Как проверить фотореле на работоспособность

Сегодня рассмотрим, что такое фотореле. Подключить его проще простого, попытаемся дать пару советов. Посмотрим, как подключить фотореле, и что способно помешать его правильной работе.

Устройство и принцип действия фотореле

Человеку, разбирающемуся в схемах, после прочтения подраздела объяснять, как подключается фотореле ФР 601, уже не потребуется. Основные конструктивные части любого уличного фотореле, призванного контролировать уровень придомовой освещённости:

Блок питания стоит прямо на входе. Указанная деталь придаёт фотореле необходимый вес. Датчик величиной с пятикопеечную монетку. Внутри блок питания фотореле не импульсный, а простейший. Под кожухом фотореле притаился солидных размеров трансформатор. Он переваривает напряжение от сети 220 В в форму, пригодную для питания фотодиода. Все устройство — блок питания для небольшого куска полупроводника размером с ноготок. Теперь понятно, зачем в фотореле нулевой провод: для питания первичной обмотки трансформатора. Это не единственная причина. Трансформатор фотореле, понятное дело, понижающий. С вторичной обмотки снимается напряжение, необходимое для питания фотодиода.

Представлена вся схема. Добавим, что «земля» иногда нужна для правильной работы силовых элементов (задать рабочую точку нелинейного элемента).

Как ведётся подключение фотореле

Собственно, на картинке приведён пример, как подключать фотореле. Добавим, что, как правило, присутствует три провода, исходящие из корпуса. Назначение:

Схема подключение реле

1. Красный – фаза, уходящая на лампы освещения.
2. Чёрный – фаза, приходящая от источника питания 220 В.
3. Зелёный – земля.

Набор проводов фотореле может состоять и из прочих цветов. К примеру, вместо красного коричневый. Придётся почитать инструкцию на фотореле, допустимо попробовать незамысловатый метод: первичная обмотка трансформатора должна без сложностей звониться. Реле может быть нормально разомкнутым, не пропускать ток. Сопротивление первичной обмотки не будет нулевым. Даже для постоянного тока мультиметра. Проведите измерение, и удастся отыскать землю. Что касается фазы, если подать напряжение не туда (реле нормально замкнутое), хватает прикрывания прибор крышкой, чтобы цепь перешла в непонятное состояние. Рекомендуем в случае отсутствия инструкции просто снять крышку и посмотреть, куда идут провода. Фазный делится надвое: первая ветвь пойдёт минуя ключ (реле, тиристор) на выход, вторая послужит для питания трансформатора. Питание подайте на конец, не отделенный от трансформатора ключом. Оставшийся провод — земля.

Посмотрите на рисунок, где авторы изобразили схему подключения фотореле. Все они однотипны, смело берите на вооружение. Выдержан цвет проводов из нашего примера. На практике гамма порой отличается, но по описанию становится понятно назначение.

Как выбрать фотореле

Обратите внимание, что у каждого приспособления выделяется область применимости. Для нашего случая это пропускная мощность. Фотореле не способно пропустить бесконечно большой ток, расплавится силовой элемент. Важно понять, что иногда исключительно ключом не обойдёшься. Оригинальный выход – замена разрядных и обычных ламп на светодиодные либо энергосберегающие. Подобные приборы потребляют энергии на порядок меньше, а значит, допустимо поставить количеством в 10 раз больше.

Срок службы светодиодных ламп может достигать 30000 часов. Магазин Чип&Дип даёт два года гарантии на продаваемый товар указанного толка. Нитевидные светодиоды сделаны для имитации обычных ламп накала, способны светить годами. При этом не боятся тряски, экономичны и сравнительно дешёвые. Соседи не поймут, что произошла замена.

Когда формируется схема подключения фотореле для уличного освещения, требуется продумать вопросы питания и мощности. Согласитесь, неудобно ставить ряд управляющих ключей. Они портят внешний вид экстерьера, не несут смысловой нагрузки, разве что выделить несколько контуров, предназначенных включаться и выключаться в разное время. Любой собственник частного домовладения знает факты:

1. Дом в период разработки конструкции обзаводится электрическим проектом. Нельзя брать и что-то менять без сонма согласовательных работ. Следовательно, чем меньше стоит фотореле и влияет на схему, тем лучше. Тогда смена лампочек накала или разрядных на светодиодные или энергосберегающие смотрится уместно. Главное, что пропускаемый ток уменьшится, удастся сэкономить на реле, а также обойтись единственным на все поместье.
2. Важной частью считается квота энергии. По законам РФ собственник имеет право на определённую долю энергии. Это называется квотой. Если свою долю не выбрать – что учитывается уже в проекте электрификации – потом за положенное придётся (!) платить. Собственную квоту лучше знать заранее. А превышать нельзя опасаясь прогрессирующего штрафа. Следовательно, выгодно забрать ровно столько, сколько даёт закон. Сбережение энергии за счёт внешнего освещения позволит чуть больше приборов разместить внутри здания.

Проверка действия фотореле

Обратите внимание при установке фотореле, что в место будущей дислокации должен беспрепятственно проникать свет. Для подстройки уровня включения с нижней стороны прибора устанавливается специальный винт. Регулируя его положение, возможно беспрепятственно настроить прибор на нужное время. Разумеется, многое зависит от погоды. Если утро пасмурное, свет проработает дольше. И наоборот – когда рассвет солнечный, освещение выключится раньше.

Если это не нравится или просто не требуется, потребуется последовательно включить реле времени (таймер). Современные версии отличаются возможностью программировать расписание по дням недели и выбирать варианты. Иногда выручит датчик движения. Это полезно в темных галереях, где неэффективно ставить выключатели — сложно найти. Датчик определит, что приближается человек, и выполнит нужную работу.

Схема сбора реле

Как сделать и подключить фотореле самостоятельно

Ввиду простоты конструкции люди часто хотят сделать фотореле самостоятельно. Речь сейчас идёт о садоводах (для контроля освещения), автолюбителях и прочих лицах, которым не требуются проект и согласование. Принцип работы фотореле уже описали выше, просто посмотрите на схему. Там приведено реле на 220 В, несложно найти в микроволновой печи или мультиварке. Выбирайте любое, лишь бы напряжения +12 В хватило для срабатывания.

Транзисторы позаимствованы незамысловатые и включены по схеме с общим эмиттером. Это ключи, отпираемые положительным напряжением. Оно не способно поступить на первый каскад (находящийся слева), пока на фотодиод КДФ101А не упадёт достаточный поток фотонов света. Потом ключ просто передаёт потенциал на базу второго в каскаде ключа, подключающего схемную землю на реле. Таким образом, цепь замыкается. А на управляющий электрод силового реле начинает поступать в полной мере 12 В.

Диод, соединённый параллельно с реле, служит для обратного размыкания, когда транзисторы закроются. Особое внимание обратите на экспериментально подбираемый номинал резистора, определяющего режимы работы обоих транзисторов. Требуется просто по вольт-амперной характеристике выбрать правильную точку. Потом посчитать, как должно делиться напряжение. Обратите внимание, питание берётся прямо через реле. Если принципиальная схема не позволяет так сделать, придётся провести провод питания прямо на катод фотодиода, возможно применение другого реле. Иначе схема не заработает.

Кстати, фотореле возможно проверить за считаные минуты при помощи обычного мультиметра. Схема подключения фотореле уличного освещения аналогична описанной выше. А напряжение питания +12 В можно взять из любого блока питания, оказавшегося поблизости (или аккумулятора).

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Как проверить фотоэлемент

Фотоэлементы – это детекторы, работа которых зависят от света. Когда они далеко от света, они обладают высоким сопротивлением. При помещении вблизи света их сопротивление падает. Когда они помещаются внутри цепей, они позволяют протекать определенному количеству тока на основе потребляемого количества света, которое их освещает, и поэтому называются фоторезисторами. Они также называются светозависимыми резисторами или LDR.

Фотоэлементы изготавливаются из полупроводников, чаще всего сульфида кадмия. Те, которые сделаны из сульфида свинца, используются для обнаружения инфракрасного излучения.

Чтобы проверить фотоэлемент, используйте цифровой мультиметр. Включите мультиметр и настройте его на измерение сопротивления. Сопротивление обычно указывается греческой буквой омега. Если мультиметр не авторегулируется, поверните ручку на очень высокий уровень, например мегаом.

Поместите красный щуп мультиметра на один вывод фотоэлемента, а черный – на другой. Направление не имеет значения. Возможно, вам понадобится использовать зажимы типа крокодил, чтобы убедиться, что щупы не проскальзывают с проводов фотоэлемента.

Защитите фотоэлемент, чтобы на него не попадал свет. Сделайте это, положив руку на него или, например, накрыв его. Запишите значение сопротивление. Оно должно быть очень высоким. Вам может потребоваться изменить настройку измерения сопротивления вверх или вниз, чтобы получить показания.

Откройте фотоэлемент, чтобы свет падал на него. Отрегулируйте ручку на мультиметре, понизив ее настройку измерения сопротивления. Через несколько секунд сопротивление должно считывать сотни Ом.

Повторите эксперимент, поставив фотоэлемент рядом с различными источниками света, в том числе испытайте его при солнечном свете, лунном свете или в частично затемненной комнате. Каждый раз записывайте сопротивление. Фотоэлементы могут потребовать от нескольких секунд до нескольких минут, чтобы отрегулировать их, когда они удалены от источника света, а затем помещены в темноту. Как и раньше, вам может потребоваться изменить настройки измерения сопротивления, чтобы получить правильные показания.

ФР-601- полный аналог, а скорее, просто наклейка на китайское дешевое фотореле LXP. ФР-602 -более мощное, но тот же вариант LXP! Это реле собрано на двух транзисторах. Гистерезис около 2 часов. (это разница включения вечером и выключения утром). Проще говоря, если фотореле включается вечером как надо, то утром уже будет светить солнце, а ваша лампочка будет все еще гореть. Простейшая схема фотореле ФР-601 и им подобных (см. картинки ниже) не позволяет устранить этот существенный недостаток.
Гистерезис — по гречески "запаздывание". Однако, нормальное фотореле имеет гистерезис близкий к нулю, европейские некоторые модели "нулевой", а наши модели и вовсе отрицательный!

Информация к размышлению:

Стоимость 1 кВт в час стоит ну пусть 3,6 руб. (где то и выше 4 рублей). Стоимость "колпачка" ФР-601 — 120-150 рублей!

Вы управляете магнитным пускателем, который коммутирует трехфазную сеть по 5 кВт в каждой, суммарно 15 кВт, включается огромная световая неоновая реклама!

Теперь прикинем за что Вы платите деньги:

Так как гистерезис у реле значительный — то освещение горит на 2 часа больше чем у современного с нулевым гистерезисом.

В день Вы переплачиваете 108 рублей, в месяц 3240 рублей, в год более 38.000 рублей.

Соберем потраченную сумму Вами за год с ФР-601 = 38000 + стоимость его 120 руб Итого за год Вы владелец вывески, заплатите 38.568 кровных рублей!

На покупке цифрового реле ФР-10А уйдет ровно 550 рублей, а если у честь что у него обратный гистерезис (и еще экономия в ночном режиме с часу ночи до пяти утра, если ночью никому не нужна наружная реклама) то сумма Ваших платежей будет уменьшаться, а не возрастать!

А теперь, вспомните детскую игру "Найдите 5 отличий" и попробуйте отличить ФР-601 от фотореле Feron, например, или от Uniel))

Все эти фотореле сделаны в Китае и отличаются ТОЛЬКО названием и цветом упаковки.

(812) 912-03-29, htk@ya.ru, fotoblok