Подключение фотореле к светодиодному прожектору: как подключить, схемы для организации уличного освещения

Лучшие прожекторы 1-10 Вт с датчиком движения

Модели с мощностью до 10 Вт включительно светят довольно ограниченно. Это оптимальный вариант, чтобы осветить крыльцо или место перед входом в квартиру. Так будет удобнее найти в сумке ключи и открыть дверь, а также увидеть в глазок или окошко, кто пришел.

Ritex LED-265 7 Вт

Рейтинг: 4.9

Прожектор выполнен с двумя светильниками, которые можно направить в одну зону или на 180 градусов друг от друга. Это позволяет самому моделировать освещаемое пространство в зависимости от меняющихся потребностей. При мощности 7 Вт модель излучает 600 лм. Лампа со светодиодами подходит как для внутренних помещений, так и внешней эксплуатации. Питается устройство от батарей. Кроме контроллера движения предусмотрен датчик освещенности, поэтому днем фонарь включаться не будет. В отзывах товар хвалят за четкое срабатывание на движение, яркий белый свет и работу без перебоев. Защиты IP44 хватает для работы на улице, даже при регулярных осадках. При этом пластиковый корпус не ржавеет, а значит прожектор надолго сохранит свой привлекательный вид.

Экспертам модель с датчиком понравилась универсальным креплением. В основании кронштейна есть 4 отверстия для саморезов, чтобы зафиксировать прожектор на стене или потолке. Если требуется монтаж на трубу/балку/мачту, предусмотрены длинные стягивающие винты и ответная обжимная пластина.

• универсальное крепление;
• два разнонаправленных светильника;
• защита корпуса IP44;
• гарантия 2 года.

• питается от батарей;
• источники питания в комплект не входят;
• высокая стоимость.

Ritex LED-225 2.6 Вт

Рейтинг: 4.8

А вот еще одна модель от этого же производителя, только с меньшей мощностью — 2.6 Вт. Конструктивно прожекторы похожи — предусмотрено поворотное основание с кронштейном и два отдельных фонаря, вращающиеся на собственных шарнирах. Это позволяет настроить подачу света по своему усмотрению. Уровень яркости 220 лм гораздо ниже, чем у вышеописанного товара, но этого хватает для входа в беседку или для подсветки темного участка дворовой тропинки. Согласно отзывам, датчик срабатывает без задержек, а корпус хорошо переносит осадки. Еще владельцам нравится малый вес 400 г, разрешающий прикрепить светильник куда-угодно.

Мы выделили прожектор как один из самых экономных по расходу энергии батарей. При мощности 2.6 Вт трех пальчиковых устройств хватит на все лето и Вам не придется часто лазить к нему, чтобы заменить источники питания.

Области рационального применения фотореле

Типовые ситуации, в которых требуется присутствие данного устройства:

• Когда включение и выключение цепи производится при помощи сигнала малой мощности;
• Когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.

Эффективность применения фотореле обуславливается также и их универсальностью (помимо стандартной аппаратуры контроля можно использовать компьютеры или ноутбуки). Это позволяет реализовывать также и логические управляющие команды типа «если…то…».

Рассмотрим использование фотореле для уличного освещения. Технология их применения основана на использовании триггерных FEТ-переключателей.

Блок-схема фотореле с FET-переключателем

В приведенной блок-схеме используется серия К МДП-транзисторов.  В отличие от твердотельных реле, схема управляет фотодиодами напрямую. Это обеспечивает гораздо более высокие скорости переключения, поскольку время отключения питания при включении светодиода некритично. Из-за отсутствия механических составляющих поддерживается высокая компактность устройства, однако физический изоляционный барьер здесь отсутствует, а потому необходимо использовать только низковольтный управляющий сигнал.

Поскольку фотореле является альтернативой уже существующей панели дистанционного управления освещением, то прежде всего стоит подумать — а так ли уж необходима подобная замена. Если существующая система полностью соответствует электрическим нормам, то перед нагрузкой достаточно просто добавить релейную панель, и полный контроль за осветительной цепью будет обеспечен. В небольшом корпусе может быть размещено до 64 фотореле вместе с источником низкого напряжения, а рядом можно расположить панель выключателя.  Чем меньше число цепей, тем более экономичным становится применение релейной панели.

Фотореле можно использовать для управления однополюсными цепями 127/220 В переменного тока и двухполюсными (208…240 В) цепями переменного тока. Релейные панели наиболее экономичны при управлении меньшими нагрузками, но имеют один недостаток — они рассчитаны на ограниченное количество циклов включения/ выключения: от 20000 до 50000 (при нормальных обстоятельствах этого хватит примерно на 5 лет).

Общий вид блочной компоновки фотореле для уличного освещения и монтажная схема приведены на следующих рисунках.

Некоторые нюансы имеются в использовании фотореле совместно с датчиками движения.  Как правило, уличные фонари включаются на всю ночь. Но в ночное время уличные фонари не нужны, если нет движения. Поэтому всё чаще используют схемы, которые включают уличные фонари только при перемещения транспортного средства и некоторое время после него. Используется микроконтроллер AVR 8051 и несколько пар (чем больше, тем лучше) инфракрасных (ИК) датчиков.

Подключение релейной панели управления освещением

Предлагаемая система состоит из микроконтроллера Atmega8, LDR, PIR-датчика и RTC. Эта система управляет уличным освещением, используя светозависимый резистор и ИК-датчик.

Уличные фонари включаются в зависимости от интенсивности светового потока, который воспринимается на LDR. Если такая интенсивность на фоторезисторах низкая, значение их сопротивления — высокое. С уменьшением общей освещённости это значение увеличивается, и, таким образом, определяет, когда уличные фонари должны включиться.

Ночью движение транспорта минимально. Это обстоятельство можно использовать для настройки контроллера. По наступлении пикового времени, когда трафика нет, фотореле отключит наружное освещение. При появлении единичного транспортного средства ИК-датчик подаст управляющий сигнал микроконтроллеру. Тот на 2…3 минуты включит освещение, после чего автоматически его выключит.

Блочная компоновка фотореле

Схема включения фотореле для управления наружным освещением

Установка датчиков движения

Монтажная схема управления движением на базе фотореле

Типы устройств

Перед покупкой следует однозначно определиться с типом приспособления. Прибор может быть выполнен в цельном корпусе со встроенным чувствительным элементом, либо с выносным датчиком. Достоинством последнего является то, что сенсор можно расположить практически в любом удобном месте. А сам корпус устройства закрепить в электрическом щитке. Встречаются модели с возможностью фиксации на дин-рейке.

Датчик день-ночь для включения света в цельном корпусе располагается вне помещения под открытым небом. Обычно приспособление располагают в непосредственной близости к самому источнику света.

Принцип работы

Схема:

1. Фотоэлемент – основная рабочая часть в устройстве. Он состоит из трубки, наполненной газом. Внутри которой происходит процесс ионизации и катода, вырабатывающего электроны.
2. Датчик контролирует и реагирует на поток света (степень освещенности). При сумерках, сигнал срабатывает и цепь замыкается. Включается свет. На рассвете, когда поток света возрастает, происходит разрыв цепи – свет гаснет.
3. Чувствительность к интенсивности освещения регулируется. Выбирается оптимальный вариант срабатывания реле. Схема работает на постоянном токе, откликающемся на присутствие или отсутствие дневного освещения.

Как устроен и работает выключатель с подсветкой

Конструкцию светодиодного выключателя опишем на примере двухклавишного устройства с подсветкой.

Механизм состоит из следующих элементов:

• одной входной, двух выходных клемм;
• токоограничивающего резистора;
• подвижных контактов.

Конструкция также включает в себя корпус, декоративную панель и накладки-клавиши.

При размыкании контактов светодиодного выключателя ток, поступающий по фазному проводу, поступает на резистор, затем на светодиод или неоновую лампу. Далее, напряжение проходит через осветительный прибор и выходит через ноль.

Так как лампа подсветки подключена через токоограничивающий резистор, напряжение в сети понижается и его хватает для подсветки, но недостаточно для работы люстры.

После замыкания контактов выключателя ток, который всегда движется по цепи с наименьшим сопротивлением, проходит через сеть, питающую лампу освещения, — в этой цепи напряжение практически равно нулю. Ток поступает и на цепь подсветки, но он настолько мал, что его недостаточно даже для работы неоновой лампы.

Возможные неисправности механизма для уличного освещения

Если фотодатчик работает неправильно, причина чаще всего кроется в ошибках монтажа или настройки.

Для начала удостоверьтесь, что перед устройством день-ночь не появился уличный фонарь, высокий забор, может дерево со времени установки стало значительно выше, или начало больше затенять участок, когда на нём появились листья. Такие преграды необходимо устранить или перенести фотореле на более подходящее место.

Также возможно, что кто-то из жильцов дома случайно изменил настройки, или они стали неактуальными со сменой сезона. Проследите за установленной светочувствительностью и установите задержку срабатывания не менее 5 минут.

Если в систему недавно добавили датчик движения, ложное включение может объясняться передвижением домашних животных или прохожих на улице.

Часто неисправность фотореле определяется визуально

Когда простые методы не помогают, необходимо заглянуть внутрь прибора. Возможно, в корпус попала влага и контакты окислились либо в результате скачка напряжения в сети один из элементов платы сгорел. Если повреждения не слишком значительны, стоит отнести прибор в мастерскую и проконсультироваться насчёт ремонта. Но в случае когда плата заметно повреждена, придётся заменить устройство полностью (или только выносной датчик). В самостоятельно изготовленном приборе следует в первую очередь проверить качество пайки, а при необходимости — заменить вышедший из строя элемент.

Когда прибор полностью исправен и правильно настроен, причина может крыться в подключённых к нему проводах. Тщательно проверьте целостность изоляции на каждом участке и при необходимости замените повреждённый кабель.

В случае когда неисправность самостоятельно обнаружить не удаётся необходимо обратиться к продавцу (если прибор на гарантии) или представителю производителя.

Как работает фотореле

Главным функциональным элементом фотореле считается фоторезистор или же фототранзистор. Они способны менять собственные параметры при изменении освещения. Если на эти приспособления попадает необходимое количество света, то цепь будет оставаться разомкнутой.

У каждого устройства существует собственная настройка чувствительности. Ее порог срабатывания можно задать вручную. На таких распространенных на рынке моделях, как ИЭК ФР-601 и ФР-602, это делается при помощи регулятора. Он может выставляться в диапазоне от «+» до «-». Достаточно один раз настроить фотореле на включение освещения в нужное темное время суток и на выключение.

Преимущества и недостатки использования фотореле для уличного освещения

Чтобы обеспечить необходимый уровень видимости во дворе дома и при этом не беспокоиться о постоянном включении и отключении электрооборудования, следует установить простой уличный светильник с датчиком освещённости. Устройство фотоэлемента имеет небольшую плату управления и корпус, поэтому оно не занимает много места и обладает незначительным весом. По этой причине датчик можно установить практически на любой поверхности.

Благодаря прибору достигается существенная экономия электроэнергии, поскольку расход её значительно меньше. Также к преимуществам использования фотоэлемента следует отнести:

• работу устройства при малых токах;
• высокую скорость срабатывания, в сравнении с механическими аналогами;
• большую производительность устройств;
• отсутствие механических контактов (что исключает быстрый износ оборудования);
• длительный период эксплуатации.

Наряду с преимуществами датчиков света, следует рассказать о существующих недостатках. В первую очередь необходимо тщательно проверять корпус устройства во время покупки на предмет герметичности. При её отсутствии внутрь корпуса может проникнуть влага и вызвать окисление контактов.

Герметичный корпус сумеречного фотодатчика

Также необходимо следить за тем, чтобы прибор не оплавлялся при работе и не имел механических повреждений.

Мнение эксперта

Виталий Панфилов

Инженер-проектировщик СС, ОС, СКУД (системы связи, охранно-пожарная сигнализация, система контроля управления доступом) ООО «АСП Северо-Запад»

Спросить у специалиста

“Грязный корпус фотодатчика препятствует нормальному проникновению лучей света. По этой причине необходимо всегда устройство содержать в чистоте.”

Это интересно: Как выбрать светодиодные лампы на 12 Вольт

Как подключить фотореле: схемы подключения

Для подключения фотореле к светодиодному прожектору необходимо внимательно изучить инструкцию, которая находится в техпаспорте. У большинства фотодатчиков на корпусе имеется схема. Так как по функциональности (подаче и отключению питания) фотореле похоже на традиционный выключатель, монтаж тоже отличается мало.

Подключать оборудование со встроенным фотоэлементом можно через распределитель или без него. Распределитель используется во время ремонта, подразумевающего замену проводки. В подобной ситуации есть возможность отвести новую линию. Если ремонт не проводится, стены под новую проводку сверлить не выгодно.

Если прожектор сенсорный (с датчиком движения в корпусе), ему требуется реле. В этом случае фаза сначала подключается к реле, потом – к светильнику, ноль выводится на каждое устройство. Когда наступает темнота, реле по сигналу сенсора замыкает одну часть цепи. При появлении человека сенсор движения замыкает вторую часть, светильник зажигается.

Если используется магнитный пускатель, к фотодатчику он присоединяется так же, как лампа. Реле подключает не лампы, а пускатель. Ток минимальный, поэтому подходит самая простая и дешевая модель.

С двумя выводами

Если фотодатчик с двумя выводами, то это фаза и ноль (без заземления). На реле подается фаза, ток по проводам передается на один светодиодный прожектор или группу. Для питания выключателя и ламп к соответствующим клеммам присоединяется ноль.

С тремя выводами

Если корпус светильника металлический, желательно купить фотодатчик с тремя проводами. Необходимо фазу, ноль и заземление завести в корпус и поджать клеммами, соединить проводами с лампой, потом прикрепить к столбу или стене.

Схемы подключения фотореле для уличного освещения

Главная функция фотореле – это подача электропитания с наступлением темноты и его отключение с рассветом. Таким образом, это автоматический выключатель, который действует без вмешательства человека. Роль кнопки отключения играет светочувствительный элемент. Схема подключения фотореле аналогична: на прибор идет подача фазы, прерывается на выходах, а при необходимости цепь замыкается, вследствие чего напряжение подается на лампы или прожекторы.

Статья по теме:

Для обеспечения работы фотореле тоже требуется электропитание, поэтому на определенные контакты подсоединяют ноль. Так как освещение предполагается в открытой местности, есть необходимость подключения заземления.

Важно правильно соединить проводники, выходящие из корпуса самого регулятора с лампой и сетью

К сожалению, нет универсальной схемы подключения, которая подошла бы ко всем типам фотореле, но определенные моменты характерны для всех операций. Их необходимо учитывать, особенно в случае установки фотореле своими руками.

Практически во всех моделях реле на выходе имеет три разноцветных провода, которые соответствуют таким обозначениям:

• черный – фаза;
• зеленый – ноль;
• красный – фаза, коммутирующая на источник света.

Для обеспечения дополнительных функций можно приобрести фотореле с датчиками движения или таймерами

Пошаговая инструкция подключения фотореле для уличного освещения

Приведенная ниже инструкция подскажет, как поэтапно, быстро и правильно подключить фотореле:

1. Предварительная установка распределительного щитка. Обычно его монтируют на стене, в нем осуществляют соединение проводников.
2. Подключение фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству. Обычно в качестве крепежа используют кронштейн. Его устанавливают в месте, где на реле будут попадать прямые лучи солнца, но при этом изолированы другие источники света.
3. Корректировка системы с использованием регулятора, то есть выбор параметров реагирования прибора на конкретные условия изменения освещенности.
4. Установка регулятора производится на внешней части устройства с соответствующими техническими характеристиками: диапазон чувствительности – 5-10 лм; мощность – 1-3 кВт, порог допустимого тока – 10А.

Если прибор монтируют в середине электрощитка со сложной конструкцией, куда не проникают солнечные лучи, то реле и выключатель устанавливают отдельно друг от друга. Соединяют части устройства между собой специальными кабелями.

Подключается фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству

При установке уличного освещения рекомендуется соблюдать такие правила:

1. Прибор с внешним фотоэлементом лучше размещать таким образом, чтобы исключить прямое попадание света от устанавливаемого светильника. В ином случае устройство будет работать с ошибками.
2. Чтобы проверить, правильно подключена схема или нет, необходимо подсоединить пускатель к электросети. Результат будет ясен при срабатывании светильника.

Нюансы в схемах подключения датчика света

Тот факт, что фотореле подбирается с учетом предполагаемой нагрузки, может отразиться на стоимости изделия: в зависимости от мощности возрастает цена. Поэтому с целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя. Это специальный прибор, предназначенный для частого срабатывания режимов вкл./выкл. Использование пускового механизма позволяет подключить питание, применив фоточувствительный элемент с минимальной нагрузкой.

Таким образом, фактически происходит включение исключительно магнитного пускателя, поэтому во внимание берется только мощность, потребляемая им. А вот уже на выводах магнитного пускателя допускается использование более мощной нагрузки. С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя

С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя

В том случае, когда, помимо датчика день/ночь, необходимо подсоединить устройства с дополнительными функциями, например, таймер либо датчик движения, то их устанавливают после монтажа фотореле. При этом порядок очередности дополнительных приборов неважен.

Если функция таймера или датчика движения предусмотрена в строении устройства, но она не нужна в конкретном случае, то эти приборы просто исключают из общей схемы, то есть к ним не подводят провода. При этом в случае надобности эти элементы устройства можно будет подключить.

Контроллер, который мы ремонтируем

Теперь самое интересное – я опишу процесс ремонта контроллера Kedsum K-PC803

, фото внешнего вида которого я уже приводил в начале статьи.

Схема этого контроллера почти полностью совпадает со схемой, приведенной выше. Разница лишь в том, что в этом контроллере не 2 канала, а 3. Но принцип абсолютно тот же. Уделим немного времени, чтобы познакомиться с некоторыми внутренностями и отличиями от приведенной схемы.

Вот как выглядит контроллер для управления люстрой на 3 канала изнутри:

Чуть поближе:

Три реле (черные, слева) соответствуют трем каналам управления.

Справа от верхнего реле видим ряд черных полукруглых деталек. Это три ключевых транзистора и стабилизатор на +5В. Вот как это выглядит в другого ракурса:

На этом фото можно различить транзисторы Q1, Q2, Q3 – ключевые для включения реле (тип – С9013), стабилизатор +5В для питания радиочастотной части – L78L05, и микросхему декодера радиосигнала HS153SP-J.

Обратная сторона схемы (сторона пайки). На фото подписал выводы, чтобы было легче провести рекогнисцировку:

Прочие характеристики фотореле

Ещё одна очень важная, но редко принимаемая во внимание характеристика – диапазон рабочих температур фотореле

Важность этого параметра определяется тем, что в большинстве случаев при проектировании и монтаже систем управления уличным освещением, осуществляемом своими руками, датчики устанавливаются на улице, и чаще всего – на относительно большой высоте от поверхности земли

Устройства из самой доступной ценовой категории способны работать в довольно широком диапазоне температур – от -20 до +45 градусов. При необходимости использовать эти устройства автоматизации в более суровых климатических условиях можно монтировать фотоэлементы в прозрачные пластиковые боксы, которые будут играть роль своеобразных «термосов».

Еще одна значимая техническая характеристика реле – его рабочее напряжение. Самые распространенные модели – рассчитанные на работу с обычной сетью 220 В переменного тока. Намного реже используются приборы с рабочим напряжением 36, 24 или 12 Вольт – они используются в основном для работы в условиях очень высокой влажности.

Последняя характеристика фотореле – время задержки его срабатывания; может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут и позволяет исключить включение освещения от случайных световых вспышек (например, фар проехавшего автомобиля).

Датчик движения: что это и каков принцип его работы

Датчик движения (ДД) представляет собой специальный вид сигнализатора, фиксирующий движение объектов. Его основное назначение – это контроль окружающей среды и автоматический запуск заложенного алгоритма действий при фиксации перемещения в радиусе его охвата.

Существует несколько видов классификаций данного типа приборов. По месту нахождения:

• внутри объекта;
• по периферии;
• по периметру улицы.

По алгоритму действий:

• реакция на движение объектов, на контролируемой территории;
• сообщение о нарушении целостности стекол, балконных конструкций;
• сигнализирование о вторжении через крышу.

По типу сенсора;

• ультразвук;
• микроволны;
• инфракрасные импульсы.

Также возможно комбинирование нескольких типов в одном приборе.

В основе принципа работы датчика лежит реакция на движение или изменение теплового поля, с последующим замыканием силовой цепочки. После этого реализуется один из заложенных алгоритмов. То есть при срабатывании прибора будет подаваться свет, включаться сигнализация или происходить открытие автоматических ворот. Проводные датчики работают от электрической сети, беспроводные – от аккумуляторных батареек.

Данный тип приборов часто применяется для регулировки работы осветительных приборов, подсветки бассейнов, охраны периметра и отдельно стоящих объектов, запуска фонтанов.

Монтаж и подключение фотореле для уличного освещения

Способ монтажа зависит от выбранного типа устройства. Проще всего установить фотореле с настенным креплением со встроенным фотоэлементом. Предстоящий объем работ разбивают на 3 этапа: выбор места, монтаж и настройка.

Выбор места

Чтобы светочувствительные автоматы работали корректно, надо правильно выбрать местоположение

Чтобы сумеречное реле вовремя включало и отключало освещение, важно правильно подобрать место для его установки. Рекомендации по размещению:

• На устройство должны падать прямые солнечные лучи.
• Следует исключить освещение фарами автомобилей, чтобы избежать ложного срабатывания.
• К устройству должен быть свободный доступ для обслуживания.

Если сумеречный выключатель устанавливается на DIN-рейку, подбирается место только для выносного сенсора.

Монтажные работы

Для подключения фотореле можно использовать распределительную коробку светильника. К ней уже подведено питание. При необходимости устанавливается отдельная монтажная коробка. Края цветных проводов очищают от изоляции. Их соединяют с клеммами согласно схеме производителя.

Настройка прибора

Ручка для регулировки находится снизу

После подключения датчика света выполняют настройку его чувствительности. Для этого в нижней части корпуса имеются регуляторы – диски или тумблеры. По нанесенным обозначениям «+» и «-» выбирается, в какую сторону вращать колесико. Настроечные элементы задают порог освещенности, при котором активируется сумеречный выключатель. В некоторых моделях можно выбрать время задержки включения.

Как правильно подключить

Стоит отметить, что вне зависимости от вида и модели, все схемы подключения датчиков движения к светодиодному прожектору или любому другому осветительному устройству почти одинаковы. Некоторые виды led-светильников требуют преобразования напряжения. Тогда в схему дополнительно вводится блок питания. Конструкция датчика предусматривает наличие 3-ех контактов: 2-ух фазных и 1-ого нулевого. Внутри электропроводки также находятся 3 кабеля. Провод заземления (чаще всего желто-зеленый) выводится на прожектор, так как этот уличный прибор чаще всего изготавливается в металлическом корпусе. Вторая «фаза» обеспечивает соединение с датчиком. Нулевой контакт выводится на оба устройства.

В конструкции любого фиксирующего устройства, предусмотрено фотореле, которое автоматически включает свет. Это происходит следующим образом:

Заведение фазного кабеля от электропроводки к датчику может быть произведено через выключатель. В этом случае отключение обоих приборов может производиться вручную.