Добавить сайт в закладки

Система автоматического включения и выключения освещения

В настоящее время на рынке есть готовые схемы включения и отключения освещения, и даже с датчиками движения. Во многих домах на лестничных площадках можно увидеть, как эти схемы работают. Попробовать сделать что-то похожее можно и своими руками.

Автоматическое освещение набирает популярность в настоящее время. Его главный плюс в том, что теперь не нужно беспокоиться о том, выключил ли ты свет дома или же нет.

Рассмотрим устройство фотовыключателя, предназначенного для включения освещения и отключения, в зависимости от времени суток (т. е. естественного освещения). Схема автомати­ческого выключателя приведена на рис. 1. Датчиком фотовы­ключателя является фотосопротив­ление Ф, в качестве измеритель­ной схемы применена мостовая схема. Датчик, реагирующий на величину наружного освещения, расположен в одном из плеч из­мерительного моста АГ последова­тельно с полупроводниковым вентилем 1ВП. В другое плечо БГ включена обмотка нейтрального реле 2Р, плечи ВБ и АВ образу­ются постоянными сопротивления­ми R 1 и R 2 . Замыкающие контакты реле 2Р включены в цепь управ­ления лампами освещения ЛО.

Измерительная диагональ со­стоит из сопротивления R 3 , после­довательно с которым соединены обмотка поляризованного реле 1P и газоразрядная лампа МН, па­раллельно лампе МН и реле 1Р подключен конденсатор С. Реле IP снабжено перекидным контак­том, замыкающим ту или другую цепь (зажимы 1 и2) в зависимости от направления тока в его обмотке.

Рисунок 1. Схема автоматического выключателя.

Питание моста осуществляется через вентиль 2ВП и через вер­шины измерительного моста Г и В. Газоразрядная лампа МН - это неоновая лампа, в баллоне которой под небольшим давлением (порядка десятка миллимет­ров ртутного столба) находится газ неон. Неоновая лампа не имеет накаливаемого катода, а снабжена двумя электродами (в виде пластинок, цилиндров или проволочек). Если напряжение на лампе ниже определенного значения, называемого напряжением зажига­ния, то ток через лампу не проходит. При напряжении, равном напряжению зажигания, возникает ионизация и через лампу про­ходит ток. Неоновую лампу всегда включают через некоторое сопротивление, ограничивающее ток.

Схема работает следующим образом. Если на улице светло (освещенность выше 10 лк ), то ток в измерительной диагонали идет от точки Б к точке А, а поляризованное реле1 P включено таким образом, что его перекидной контакт замкнут на зажим 1. Реле 2Р отключено (ток, проходящий через его обмотку, недостаточен для срабатывания реле); контакты реле разомкнуты, а следовательно, осветительные лампыЛО отключены.

Ток в измерительной диагонали идет от точки Б к точке А пото­му, что потенциал точки Б выше потенциала точки А, это вытекает из того, что потеря напряжения на плече АВ больше потери напря­жения на плече ВБ (что, в свою очередь, объясняется соответствую­щим подбором сопротивлений R 1 и R 2); к тому же подключены сопротивления к одному и тому же зажиму цепи. Следует иметь в виду, что ток в измерительной диагонали проходит не непре­рывно, а импульсами, скачками. Постепенно конденсатор С заря­жается и напряжение на нем возрастает; когда напряжение на обкладках конденсатора становится равным напряжению зажига­ния газоразрядной лампы МН, лампа зажигается и пропускает через обмотку реле 1P ток. Таким образом, благодаря наличию газоразрядной лампы в цепи реле будет срабатывать более четко и надежно при определенном значении напряжения (равном напря­жению зажигания газоразрядной лампы).

Упрощает управление светом, возможность регулировки настроек с помощью любого гаджета, который всегда рядом с вами.

Когда освещенность уменьшается, электрическое сопротивле­ние фотоэлемента возрастает; благодаря этому ток в плече АВ уменьшается и соответственно уменьшается и падение напряжения. Поскольку падение напряжения в плече БВ остается постоянным, падение напряжения в плече АВ может стать настолько малым, что потенциал в точке А станет большим потенциала в точке Б, и ток переменит свое направление и потечет от А к Б. Это про­изойдет тогда, когда естественное освещение к вечеру уменьшится и станет меньше 10лк. По мере уменьшения освещенности ток в измерительной диагонали будет возрастать, напряжение на кон­денсаторе С увеличивается и при его значении, равном напряже­нию зажигания лампы МН, конденсатор разрядится через лампу и поляризованное реле 1P в обратном направлении; реле перебросит свой контакт на зажим2 (этим схема измерительного моста нару­шается). При этом катушка нейтрального реле 2Р окажется при­соединенной к полному напряжению сети переменного тока 220 В. Реле 2Р сработает и замыканием своего контакта включит освети­тельные лампыЛО. Таким образом с наступлением вечерних суме­рек автоматически включается электрическое освещение.

При наступлении утра повышается освещенность, и фотовыклю­чатель должен отключить электрическое освещение. Проследим, как это происходит. С увеличением освещенности уменьшается электрическое сопротивление фотоэлемента Ф, в связи с чем уве­личивается постоянный ток, проходящий по этому плечу (АГ). По измерительной диагонали А Б будет проходить постоянный (вернее, пульсирующий) ток по следующей цепи: фаза Л 2 - зажим 2 - Б - А - 1ВП - Ф - Г - фаза Л 1 , кроме того, по этой же диагонали будет проходить переменный ток, образующий сле­дующую цепь: фаза Л 2 - зажим 2 - Б - А - В - R 4 - фаза Л 1 .

Пока освещенность мала, разность потенциалов между точками Б и А недостаточна для зажигания лампы МН и, как следствие, для срабатывания поляризованного реле 1P. По мере увеличения освещенности (выше 10 лк) потенциал в точке А, как это уже было объяснено выше, окажется меньше потенциала в точке Б; ток изменит свое направление на обратное, а конденсатор С разрядит­ся на лампу МН и реле 1Р от точки Б к точке А; реле сработает и перебросит свой контакт на зажим 1. При этом катушка реле 2Р окажется отключенной от полного напряжения сети 220 В и срабо­тает на отключение своего контакта; электрическое освещение будет выключено.