Фотореле для включения и выключения наружного освещения

Предлагаю схему фотореле для включения и выключения наружного освещения дома, цеха, улицы ит.д. В нее заложен следующий алгоритм для защиты от ложных срабатываний:

1. Гистерезис порога срабатывания фотореле (отношение светового потока включения и отключения) равен примерно 1,5.
2. Выдержка времени на срабатывание или отключение фотореле составляет 5...15 минут с поворотным запуском (сбросом) при сравнительно быстрых (меньше 5... 15 минут) колебаниях освещенности около порога срабатывания, например, при прохождении облаков или случайного освещения фарами автомобиля. При этом состояние фотореле может не изменяться не только 5...15 минут, но и до 1 часа, в зависимости от времени действия помех.

Данный алгоритм является лучшим для достаточно простых фотореле. При желании можно дополнить его часами, но для этого требуется табло, кнопки задания, в связи с этим теряется энергозависимость реле.

Принципиальная схема

Принципиальная схема приведена на рис. 1. В качестве светочувствительного резистора R2 применен ФР117, обладающий высокой линейностью и чувствительностью.

Можно применить фоторезисторы серии СФ2 (желательно в металлическом корпусе): у них примерно в 10 раз выше сопротивление при одинаковой освещенности, поэтому необходимо увеличить усилиние первого каскада (R3*).

Рис. 1. Принципиальная схема фотореле.

Этот каскад собран на операционном усилителе DA1. Подстроечным резистором R1 регулируется порог срабатывания реле в зависимости от освещенности. На усилителе DA2 собран пороговый элемент с гистерезисом.

На выходе стоит светодиод VD1 контроля порога срабатывания реле. С выхода DA2 через формирователь уровней на цепочке R10, VD2 сигнал поступает на цифровой одноэибратор,собранный на микросхемах DD1...DD2.

Генератор импульсов с делителем частоты собран на микросхеме DD3 (К176ИЕ5). Частоту можно плавно изменять резистором R14. На микросхеме DD2 и логической схеме “2 ИЛИ” собран дополнительный делитель частоты с логикой управления и цепями сброса. При высокой освещенности фоторезистора на выходе DA2 присутствует уровень “1”, работает счетчик DD2.2.

После 8 импульсов от DD3 на выходе счетчика фиксируется "1", и триггер на DD1 выключает исполнительное реле К1. При уменьшении освещенности компаратор переключает DА2 с “1" на “О". Нижний счетчик DD2.2 сбрасывается, а считать начинает DD2.1.

После 8 импульсов от DD3 на выходе 6 DD2 фиксируется высокий уровень и переключается триггер DD1, открывается транзистор VТ1, включается реле К1. При этом включаются лампы освещения.

Если за время счета (5... 15 минут) происходит переключение уровня освещенности, например, из-за движения облаков, то происходит сброс счетчиков, и реле не изменяет состояние, начинается опять отсчет времени задержки, тем самым осуществляется защита от помех.

Настройка фотореле заключается в подборе резистора R14 до получения напряжения 2 В на выходе DA1 при заданной освещенности и необходимой задержке времени. При наладке вместо выхода 5 DD3 можно подключить вывод 1, при этом выдержка сократится в 64 раза.

В. Галяшов. РМ-08-17.