачок питание на нагрузку должно податься, важно поймать это положение резистора. Далее нужно настроить устройство при самом ярком освещении, питание должно быть на нагрузке, по мере снижения освещенности настраивается порог отключения устройства. То есть, одним резистором вам нужно поймать нужное положение срабатывания. Кажется сложно, но могу сказать, что я потратил максимум пол часа с перекурами, это всего один резистор. У вас всё получится.
Стабилизатор KA7805, можно заменить на любой аналогичный, я использовал KA7805. Оптрон EL817 я ставил из того что было в большом количестве, тоже к замене не критичен, можно ставить PC120, проверено. Конденсатором C1 регулируем задержку срабатывания фотореле. Конденсатор C3 избавляет от проблем треска реле при включении нагрузки.
Прошу прошения за качество фото, снимал на тапочек :).
По фотодиоду ничего не скажу, как видно на плате, он черного цвета, к сожалению это все, марку его я не знаю, был снят с видеомагнитофона. Могу дать рекомендацию по фотодиоду, это одеть на него не прозрачную трубку, чтобы свет попадал только сверху, и при сборке внутри корпуса, не ловил свет от светодиодов.
Готовое устройство получается достаточно маленьким. Печатная плата имеет размер 33 * 49 мм. Установка устройства проста, направляем устройство фотодиодом в сторону источника освещения, который для нас является приоритетным.
P.S.
Радиатор на 7805 не нужен. Если у вас греется 7805, значит, вы что-то собрали не так. У меня он греется максимум до 40 градусов.
Плата разведена под реле, которое у меня имелось в наличии, при использовании печатки поправьте разводку под свое реле.
Диод VD1 паять на стороне дорожек, я использовал SMD вариант.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
VR1 | Линейный регулятор | KA7805E | 1 | или другой 7805 | Поиск в магазине Отрон | |
U1 | Оптопара | PC120 | 1 | или EL817 | Поиск в магазине Отрон | |
VT1, VT2 | Биполярный транзистор | КТ315Г | 2 | С любым буквенным индексом | Поиск в магазине Отрон | |
VD1 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD2 | Светодиод | АЛ307Б | 1 | красный | Поиск в магазине Отрон | |
VD3 | Светодиод | АЛ307В | 1 | зеленый | Поиск в магазине Отрон | |
VD4 | Диод | Фотодиод | 1 | См. статью | Поиск в магазине Отрон | |
C1 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 1 | 25В | Поиск в магазине Отрон | |
C2 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 1 | 25В | Поиск в магазине Отрон | |
C4 | Электролитический конденсатор | 330 мкФ | 1 | 25В | Поиск в магазине Отрон | |
R1 | Подстроечный резистор | 3.3 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R2 | Резистор | 200 Ом | 1 | 0,25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R3, R4 | Резистор | 5.1 кОм | 2 | 0,25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
Rel | Реле | 12VDC | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Скачать список элементов (PDF)
Комментарии (20) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Транзистор VT2 выгорит при первом же своем срабатывании (открывании), т.к. его коллектор подключен к плюсу питания через диод VD1.
Фраза автора "P.S. Если поменять VT1 на транзистор другой структуры, автомат начнет работать, наоборот, включая нагрузку при отсутствии освещения." вызывает только удивление.
И после этого автор будет утверждать, что схема работоспособна?
[Автор]
Действительно, "не какой".
Но на поставленные вопросы Вы так и не ответили. Увы. Вывод о Вашей компетенции в электронике однозначен.
>> salnikboom какое - такое КПД ограничивает...? а может КПД ускоряет или диффундирует? шок и тихий ужас...
автор, смена VT1 на другую структуру приведёт схему в полностью не работоспособное состояние, никакого смена режима работы не произойдёт, это практическое замечание.
также добавлю: в пограничных состояниях (сумерки) реле будет громко трещать, тарахтеть, т.к. в схеме нет гистерезиса вообще.
Данную схему можно вообще собрать на одном транзисторе.
C3 - сглаживает пульсации напряжения питания реле и всё! Где гистерезис? Каким образом он избавит от треска реле? Реле будет тарахтеть в пограничных состояния из-за того, что тока для отрыва контактов не будет хватать при том, что определённое усилие на них уже передаётся. (фотореле приоткрыто в сумерках) из-за этого также контакты будут обгорать.
- берем обычный сумеречный датчик
- выдираем из него обычное реле с нормально разомкнутыми контактами
- впаиваем реле с нормально замкнутыми контактами
- Profit!