A automatização do fornecimento de iluminação num apartamento, numa casa ou na rua é conseguida através da utilização de um fotorelé. Quando configurado corretamente, acenderá a luz quando escurecer e apagará durante o dia. Os dispositivos modernos contêm uma configuração pela qual você pode definir a resposta dependendo da iluminação. Eles são parte integrante do sistema de "casa inteligente", que assume uma parte significativa das responsabilidades dos proprietários. O circuito fotorrelé, em primeiro lugar, contém um resistor que altera a resistência sob a ação da luz. É fácil de montar e personalizar à mão.
Princípio de funcionamento
Esquema para conectar um fotorelé para iluminação pública inclui um sensor, um amplificador e um atuador. O fotocondutor PR1 sob a ação da luz altera a resistência. Isso altera a quantidade de corrente elétrica que passa por ele. O sinal é amplificado pelo transistor composto VT1, VT2 (circuito Darlington), e dele vai para o atuador, que é o relé eletromagnético K1.
Na resistência escurafotocélula é alguns mOhm. Sob a ação da luz, é reduzido a alguns kOhm. Ao mesmo tempo, os transistores VT1, VT2 abrem, ligando o relé K1, que controla o circuito de carga através do contato K1.1. O diodo VD1 não passa a corrente de auto-indução quando o relé é desligado.
Apesar de sua simplicidade, o circuito fotorelé é altamente sensível. Para configurá-lo no nível necessário, use o resistor R1.
A tensão de alimentação é selecionada de acordo com os parâmetros do relé e é de 5-15 V. A corrente do enrolamento não excede 50 mA. Se você precisar aumentá-lo, poderá usar transistores e relés mais potentes. A sensibilidade do fotorelé aumenta com o aumento da tensão de alimentação.
Em vez de um fotorresistor, você pode instalar um fotodiodo. Se for necessário um sensor com sensibilidade aumentada, são usados circuitos com fototransistores. Seu uso é aconselhável para economizar energia elétrica, pois o limite mínimo de operação de um dispositivo convencional é de 5 lux, quando os objetos ao redor ainda são distinguíveis. O limiar de 2 lux corresponde ao crepúsculo profundo, após o qual a escuridão se instala 10 minutos depois.
É aconselhável usar um fotorrelé mesmo com controle manual de iluminação, pois você pode esquecer de desligar a luz, e o sensor vai "cuidar" disso sozinho. Fácil de instalar e acessível.
Especificações da fotocélula
A escolha do fotorelé é determinada pelos seguintes fatores:
- sensibilidade da fotocélula;
- tensão de alimentação;
- potência comutada;
- ambiente externo.
Sensibilidadeé caracterizada como a razão entre a fotocorrente resultante e a magnitude do fluxo de luz externo e é medida em µA/lm. Depende da frequência (espectral) e da intensidade da luz (integral). Para controlar a iluminação no dia a dia, a última característica é importante, dependendo do fluxo luminoso total.
A tensão nominal pode ser encontrada na caixa do aparelho ou no documento que o acompanha. Dispositivos estranhos podem ter padrões de voltagem diferentes.
A carga em seus contatos depende da potência das lâmpadas às quais o fotorelé está conectado. Os circuitos de fotorrelé de iluminação podem fornecer comutação direta de lâmpadas através de contatos de sensores ou através de partidas quando a carga é alta.
Ao ar livre, o interruptor crepuscular é colocado sob uma tampa transparente selada. É protegido da umidade e da precipitação. Ao trabalhar no período frio, o aquecimento é aplicado.
Modelos de fábrica
Anteriormente, o circuito do fotorelé era montado manualmente. Agora isso não é necessário, pois os dispositivos ficaram mais baratos e a funcionalidade se expandiu. Eles são usados não apenas para iluminação externa ou interna, mas também para controlar plantas de irrigação, sistemas de ventilação, etc.
1. Fotorelé FR-2
Os modelos pré-fabricados são amplamente utilizados em dispositivos de automação, por exemplo, para controlar a iluminação pública. Muitas vezes você pode ver lanternas acesas durante o dia que você esqueceu de desligar. Com sensores fotográficos não há necessidade de controle manual de iluminação.
O circuito fotorrelé fr-2 de produção industrial é utilizado para controle automático de iluminação pública. Também aqui o dispositivo de comutação é o relé K1. Um fotoresistor FSK-G1 com resistores R4 e R5 é conectado à base do transistor VT1.
A alimentação é fornecida por uma rede monofásica de 220 V. Quando a iluminação é baixa, a resistência do FSK-G1 é grande e o sinal baseado em VT1 não é suficiente para abri-lo. Assim, o transistor VT2 também é fechado. O relé K1 é energizado e seus contatos de trabalho são fechados, mantendo as luzes acesas.
Quando a iluminação aumenta até o limite de operação, a resistência do fotorresistor diminui e a chave do transistor abre, após o que o relé K1 desliga, abrindo o circuito de alimentação da lâmpada.
2. Tipos de fotorrelés
A escolha de modelos é grande o suficiente para poder escolher o correto:
- com um sensor remoto localizado fora do corpo do produto, ao qual são conectados 2 fios;
- lux 2 - um aparelho com alto nível de confiabilidade e qualidade;
- fotorelé com alimentação de 12 V e carga não superior a 10 A;
- Módulo temporizador montado em trilho DIN;
- Dispositivos IEC de fabricante nacional com alta qualidade e funcionalidade;
- AZ 112 - máquina de alta sensibilidade;
- ABB, LPX são fabricantes confiáveis de dispositivos de qualidade europeia.
Métodos de conexão de um fotorelé
Antes de adquirir um sensor, é necessário calcular a potência consumida pelas lâmpadas e tomá-la com margem de 20%. Com uma carga significativa, o circuito do fotorrelé de rua prevê a instalação adicional de um acionador eletromagnético, cujo enrolamento deve ser ligado através dos contatos do fotorrelé, e a carga deve ser comutada com contatos de potência.
Para o lar, este método raramente é usado.
Antes da instalação, é verificada a tensão da rede ~ 220 V. A conexão é feita a partir de um disjuntor. O fotossensor é instalado de forma que a luz da lanterna não incida sobre ele.
O instrumento utiliza terminais para conectar os fios, o que facilita a instalação. Se estiverem f altando, a caixa de junção é usada.
Devido ao uso de microprocessadores, o circuito de conexão do fotorelé com outros elementos adquiriu novas funções. Um temporizador e um sensor de movimento foram adicionados ao algoritmo de ações.
É conveniente quando as luzes se acendem automaticamente quando uma pessoa passa pelo patamar ou pelo caminho do jardim. Além disso, a operação ocorre apenas no escuro. Devido ao uso de um temporizador, o fotorrelé não reage aos faróis dos carros que passam.
O esquema mais simples para conectar um temporizador com um sensor de movimento é serial. Para modelos caros, foram desenvolvidos circuitos programáveis especiais que levam em consideração várias condições de operação.
Retransmissão de fotos para iluminação pública
Para conectar o fotorelé, o circuito é aplicado ao seu corpo. Ele pode ser encontrado na documentação do instrumento.
Detrês fios saem do dispositivo.
- Condutor neutro - comum para lâmpadas e fotorelé (vermelho).
- Fase - conectado à entrada do dispositivo (marrom).
- Potencial condutor para fornecer tensão de um fotorelé para lâmpadas (azul).
O dispositivo opera com o princípio de interrupção ou inclusão de fase. A codificação de cores pode variar de fabricante para fabricante. Se houver um condutor terra na rede, ele não está conectado ao dispositivo.
Nos modelos com sensor integrado, que se encontra no interior da caixa transparente, o funcionamento da iluminação pública é autónomo. Ele só precisa ser alimentado.
As opções com a remoção do sensor são utilizadas quando o preenchimento eletrônico do fotorelé é convenientemente colocado no painel de controle com outros dispositivos. Então não há necessidade de uma instalação autônoma, puxando a fiação de energia e manutenção em altura. A unidade eletrônica é colocada dentro da sala e o sensor é retirado.
Características de um fotorelé para iluminação pública: diagrama
Ao instalar um relé de foto ao ar livre, há alguns fatores a serem considerados.
- Disponibilidade de tensão de alimentação de ~220 V e correspondência de potências de contato e carga.
- Não instale dispositivos perto de materiais inflamáveis e em ambientes agressivos.
- A base do dispositivo é colocada na parte inferior.
- Objetos balançando, como galhos de árvores, não devem ser colocados na frente do sensor.
A fiação é feita através da caixa de junção externa. Está fixado ao lado do relé de fotos.
Selecionar fotocélula
- A capacidade de ajustar o limiar de resposta permite ajustar a sensibilidade do sensor dependendo da época do ano ou em tempo nublado. O resultado é economia de energia.
- É necessária uma mão-de-obra mínima ao montar um fotorrelé com um elemento sensor integrado. Não requer habilidades especiais.
- O relé temporizador está bem programado para suas necessidades e operação no modo definido. Você pode configurar o aparelho para desligar à noite. A indicação no corpo do dispositivo e o controle por botão facilitam a configuração.
Conclusão
A utilização de um fotorelé permite controlar automaticamente o período de acendimento das lâmpadas. Agora não há mais necessidade da profissão de acendedor de lampiões. O circuito fotorrelé sem intervenção humana à noite acende a luz nas ruas e desliga pela manhã. Os dispositivos podem controlar o sistema de iluminação, o que aumenta sua vida útil e facilita a operação.
