Різні схеми фотореле, опубліковані в радіоаматорського літературі, що називається на будь-який смак і колір. З працею можна знайти якесь свіже рішення. Пропонована схема (рис. 1.5), як нам представляється, оригінальна. В якості фотодатчика служить поширений фоторезистор СФЗ-1.

   

Рис.1.5

Він перетворює світловий сигнал, уловлює чутливою поверхнею, в електричні коливання, які потім надходять на вхід порогового детектора на одному елементі мікросхеми D1.1 типу КР1564ТЛ2. Ця мікросхема складається з шести однотипних елементів-логічних інверторів з тригерами Шмітта. На другому елементі D1.2 реалізована схема затримки часу включення навантаження.

Чутливість схеми (поріг перемикання тригера Шмітта) плавно регулюється змінним резистором R1, який спільно з фотодатчиком утворює дільник постійної напруги. Бажано застосувати многооборотістий прилад, типу СП5-1.

Коли темно-инвертирующий вихід D1.1 (вив. 2) в стані високого логічного рівня (лог. 1) і конденсатор С2 швидко розряджається через резистор R4, завдяки діоду VD1. Коли освітлення потрапляє на фоторезистор PR, – на вив. 2 елементи лог. 0.

Далі сигнал надходить на схему тимчасової затримки. В результаті зарядки конденсатора С2 через резистор R3 до напруги порога спрацьовування елемента D1.2 витримка часу істотно може змінюватися в залежності від номіналів С2 і R3 від декількох секунд до хвилин. Зарядившись, конденсатор С2 перекидає тригер в інший стійкий стан, і на виході D1.2 (вив. 4) виявляється високий логічний рівень (лог. 1). Транзистор VT1 відкривається, на реле К1 надходить напруга живлення і реле комутує навантаження. Діод VD2 перешкоджає кидкам зворотного струму при включенні / виключенні реле.

Схема дуже проста і не вимагає настройки, окрім установки резистором R1 порога спрацьовування тригера в залежності від освітленості конкретного об’єкта. Транзистор VT1 можна замінити на КТ312 (А “В), КТбОЗ (А-Б), КТ608Б, КТ801 (А, Б). К1-малопотужне реле РЕС15, паспорт (003), або аналогічне, на напругу спрацювання згідно напрузі живлення схеми. Живлення схеми некритично і здійснюється від будь-якого стабілізованого блоку живлення з вихідною напругою 9 … 14 В. Струм, споживаний схемою від джерела живлення в пасивному режимі (фоторезистор не висвітлюється), не перевищує 2 … 3 мА. При включенні реле, струм збільшується до 20 мА.

При управлінні потужної навантаженням або навантаженням у мережі 220 В необхідно застосовувати інше реле, що забезпечує надійність і безпеку роботи пристрою.

На рис. 1.6. показана аналогічна схема чутливого фотоавтомата із застосуванням логічних елементів мікросхеми КМОП К561А7. Пристрій має відмінну особливість-прі затемненості фоторезистора PR реле К1 включено. Мається на увазі, що своїми контактами реле комутує виконавчу ланцюг навантаження. При різкому освітленні фоторезистора (наприклад, включення світла в приміщенні) тригер Шмітта на логічних елементах D1.1-D1.3 перемикається, реле К1 відпускає і навантаження знеструмлюється. А ось при плавному збільшенні освітленості, такому як світанок пристрій включає навантаження також різко -При досягненні сигналу на вході тригера порогового рівня перемикання тригера Шмітта. Усілітеь на транзисторі VT1 перетворює зміна опору фоторезистора PR (СФЗ-1) в електричний струм.

   

Рис. 1.6

Коли чутлива поверхня фоторезистора освітлена-транзистор ѴТ1 відкритий і сигнал високого рівня через розв’язку на діодах VD1, VD2 поступає на вхід незалежних інверторів. Ланцюг R4C1R5 забезпечує затримку в 2,5-3 хв, через що сигнал високого рівня, що проходить вільно через діод VD2, надходить на вхід елемента D1.2 тільки після того, як зарядиться через резистор R4 конденсатор С1, що забезпечує временнную складову затримки. Після цього на вив. 8 елемента D1.3 буде лог. 1 і на його вив. 9 – той же рівень. Відповідно на виході цього інвертора (вив. 10) виявиться низький логічний рівень, а на виході елемента D1.4 – високий логічний рівень. В результаті відкривається ключовий транзистор ѴТ2 і включається реле. Завдяки затримці включення пристрій може испоьзуется-тися з будь-яким типом реле – брязкіт контактів відсутня. Застосування цієї схеми ефективно в ситуаціях з плавним зміною освітленості об’єкта. Змінний резистор R1 регулює чутливість фотодатчика.

   

Рис. 1.7

Схема на рис. 1.7 відрізняється бестрансформаторним мережним живленням і тиристорним керуванням активного навантаження. В основі ве – транзисторний перемикач з бестрансформаторним харчуванням від мережі 220 В, що включає лампу освітлення HL1. Потужність лампи має обмеження в 100 Вт, що обумовлено параметрами потужності тиристора VS1, керуючого лампою. Така потужність лампи достатня для освітлення будь-якого предмета, що знаходиться на антресолі. На лампу HL1 випрямлена напруга надходить з випрямляча, включеного по бруківці схемою на діодах VD4-VD7. Замість зазначених на схемі діодів можна використовувати готовий випрямний міст, розрахований на зворотне напруга не менше 300 В, наприклад КЦ405А. Тиристор включається тригером Шмітта, що складається із складових транзисторів ѴТ1, ѴТ2 і транзистора ѴТЗ. З наступеніем сутінків під впливом мінливого опору фоторезисторів PR1, PR2 (вони включені паралельно для кращої чутливості) потенції бази транзисторів ѴТ1, ѴТ2 зростає і вони відкриваються. Колекторна напруга транзистора ѴТ2 в цей час зменшується, внаслідок чого транзистор ѴТЗ виявляється закритим. Коллекторное напруга транзистора ѴТЗ через діод VD1 відкриває тиристор VS1, який включає лампу HL1. Кремнієвий діод VD2 в емітерний ланцюга транзистора ѴТЗ служить для зменшення гістерезису (різниці порогових рівнів перемикання) тригера Шмітта. Завдяки цьому поріг перемикання малий, тобто лампа не мерехтить і не блимає в перехідний момент освітленості фотоелементів.

При висвітленні фоторезисторів тригер Шмітта перемикається, змінюючи свій первісний стан. Тиристор закривається, припиняючи подачу харчування на лампу HL1. Тригер Шмітта і частина схеми з чутливим фоторезисторів харчуються Стабіл

лізованої напругою +10 … +14 В. Цей параметр залежить від номіналу стабілітрона VD3. Рівень чутливості вузла (спрацювання фотопереключателя) регулюється зміною опору змінного резистора R8. При розміщенні фотоелемента в корпусі пристрою необхідно стежити за тим, щоб світло запаленої лампи не потрапляло на світлочутливу поверхню фоторезисторів, так як в такому випадку через оптичного зв’язку лампа HL1 буде постійно вмикатися і вимикатися (мигати) в залежності від параметрів (постійної часу) фоторезисторів.

Зібрана без помилок з справними радіодеталями схема не потребує налаштування і починає працювати відразу. Всі резистори, крім R1, – типу МЛТ-0, 25, МЛТ-0, 5, а резистор R1 потужністю розсіювання 2 Вт Фоторезистори СФЗ-1 можуть бути замінені на інші прилади, опір яких при повній темряві становить не менше 1МОм, а при освітленості падає до 50 кОм і менше. Фоторезистори можна монтувати як в корпусі основного пристрою (авторський варіант), так і з підключенням через роз’єм, – на відстані. Головне – дроти з’єднання фотоелементів зі схемою не повинні бути довше 1 м. Ця умова необхідно виконати для зменшення впливу сторонніх наведень, що провокують вузол на помилкові спрацьовування. В якості лампи HL1 можна використовувати будь-яку активне навантаження потужністю до 100 Вт

   
Література: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов – Радіоаматорам схеми, Москва 2008