Сумеречный переключатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Устройство представляет собой автомат включения/выключения мощной нагрузки (до 6 А, от сети 220 В) в зависимости от освещенности светочувствительного элемента. В приборе предусмотрена регулировка порога включения/выключения. Небольшие размеры и вес, высокая надежность, простота в изготовлении делает сумеречный переключатель крайне эффективным в целях автоматизации управления вашего электрооборудования и экономии электроэнергии. Кроме этого устройство не дает помех по электросети.

Собрать такое устройство можно из набора МАСТЕР КИТ NK005.

На улице, на даче или в городской квартире часто возникает необходимость управления электрическими приборами в зависимости от времени суток (иными словами от световой освещенности объекта). Как удобно, когда с приходом сумерек автоматически включится лампочка освещения улицы, парадного или темной лестницы подъезда, а утром выключится; на даче включится нагревательный элемент в Вашем душе или запустится насос, запасающий воду для утреннего полива. Кроме автоматизации процессов коммутации необходимо напомнить о возможности существенной экономии электроэнергии при подобном временном разделении работы электроприборов. Все эти функции можно возложить на светочувствительный автомат включения/выключения нагрузки, который называется сумеречным переключателем.

Технические характеристики

• Напряжение питания, В..............................220
• Мощность подключаемой нагрузки, Вт.......1300
• Размеры печатной платы, мм......................61x36

Подобные устройства достаточно широко распространены. Существует не один десяток различных схемотехнических решений, как самых простых, так и очень сложных систем с микропроцессорным управлением. Поэтому перед разработчиками МАСТЕР КИТ была поставлена задача сделать максимально простое, современное (относительно элементной базы), дешевое, малогабаритное, но в тоже время, обладающее наиболее привлекательными потребительскими свойствами и надежностью устройство.

Описание работы модуля

Принципиальная электрическая схема сумеречного переключателя показана на рис.1.

(нажмите для увеличения)

Сумеречный переключатель состоит из фотоприемника VD1 (фотодиод в обратном включении - аналог фотосопротивления), триггера Шмитта, транзисторного ключа, электромагнитного реле и источника питания. Триггер Шмитта выполнен на операционном усилителе DA1, охваченном положительной обратной связью через резистор R6. Неинвертирующий вход DA1 через резистор R5 подключен к движку переменного резистора R2, который служит для регулировки порога переключения. Выходное напряжение триггера Шмитта через резистор R7 управляет работой электронного ключа, выполненного на транзисторе VT1. В цепь коллектора VT1, через параллельно соединенные резистор R9 и конденсатор С2, включена обмотка электромагнитного реле К1, контактная группа К1.1 которого замыкает/размыкает (в зависимости от точек подключения нагрузки, а именно точки 5-6 на замыкание, 5-7 на размыкание реле соответственно) цепь питания нагрузки, подключенной через разъем XS2. При замыкании электронного ключа VT1, конденсатор С2, заряжаясь через обмотку реле К1, создает импульс тока, достаточный для притяжения якоря этого реле.

После заряда конденсатора якорь реле удерживается меньшим током, протекающим через резистор R9, что делает устройство экономичнее с точки зрения потребления тока. Диод VD1 защищает транзистор VT2 от импульсного пробоя в момент пуска реле К1. Источник питания сумеречного переключателя со стоит из резистора R10, стабилитрона VD2 с напряжением стабилизации 24 В, конденсатора C3 и диодного моста VD3. На диодный мост через гасящий резистор R11 и конденсатор С4, соединенными параллельно, поступает сетевое напряжение 220 В (разъем XS2). При отсоединении питания от устройства конденсатор С4 разряжается через резистор R11, что снижает риск поражения электрическим током.

При необходимости коммутации нагрузки с током потребления свыше 6 А реле К1 можно заменить более сильноточным (с аналогичными параметрами замыкания первичной обмотки) или использовать реле К1 для включения другого, более мощного реле.

Многие спросят: "А почему в качестве коммутирующего элемента было выбрано электромагнитное реле? Ведь можно было бы со спокойной совестью использовать тиристор?" Ответ на подобный вопрос крайне очевиден.

Во-первых, реле позволяет обеспечить абсолютную электрическую развязку светового автомата и коммутируемого оборудования.

Во-вторых, поскольку тиристор представляет собой многослойную полупроводниковую структуру, в открытом состоянии падение напряжения на нем около 2 В, что при токе в 6 А составит 12 Вт рассеиваемой мощности.

А теперь можно сравнить размеры электромагнитного реле и тиристора с радиатором. Сильно уменьшить рассеиваемую мощность можно используя вместо тиристора современные полевые транзисторы с малым сопротивлением сток-исток в открытом состоянии. В этом случае мы имеем минимальную рассеиваемую мощность, но не имеем гальванической развязки сумеречного переключателя и коммутируемых устройств.

Внимание! Данное устройство имеет бестрансформаторное питание, поэтому прикосновение к открытым токоведущим участкам платы опасно для жизни.

Конструкция

Внешний вид сумеречного переключателя показан на фото, печатная плата на рис. 2 (в масштабе 2:1), расположение элементов на рис. 3.

Конструктивно сумеречный переключатель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Для фиксации платы зарезервированы монтажные отверстия под винты 2,5 мм.

Конструкция устройства позволяет монтировать прибор в корпусе BOX-G025 под зажим краев платы винтами.

Для удобства подключения питающего напряжения, нагрузки и фотодиода на плате зарезервированы посадочные места под клеммные винтовые зажимы (парные - точки Х1 и Х2, Х3 и Х4; тройной - точки Х5, Х6, Х7).

Внимание! Поскольку устройство не имеет гальванической развязки с электрической сетью переменного напряжения, необходимо тщательно изолировать сумеречный переключатель от попадания влаги и от возможного соприкосновения с токоведущими проводниками.

В связи с отсутствием гальванической развязки с сетью переменного напряжения, рекомендуется устанавливать фотодиод внутри корпуса светового автомата, что позволит сделать прибор максимально электробезопасным.

Правильно собранный сумеречный переключатель не требует настройки. Однако перед первым включением проверьте правильность монтажа. Внимание! Особенно внимательно проверьте правильность установки транзистора, микросхемы, диода, стабилитрона, диодного моста и электролитических конденсаторов.

Заключение

МАСТЕР КИТ готовит к выпуску новую версию набора NK005, который состоит из печатной платы, корпуса BOX-G025, всех необходимых компонентов, руководства по сборке и настройке. Дополнительную информацию можно получить получить на сайте masterkit.ru

Автор: Г.Ганичев, г.Москва.

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Тянущийся дисплей 08.06.2021 Помимо смартфонов со складными экранами нового поколения и совершенно новым форм-фактором, технический гигант в лице Samsung, как стало известно, прямо сейчас работает над созданием еще более гибких дисплеев. Компания заявила, что в рамках своего последнего открытия она разработала очередной экранный OLED-дисплей со встроенным пульсометром, который в свою очередь можно растянуть до 30 процентов. По словам Samsung, ее технология, о которой она поведала, пока что находится на ранней стадии своего развития и обеспечивает куда более точные измерения пульса, нежели все существующие на рынке носимые устройства. Вышеназванный что гигант электроники убежден в том, что испытания данного, действительно необычного дисплея в долгосрочной перспективе смогут проложить путь к коммерциализации растягиваемых устройств с большими экранами с высоким разрешением, которые, как ожидает фирма, рано или поздно появятся во всех видах продукции здравоохранения. Группа исследователей из Samsung Advanced Institute of Technology, научно-исследовательского центра компании, сумела создать носимое устройство с гибким экраном, которое в свою очередь способно обеспечивать стабильные измерения пульса даже после того, как экран будет растянут в 1000 раз больше своей нормальной длины. Подавляющее большинство всех устройств фиксированной формы обычно ломаются или разваливаются при даже небольшом физическом воздействии. И специально для того, чтобы преодолеть данное, действительно ограничивающее техническое препятствие, исследователи решили заменить пластик, используемый в существующих растягиваемых дисплеях, на эластомер. По своей сути это усовершенствованный материал, обладающий высоким уровнем эластичности и упругости. Сразу же после этого исследователи компании изменили молекулярный состав материала с той целью, чтобы повысить его устойчивость к нагреванию, а также уменьшить напряжение, вызываемое удлинением. Команда также применила и растяжимый электродный материал, который сопротивляется деформацией в области эластомера, что по словам исследователя Ёнджуна Ли, "позволило промежуткам и проводным электродам, располагающимся между пикселями, растягиваться и сжиматься без деформации самих OLED-пикселей". Так что если и не в смартфонах, то в различных медицинских устройствах подобная технология рано или поздно будет применяться.

Другие интересные новости:

▪ Черная дыра может стать порталом

▪ Сбор грибов под контролем со спутника

▪ На заседаниях надо рисовать

▪ Клонирования древних животных обсуждается российскими учеными

▪ Электровелосипед Miloo Adventure Beast

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Всякое даяние благо. Крылатое выражение

▪ статья Зачем монетный двор Англии отчеканил серию монет для гитариста Queen? Подробный ответ

▪ статья Кишнец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенна Inverted V - Windom. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Шарики меняются местами. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026