Автоматичне включення і виключення освітлення

В даний час на ринку є готові схеми включення і відключення освітлення, і навіть з датчиками руху. У майже всіх будинках на сходових майданчиках можна побачити, як ці схеми працюють. Для тих, хто бажає своїми руками, випробувати зробити щось подібне і публікую цю статтю.

Розглянемо пристрій фотовиключателя, створеного для включення освітлення і відключення, залежно від часу доби (т. Е. Природного освітлення). Схема автоматичного вимикача приведена на рис. 1. Датчиком фотовиключателя є фотосопротівленіе Ф, як вимірювальної схеми використана бруківка схема. Датчик, що реагує на величину зовнішнього освітлення, розміщений в одному з плечей вимірювального моста АГ послідовно з напівпровідниковим вентилем 1ВП. В друге плече БГ включена обмотка нейтрального реле 2Р, плечі СБ і АВ утворюються незмінними опорами R1 і R2. Прикінцеві контакти реле 2Р включені в ланцюг управління лампами освітлення ЛО.

Мал. 1

Вимірювальна діагональ складається з опору R3, послідовно з яким пов`язані обмотка поляризованого реле 1P і газорозрядна лампа МН, паралельно лампі МН і реле 1Р підключений конденсатор С. Реле IP забезпечено перекидним контактом, що замикає ту або іншу ланцюг (затиски 1 і2) залежно від напрямку струму в його обмотці.

Харчування моста здійснюється через вентиль 2ВП і через вершини вимірювального моста Г і В. Газорозрядна лампа МН - це неонова лампа, в балоні якої під маленьким тиском (близько 10-ка міліметрів ртутного стовпа) знаходиться газ неон. Неонова лампа не має розжарюваного катода, а забезпечена 2-мя електродами (у вигляді пластинок, циліндрів або зволікань). Якщо напруга на лампі нижче певного значення, званого напругою запалювання, то струм через лампу не проходить. При напрузі, що дорівнює напрузі запалювання, з`являється іонізація і через лампу проходить струм. Неонову лампу завжди включають через деякий опір, що обмежує струм.

Схема працює наступним чином. Якщо на вулиці світло (освітленість вище 10 лк), То струм у вимірювальній діагоналі йде від точки Б до точки А, а поляризоване реле1P включено таким чином, що його перекидний контакт замкнутий на затиск 1. реле 2Р відключено (струм, що проходить через його обмотку, недостатній для спрацьовування реле) - контакти реле розімкнуті, а як слід, освітлювальні лампиЛО відключені.

Струм в вимірювальної діагоналі йде від точки Б до точки А тому, що потенціал точки Б вище потенціалу точки А, це випливає з того, що втрата напруги на плечі АВ більше втрати напруги на плечі СБ (Що, в свою чергу, пояснюється відповідним підбором опорів R1 і R2) - до того ж підключені опору до одного і того ж затиску ланцюга. Слід мати на увазі, що струм у вимірювальній діагоналі проходить не безперервно, а імпульсами, стрибками. рівномірно конденсатор З заряджається і напруга на ньому растет- коли напруга на обкладинках конденсатора стає рівним напрузі запалювання газорозрядної лампи МН, лампа загоряється і пропускає через обмотку реле 1P струм. Таким чином, завдяки наявності газорозрядної лампи в ланцюзі реле буде спрацьовувати чіткіше і міцно при певному значенні напруги (рівному напрузі запалювання газорозрядної лампи).

Коли освітленість зменшується, електричний опір фотоелемента растет- завдяки цьому струм в плечі АВ зменшується і відповідно зменшується і падіння напруги. Так як падіння напруги в плечі БВ залишається незмінним, падіння напруги в плечі А В може стати так малим, що потенціал в точці А стане величезним потенціалу в точці Б, і струм змінить свій напрямок і потече від А до Б. Це станеться тоді, коли природне освітлення до вечора зменшиться і стане найменшим 10лк. У міру зменшення освітленості ток в вимірювальній діагоналі буде зростати, напруга на конденсаторі З зростає і при його значенні, рівному напрузі запалювання лампи МН, конденсатор розрядиться через лампу і поляризоване реле 1P в оборотному напрямку-реле перекине власний контакт на затиск2 (Цим схема вимірювального моста порушується). При цьому котушка нейтрального реле 2Р виявиться приєднаної до повного напрузі мережі змінного струму 220 в. реле 2Р спрацює і замиканням власного контакту включить освітлювальні лампиЛО. Таким чином з настанням вечірніх сутінків автоматично включається електронне освітлення.

При настанні ранку збільшується освітленість і фотовиключатель повинен відключити електронне освітлення. Простежимо, як це відбувається. З підвищенням освітленості зменшується електричний опір фотоелемента Ф, в зв`язку з чим збільшується незмінний струм, що проходить у цій плечу (АГ). За вимірювальної діагоналі А Б буде проходити незмінний (точніше, - пульсуючий) струм за такою ланцюга: фаза Л2 - зажим 2 - Б - А - 1ВП - Ф - Г - фаза Л1, не рахуючи того, по цій же діагоналі буде проходити змінний струм, який утворює наступну ланцюг: фаза Л2 - затиск 2 - Б - А - В - R4 - фаза Л1.

Поки освітленість мала, різниця потенціалів між точками Б і А недостатня для запалювання лампи МН і, як наслідок, для спрацьовування поляризованого реле 1P. У міру зростання освітленості (вище 10 лк) потенціал в точці А, як це вже було пояснено вище, виявиться найменшим потенціалу в точці Б ток змінить свій напрямок на протилежне, а конденсатор З розрядиться на лампу МН і реле 1Р від точки Б до точки А- реле спрацює і перекине власний контакт на затиск 1. При цьому котушка реле 2Р виявиться відключеною від повної напруги мережі 220 в і спрацює на відключення власного контакта- електронне освітлення буде вимкнено.