Схема фотореле с задержкой реакции (К561ТЛ1, CD4060)

Самодельное фотореле со схемой задержки срабатывания, выполнено на интегральных микросхемах К561ТЛ1, CD4060. Многим простым сумеречным выключателям, построенным по схеме фотореле, присущ недостаток, состоящий в том, что фотореле реагирует на быстро изменяющуюся освещенность.

Например, при проезде мимо автомобиля с включенными фарами фотореле срабатывает и временно выключает освещение. Бороться с этим недостатком можно разными способами. Чаще всего параллельно фоторезистору подключают конденсатор, емкость которого замедляет изменение напряжения на фоторезисторе.

Но этот способ не всегда хорош, так как возможны пульсации и даже зависание из-за утечки электролитического конденсатора. А использование не электролитического конденсатора хорошего эффекта не дает, так как его емкость не достаточна. Здесь попробован другой способ, -использование двоичного счетчика в качестве элемента задержки реакции фотореле на быстрое возрастание света.

Принципиальная схема

Датчиком света служит фоторезистор R2 типа ФСД-1, он в темноте имеет сопротивление более 1 мегаома, а при нормальном дневном свете средней полосы России, -около 100-200 килоом. В темное время суток сопротивление R2 велико и напряжение на нем соответствует логической единице. На выходе элемента D1.1 будет логический ноль.

На выходе D1.2 будет логическая единица, которая поступает на обнуляющий вход счетчика D2. Счетчик обнулен, что означает, что на всех его выходах, включая и единственный выход, используемый в этой схеме, - вывод 3, будет логический ноль. Соответственно, на выходе инвертора D1.4 - единица.

Транзистор VТ1 открывается и подает питание на осветительный прибор Н1. В то же время, единица с выхода элемента D1.4 поступает на вывод 8 D1.3 и разрешает работать мультивибратору на D1.3, генерирующему импульсы частотой немного ниже 10 Гц. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика D2, но состояние счетчика не меняется, потому что на выводе 12 держится единица.

Схема остается в таком состоянии, -лампа Н1 горит. Если стало светло, то сопротивление фоторезистора R2 сильно уменьшилось, и напряжение на нем теперь соответствует логическому нулю.

На выходе элемента D1.1 будет логическая единица. А на выходе D1.2 - ноль. Теперь уже счетчику ничего не мешает считать импульсы, поступающие на его вход от мультивибратора на элементе D1.3.

И чрез некоторое время, равное около 15 минут, на выводе 3 D2 появляется долгожданная единица. Следовательно, на выходе D1.4 теперь нуль. Транзистор VT1 закрывается и лампа Н1 гаснет. Нуль с выхода D1.4 поступает на вывод 8 D1.3 и блокирует мультивибратор. Импульсы более на счетчик не поступают и он замирает в этом положении.

Рис. 1. Принципиальная схема фотореле с задержкой срабатывания.

Это будет продолжаться до тех пор, пока опять не станет темно. Тогда все выше описанное повторится. Теперь о случае кратковременного освещения фоторезистора.

Если освещение фоторезистора длится менее 15 минут (менее времени равному периоду 8192 импульсов, генерируемых мультивибратором на элементе D1.3), то происходит тоже самое что и с наступлением светлого времени суток, с той разницей, что счетчик D2 не успевает досчитать до 8192-х, и сбрасывается в нулевое состояние раньше. Поэтому лампа не гаснет, просто не успевает погаснуть.

В результате, например, при кратковременном увеличении освещенности, например, от фар проезжающих автомобилей, свет осветительного прибора не мигает, и не погаснет даже автомобиль будет с включенными фарами стоять относительно длительное время (до 15 минут), например, в ожидании когда откроют ворота.

Микросхемы питаются от электросети через простейший блок питания, состоящий из выпрямителя на диодах VD4-VD7 и параметрического стабилизатора на резисторе R4 и стабилитроне VD3. Конденсатор С2,при этом тоже входит в состав схемы источника питания, - он сглаживает пульсации.

Лампа питается пульсирующим напряжением от выпрямительного моста VD4-VD7. Можно использовать как лампу накаливания, так и большинство энергосберегающих ламп со встроенными в цоколь «драйверами», потому что в большинстве своем у таких ламп на входе есть выпрямительный мост, а значит на схему поступает не переменное, а постоянное напряжение.

Детали и налаживание

Схема предназначена для работы с лампой мощностью не более 220W. Если необходимо управлять более мощной лампой нужно транзистор VТ1 установить на радиатор, а диоды VD4-VD7 заменить более мощными. Фоторезистор можно использовать и другой.

В процессе налаживания подбирают сопротивление R1 так, чтобы схема правильно срабатывала. Величина этого сопротивления зависит от номинального сопротивления R2 и по результатам налаживания может очень существенно отличаться от указанного на схеме номинала 1 М. Микросхемы можно заменить аналогами зарубежного производства. Транзистор IRF840 можно заменить другим аналогичным, например, КП707В.

Максимов А. Л. РК-09-17.

1 2629 Детекторы и датчики

фотореле освещение 220 Вольт выключатель освещения управление нагрузкой