Фотореле типа kfr схемы включения

С каждым годом количество новых технологий все увеличивается. С помощью некоторых изобретений можно сделать пребывание в доме более комфортным и удобным. Немалой популярностью сегодня пользуются приборы, которые позволяют автоматизировать некоторые процессы, к примеру, включение света. Чтобы создать такую систему своими руками необходимо фотореле.

Особенно актуальным будет установить такой датчик на улице для создания наружного (уличного) типа освещения. Купив или сделав такой прибор своими руками, вам останется только установить его. Но данную процедуру необходимо провести качественно, чтобы устройство проработало долго в различных климатических условиях улицы.

Для чего нужно

Фотореле представляет собой прибор, в состав которого входит специальный датчик, который считывает уровень освещенности окружающего пространства. Подключив такое устройство в систему наружного освещения, можно автоматизировать включение/выключение света и связать их с уровнем освещенности улицы. Это позволит в разы снизить потребление электроэнергии, добившись включения света только при наличии такой необходимости. Но для этого нужно разобраться с особенностями прибора для его правильного подключения и настройки. Если все сделать правильно, то датчик будет работать только тогда, когда настанет ночь, а когда начнется день – он будет в спящем режиме.
По факту, для подключения такого аппарата необходимо разбираться в следующих моментах:

  • что представляет собой данный датчик;
  • какой тип фотоэлемента в нем установлен;
  • что нужно для его подключения к электрической сети дома.

Рассмотрим каждый пункт более детально.

Особенности устройства

Фотореле имеет вид датчика, который работает благодаря наличию у него фотоэлемента. Через него датчик оценивает уровень освещенности на улице и, при совпадении заданных параметров, активирует включение света в системе уличного типа освещения.

Обратите внимание! При падении света на датчик в день, фотоэлемент становится изолятором, а ночью – проводником.

Фотореле типа kfr схемы включения

Регулятор на корпусе

Схема фотореле не очень сложна и умещается в небольшой компактный корпус, из которого выходят три проводника. Они необходимы для подключения прибора к сети питания. Они также могут использоваться для управления включением аппарата в зависимости от выставленного в настойках уровня освещенности.
Такой датчик может использоваться в разных ситуациях. Но наиболее часто он применяется для создания уличного типа освещения.
Сегодня очень распространены модели, которые имеют регулятор. Он используется для управления работой прибора и более точной его настройки. Благодаря регулятору можно добиться правильной работы устройства в каждой заданной ситуации.

Обратите внимание! Регулятор выносится на внешнюю часть корпуса прибора, что упрощает пользование.

Выставляя регулятор на «-», датчик будет включать освещение только ночью, а при установке на «+» — когда только начинает смеркаться. Многие производители рекомендуют устанавливать регулятор на срединное положение. Это обеспечит более стабильную работу устройства.
Для более эффективного управления работой датчика нужно настроить несколько параметров:

  • диапазон чувствительности света. Его надлежит выставлять в пределе от 5 до 50 Люкс;
  • мощность — от 1 до 3 КВт;
  • максимальная нагрузка сети – 10 А.

Также для правильного подключения важно знать, какие виды фотореле бывают. Самое главное отличие таких датчиков заключается в расположении фотоэлемента:

Фотореле типа kfr схемы включения

Датчик с выносным фотоэлементом

  • датчик со встроенным фотоэлементом. Такие модели могут иметь встроенный регулятор и таймер. В данном случае подключение прибора происходит по обычной схеме. Для подключения подойдет стандартная электрическая схема для фотореле;
  • датчик с выносным фотоэлементом. Здесь конструкция устройства состоит из двух частей: фотоэлемент, что выносится на улицу и переключатель, который стоит устанавливать отдельно. Для подключения их между собой нужно использовать кабель.

Обратите внимание! Подобный датчик зачастую используется в сложных системах освещения. Здесь нужна схема щита для подключения.

Для каждой модели характерна своя схема фотореле, которую следует учитывать для дальнейшего подключения прибора.
Еще одним вариантом подключения является способ через таймер. С помощью такого устройства можно легко запрограммировать датчик на отключение или включение регулятора. В результате включение света будет происходить через определенные интервалы времени. Это позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Принцип работы

Датчик работает через специальный фотоэлемент. Он может быть различного вида:

  • фоторезистор;
  • фототранзистор;
  • фототиристор;
  • фотосимистор;
  • фотодиод.

Каждый из перечисленных выше фотоэлементов по-разному реагирует на свет:

  • резисторный тип — изменяет величину своего сопротивления, в результате чего и происходит включение света или его выключение;
  • транзисторный тип осуществляет регулирование при облучении электрического сигнала светом.
  • тиристорный тип — при облучении светом начинает взаимодействовать с постоянным током;
  • симисторный тип — включает/выключает свет взаимодействуя с положительной или отрицательной составляющей гармоники. Такой фотоэлемент подает сигнал на схему датчика;
  • диодный тип — в ходе облучения световым потоком он выбрасывает специальный импульс, который будет прямо пропорционален интенсивности освещения.

Этой информации будет вполне достаточно для того, чтобы приступить к подключению фотореле. С такой задачей может справиться своими руками каждый. Для этого потребуется всего лишь знать некоторые особенности процесса и алгоритм действий.

Особенности подключения

Фотореле типа kfr схемы включения

Правильное место установки

Фотореле обычно располагают недалеко от источника освещения, работу которого он должен регулировать. Это особенно актуально для уличного типа совещания.

Обратите внимание! Для того чтобы датчик работал как надо, при его подключении нужно предупредить попадание света от светильника на фотоэлемент. Лучше всего будет разместить аппарат в тени осветительного прибора.

Из корпуса датчика для уличного освещения выходят три проводника. Их нужно правильно подключить к светильнику:

  • синий проводник. Он предназначен для нуля. Кроме этого к нему возможно подключение проводника от осветительного прибора;
Читайте также:  Абразивные диски по металлу

Фотореле типа kfr схемы включения

  • коричневый проводник. Этот проводник необходим для подключения к фазе питания от сети;
  • красный проводник. Через него происходит управление датчиком. Он ведет к лампе от имеющегося регулятора.

В редких случаях, что иногда характерно для системы уличного освещения, устройство датчика предполагает наличие дополнительного проводника — «земли». С его помощью можно предупредить попадание напряжения на корпус аппарата. В данной ситуации схема для подключения фотореле к уличному освещению будет стандартной. Но «земля» будет подключаться к самой лампе, минуя регулятор.

Обратите внимание! Некоторые производители изменяют маркировку проводников.

Поэтому используется принципиальная схема подключения:

  • фаза всегда подсоединяется к регулятору;

Фотореле типа kfr схемы включения

  • ноль подключается к регулятору и идет на лампу;
  • фаза идет из регулятора на лампу.

Теперь, зная, как подключается фотореле, вы видите, что все сделать своими руками будет довольно легко.

Процедура подключения

Зачастую датчики с фотоэлементом крепятся к стенам с помощью специальных кронштейнов. Они должны идти в комплекте с купленной моделью.
Чтобы правильно подключить фотореле для автоматизации уличного типа освещения, необходимо поделать следующие манипуляции:

  • на корпусе прибора обычно размещается схема подключения, которую следует детально изучить;

Фотореле типа kfr схемы включения

  • после того как вы ознакомились со схемой, нужно подобрать подходящее место для установки. О том, каким требованиям должно соответствовать место установки, мы говорили несколько выше;
  • подключаем провода, выходящие из низа корпуса датчика к осветительному прибору;
  • после этого настраиваем фотореле. Вначале устанавливаем порог срабатывания. Для этого перемещаем регулятор в нужное нам положение;
  • если вы устанавливаете датчики с выносным фотоэлементом, не забудьте после монтажа подсоединить их между собой с помощью кабеля.

При наличии в конструкции устройства таймера, подключение можно провести через него. Для этого таймер следует запрограммировать на определенные временные промежутки срабатывания. Такая система очень выгодна и удобна для светлого периода дня. Благодаря данному способу подключения можно добиться довольно значительной экономии электроэнергии.

Обратите внимание! Таймер имеет собственную память, которая рассчитана на разный период (от 1 до 12 месяцев). Использование таймера позволяет значительно улучшить работу датчика, сделать ее более корректной с учетом продолжительности светового дня.

Советы по подключению

При установке и подключении фотореле необходимо знать некоторые нюансы, которые могут помочь значительно упростить вашу работу. Вот те из них, которые необходимо знать:

  • при подключении в систему сразу нескольких ламп, необходимо использовать специальный контроллер. Он будет получать сигнал от регулятора датчика, управляя таким образом освещением;

Фотореле типа kfr схемы включения

  • перед подключением фотореле нужно убедиться в том, что его мощностные характеристики подходят к сети. В противном случае датчик может перегореть;
  • при покупке устройства обратите внимание на способ его подключения. Так вы сможете выбрать более простой способ установки;
  • при монтаже прибора помните, что его минимальный предел срабатывания будет составлять 5 Люкс. Если не изменить параметров настройки, то свет станет автоматически включаться тогда, когда на улице будет еще светло;
  • в систему наружного освещения уличного типа вместе с фотореле можно подключать датчики движения и элементы охранной системы.

Руководствуясь такими несложными рекомендациями, любой человек сможет своими руками заняться установкой фотореле для создания у себя дома автоматизированной системы наружного освещения со всеми вытекающими из этого преимуществами.

Емкостное фотореле для уличного освещения — устройство, позволяющее включать или выключать лампы, используемые на дорогах, у подъездов и в парках. Их использование экономит электроэнергию и минимизирует неудобства для водителей, жильцов дома и простых прохожих.

Работа основана на фоторезисторе или фотодиоде — полупроводниковых элементах, которые меняют свои параметры в зависимости от интенсивности освещения среды. Днем при достаточном количестве света датчик освещенности размыкает цепь, и лампа выключается, а ночью происходит обратная последовательность действий: емкостное реле для управления освещением снижает сопротивление, и свет включается.

Установка фотореле

Установить фотореле своими руками несложно, важно лишь исключить прямое влияние регулируемого источника освещения и защитить устройство от неблагоприятного воздействия извне: влаги, прямых солнечных лучей, перепадов температуры.

Фотореле типа kfr схемы включения

Для устройств промышленного производства существует ряд стандартов, которым такие решения должны соответствовать: ГОСТ (отечественные) и IP (международные). Добиться же того, чтобы самодельное фотореле было защищено от факторов внешней среды сложнее, хотя и теоретически возможно. Но для желающих установить подобное устройство у себя во дворе, около своего подъезда или гаража, лучше для начала рассмотреть предлагаемые на рынке решения — без владения нужными знаниями и опытом фотодатчик своими руками довести до рабочего состояния будет крайне сложно.

ФР-601 (602)

Если речь заходит об использовании стандартных однофазных фотореле для освещения, то самой популярной моделью являются устройства ФР-601 и ФР-602 производства компании ІЕК.

Они достаточно надежные, и даже у непосвященных в электронику пользователей не возникает вопросов, как подключить автоматический регулятор подсветки. Эти две модификации имеют несущественные различия: они обе работают с током одних и тех же напряжения и частоты, имеют аналогичную потребляемую мощность (0,5 Вт) и абсолютно одинаковые комплекты поставки.

Читайте также:  Подключение фотореле для уличного освещения через пускатель

Различия касаются лишь максимального сечения подключаемых проводников: для 601 модели она составляет 1,5 кв. мм., а для 602 — 2,5. Следовательно, отличается у них и номинальный ток нагрузки: 10 и 20 А, соответственно. Фотоэлемент у обеих моделей встроенный, его регулировка возможна в пределах от 0 до 50 лк с шагом в 5 лк.

Фотореле типа kfr схемы включения

Изготовление в домашних условиях

Принципиальная схема емкостного фотореле ФР-602 (как и его собрата) легко повторяется даже при незначительных познаниях в электронике. Особую актуальность создания самоделки приобретает при потребности в большом количестве устройств (например, для организации автоматического включения и отключения освещения в зависимости от времени суток).

Фотореле типа kfr схемы включения

Для изготовления понадобятся такие детали, в скобках будут указаны обозначение на приведенной схеме и мощность:

  • 2 биполярных транзистора BC857A (Q1 и Q2);
  • 5 выпрямительных диодов 1N4007;
  • выпрямительный диод 1N4148;
  • стабилитрон 1N4749 ;
  • резисторы (R2, R4–R9: 1,5 МОм, 1 МОм, 560 кОм, 200 кОм, 100 кОм, 75 кОм и 33 кОм; все мощностью 0,125 Вт);
  • резистор (R3, 220 Ом, 2 Вт);
  • фотоэлемент (PH, до 100 кОм);
  • подстроечный резистор (WL, 2,2 мОм);
  • конденсатор (С2, 0,7 мкФ 400 В);
  • электролитические конденсаторы (С4–С5, 100 мкФ 50 В и 47 мкФ 25 В, соответственно);
  • реле SHA-24VDC-S-A (Rel1).

Фотореле типа kfr схемы включения

Учитывая набор и суммарную стоимость деталей, а также наличие схемы, 602 модель — довольно простое в исполнении решение.

Фотореле типа kfr схемы включения

К слову, многие детали из списка можно заменить на отечественные. По отзывам уже собиравших биполярный транзистор Q2 можно заменить встречающимся повсеместно КТ3107Б, а стабилитрон 1N4749 — тремя последовательно подключенными Д814А или двумя Д814Д. Схема подключения также не отличается особой сложностью.

Фотореле типа kfr схемы включения

Недостатки модели

Рассмотрим, в чем минусы подобной схемы. Как ни странно, с технической стороны схема не уступает заводской при должной сноровке радиолюбителя. Разница будет ощущаться в реальной эксплуатации: заводское изделие имеет стандарт защиты IP44, что подразумевает пыле- и влагозащиту.

Также заводские ФР-601 и ФР-602 имеют больший диапазон рабочих температур, а самодельная схема в мороз в декабре может перестать работать из-за одного-единственного некачественного соединения.

Аналоги

Среди аналогов данному устройству значатся ФР-75А — фотореле, схема которого более сложна для изготовления в домашних условиях, а также менее стабильна и долговечна при практическом использовании.

Фотореле типа kfr схемы включения

Среди его преимуществ — больший диапазон рабочей яркости, составляющий от 1 до 200 лк, что вчетверо превосходит конкурента. Еще один большой плюс устройства ФР-75 — возможность работы в цепях постоянного тока напряжением 12 В.

Также фотодатчик является выносным, что позволяет установить сам регулятор внутри помещения и не беспокоиться о факторах окружающей среды. В целом, в своем классе модель не имеет равных и является лучшим фотореле — 12 вольт постоянного тока часто используются в качестве питания для подобных устройств. Схема подключения устройства изображена на рисунке.

Фотореле типа kfr схемы включения

Оборудование высокой мощности

Среди конкурентов также можно рассмотреть фотореле ФР-7Е, но не в его пользу говорят отсутствие защиты от влаги (IP40) и довольно высокая потребляемая мощность.

Фотореле типа kfr схемы включения

Также к недостаткам можно отнести открытые контактные зажимы и отсутствие защиты подстроечного резистора на лицевой панели. Положительный момент — работать ФР-7 может в сетях переменного тока напряжением 220 вольт с напряжением до 5 ампер, что почти на порядок больше, нежели у рассмотренных выше конкурентов. Диапазон регулировки в 10 лк также устанавливается лишь специалистом — отрегулировать его самостоятельно не получится.

Фотореле типа kfr схемы включения

По габаритам ФР-7 также превосходит рассмотренные в статье фотореле (см. чертеж).

Фотореле типа kfr схемы включения

Заключение

Учитывая опыт эксплуатации фотореле в бытовых и промышленных условиях, наиболее стабильной и легко воспроизводимой в домашних условиях является модель ФР-602 или ее менее мощная вариация ФР-601 от компании AIK. Они отлично показывают себя в различных режимах работы, имеют хороший запас долговечности и, что самое главное, обладают минимальной себестоимостью. Кроме того, их сборка облегчается возможностью заменить многие зарубежные детали на дешевые отечественные аналоги.

Видео

Для того чтобы автоматизировать уличное освещение, не требуется установки сложных компьютеризированных систем или дорогостоящего оборудования. С этой задачей справятся специальные электрические элементы, которые называются фотореле.

Их достоинство также заключается в том, что нет необходимости в контроле, например, над освещением приусадебного участка. Свет включается и отключается автоматически. При этом максимально сокращается время работы осветительных приборов, что положительно отражается на счетах за электроэнергию.

Кроме экономии система включения света с помощью фотореле может выполнять охранную функцию, когда хозяева не находятся дома.

Фотореле типа kfr схемы включения

Принцип работы прибора

Фотореле – это электрическое устройство, которое состоит из фоточувствительного элемента и схемы, в которой находится реле. В момент, когда интенсивность освещения становится ниже определённых пределов, происходит автоматическое соединение контактов реле и ток поступает в систему освещения.

Такие устройства могут работать от сети 220 В, но встречаются модели фоторезисторов, работающих на постоянном токе напряжением 12 В. Некоторые импортные модели рассчитаны на напряжение 127 В. Для установки таких приборов потребуется подключить специальный блок питания.

Типы фотореле

Фотореле могут существенно отличаться друг от друга по электронной “начинке” и способу размещения чувствительного элемента.

На сегодняшний день наиболее востребованными и популярными моделями являются:

Фотореле с выносным датчиком – в данных устройствах датчик располагается вне основного корпуса устройства. Таким образом удаётся достичь высокой точности перехода системы из одного режима в другой.

Читайте также:  Схема намотки якоря электродвигателя

Фотореле типа kfr схемы включения

Фотореле 12 В – устройства этого типа работают от источника постоянного электрического тока. Такие системы являются более безопасными. Могут использоваться в дублирующих системах освещения во время отсутствия напряжения в сети 220 В.

Фотореле типа kfr схемы включения

Фотореле ФР1 – ФР9 – данные устройства могут функционировать с различными видами фотоэлементов, некоторые приборы рассчитаны на работу при низкой температуре воздуха.

Фотореле типа kfr схемы включения

Фотореле ФРЛ02 – устройство имеет высокую степень защиты от поражения электрическим током и отличается очень низким уровнем собственного потребления электроэнергии.

Фотореле типа kfr схемы включения

Данные приборы могут отличаться по максимальной мощности нагрузки. Обычно фотореле рассчитано на подключение потребителей электроэнергии с нагрузкой от 6 до 16 А.

Все современные фотореле имею очень малое собственное потребление электроэнергии. Максимальное значение этого показателя не превышает 1 Вт.

Многие устройства защищены от ложного срабатывания и при кратковременном затенении (до 30 секунд), не происходит включения автоматики. Запрещается устанавливать фотореле в местах сильного затенения.

Если установка осуществляется в период с октября по апрель, следует иметь в виду, что рядом расположенные деревья в весенне-летний период могут стать преградой солнечному свету.

Фотореле типа kfr схемы включения

Вопрос выбора

Очень сложный вопрос, который возникает перед покупателем фотореле – это вопрос выбора устройства. На рынке представлено огромное количество фотореле различных производителей. Цена на данные электронные компоненты также может существенно варьироваться.

Если точность срабатывания устройства не имеет большого значения, то можно обойтись встроенным фотоэлементом.

Такая конструкция фоторезистора позволит сэкономить время на монтажные работы и существенно сократить финансовые расходы.

Если есть необходимость во включении устройства в особом режиме, то приобретается фотореле оснащённое таймером. Такие модели позволяют экономить электричество за счёт того, что включение может быть запрограммировано на время, когда солнце полностью скроется за горизонтом, а выключение – задолго до появления утренней зори.

При выборе прибора следует обратить внимание на рабочий диапазон эксплуатационной температуры. Не все приборы электрические приборы способны работать при температуре ниже -20 градусов. Для установки прибора для уличного освещения в средней полосе России, а также в северных районах, прибор следует подбирать с рабочей температурой до -50 градусов.

После того как прибор будет выбран и приобретён, необходимо правильно его установить для обеспечения безотказной работы осветительных приборов.

Фотореле типа kfr схемы включения

Схема подключения и установка

Установить фотореле можно самостоятельно. Это устройство крепится на вертикальную поверхность в месте, где солнечное освещение пространства находится на достаточном уровне.

При установке этого устройства следует учесть некоторые моменты, которые могут повлиять на нормальное функционирование прибора, а также на его долговечность:

Фотореле типа kfr схемы включенияСхема подключения фотореле

  1. Если рабочее напряжение прибора – 220 В, то его следует подключить к сети, в которой отклонение от номинала не превышает 10%. Двенадцативольтовые устройства устанавливаются через понижающий трансформатор и выпрямитель тока. Если подключается резервная система, то возможно подключение, от аккумуляторных батарей.
  2. Запрещается установка фотореле в местах рядом с легковозгораемыми предметами, а также возле ёмкостей с химическими реагентами и кислотами.
  3. Если устанавливается устройство с выносным фотоэлементом, то при покупке устройства необходимо проверить наличие специального кронштейна, на который устанавливается чувствительный элемент.
  4. Установка датчика фотореле должна быть осуществлена таким образом, чтобы на него не падал свет от освещения, которое включается этим датчиком.

Схема подключения прибора к регулируемой осветительной системе очень проста, но следует учесть некоторые моменты и правила такого подключения.

Фотореле имеет три провода различного цвета:

  • Красный – выносной, коммутирующий провод.
  • Коричневый – фазный провод.
  • Синий – “0”.

Перед проведением работ по подключению реле, необходимо полностью обесточить проводку.

Синий провод соединяется с “0” подводящей проводки и со светильником.

Красный провод выводится из фотореле напрямую на осветительный контур.

Коричневый – подключается только к фазному проводу проводки.

Если прибор имеет только два провода на выходе, то его необходимо подключить следующим образом:

  1. Подключение “фазы” осуществляется к красному проводу устройства.
  2. Подключение “0” производится к синему проводу.
  3. Вывод электрического тока к потребителям осуществляется на плате, и соответствующие провода закрепляются с помощью клемм.

Такие устройства предназначены для подключения одной лампочки. Если необходимо соединение нескольких осветительных приборов, то их следует подключать параллельно.

Для подключения проводов наиболее правильным вариантом, будет использование клемм, но возможна и спайка медных проводов с последующей изоляцией.

Все элементы для автоматического включения освещения, предназначенные для работы на улице, имеют степень защищённости не ниже IP44, но при налипании большого слоя снега возможно серьёзные перебои в работе такого устройства. Поэтому датчик фотореле, желательно установить под небольшим прозрачным навесом. Для изготовления навеса более всего подходит сотовый поликарбонат.

Не стоит размещать фотореле слишком низко. При переносе громоздких предметов, устройство можно легко повредить.

Рекомендуемая высота установки – 2,1 м.

Фотореле типа kfr схемы включенияСхема фотореле

Регулировка фотореле

Регулировка этого прибора необходима, чтобы правильно установить порог срабатывания. Если этого не сделать, то в очень пасмурный день освещение может автоматически включиться, а в лунную ночь произойдёт отключение элемента.

Регулировку следует осуществлять в то время суток, когда необходимо его включение. Когда освещённость снизится до требуемого значения, на обратной стороне устройства необходимо медленно поворачивать регулировку до момента включения электричества.