Многие люди сегодня хотят во всем шагать в ногу со временем и всячески пытаются организовать свое жилище на манер «умного дома». В этом отношении легче всего сделать автоматическое включение и управление светом. Особенно востребована данная система управления в частных домах, на дачах и коттеджах, где она идеально подойдет для уличного типа освещения.

Очень часто для создания наружного освещения используют автоматический выключатель освещения. Главным элементом подобной системы уличного освещения является блок управления для автоматического включения света. Такую систему и блок можно сделать своими руками, главное знать, какая схема здесь требуется. Подробнее об этом устройстве и о системе в целом расскажет наша статья.

Для чего необходимы автоматические выключатели для света

Когда наступает темное время суток, а вы живете в частном доме, актуальным вопросом становится эффективная подсветка прилегающей к дому территории и/или приусадебного участка. Такая потребность возникает для:

• подсветки веранды или крыльца;
• создания полноценного охранного комплекса, включающего не только звуковые, но и световые сигналы;
• оптимизации процесса включения света на улице во время вечерних посиделок;
• подсветки определенных зон садового участка.

Как видим, автоматическая система управления выключением и включением света в темное время суток является достаточно востребованной вещью.

Из чего состоит система автоматического подключения света и ее преимущества

Для организации на своем участке системы автоматического включения и управления светом можно использовать специальный автоматический выключатель освещения.

Обратите внимание! Зачастую такой выключатель устанавливают в распределительном электрическом щитке.

Автоматический выключатель

Правильно установив выключатель для выключения и управления уровнем наружного освещения, вы получите возможность выключать и включать как отдельные осветительные приборы, так и их группы. Это очень удобно, так как с помощью одного такого выключателя можно сразу осветить достаточно обширный участок на улице в вечернее или ночное время суток. Причем все это можно легко сделать своими руками. Главное здесь определиться с тем, какая нужна схема подключения приборов. При желании можно сделать даже сам блок выключателя для управления освещением уличного плана.
Использование такой системы освещения для улицы несет в себе следующие преимущества:

• быстрый и простой монтаж. Обычно схема установки приведена в инструкции или на упаковке выключателя;
• дешевые компоненты системы. По сути, нужно купить только блок управления и сам выключатель. В некоторых случаях понадобится докупить светильники уличного назначения для организации наружного типа подсветки;
• имеется возможность включить имеющие элементы (блок и выключатель) в охранную систему, сделав ее более эффективной.

Как видим, создать у себя на приусадебном участке качественную и эффективную систему для автоматического управления и включения света можно довольно просто и без особых затрат. К тому же сама такая система позволит экономить на потреблении электроэнергии.

Подсветка коттеджа

Отдельно стоит отметить, что светильники, подключенные к такой системе, можно разместить по всему периметру участка:

• на крыльце;
• вблизи ворот;
• на газоне;
• по периметру забора и т.д.

В результате охват системы подсветки и управления светом будет максимальным, что особенно важно для охранной системы.

Варианты организации

Сегодня разнообразие автоматических устройств, предназначенных для управления светом на улице, довольно велико. На сегодняшний день можно использовать следующие устройства:

• инфракрасные выключатели. Принцип их действия похож на функционирование датчиков движения. Они могут использоваться на относительно небольшом расстоянии, которое имеется между передатчиком и приемником;
• радиоуправляемые выключатели. Такие изделия могут размещаться на гораздо большем расстоянии, в отличие от инфракрасных моделей. Это расстояние можете составлять 100 и более метров.

Радиоуправляемый выключатель

Оба таких устройства работают на принципе дистанционного управления. В их конструкции имеется приемник и передатчик. При этом они могут обеспечивать управление одновременно несколькими электрическими нагрузками.
Вместе с этим, такие устройства по эффективности и комфорту несколько уступают приборам, работающим в автоматическом режиме. Это связано с тем, что для их активации необходимо присутствие человека. Поэтому сегодня наибольшей популярностью пользуется специальный блок для включения и управления светом.
Такие современные модели модульного оборудования дают возможность:

• программировать устройства на определенное время, когда необходимо будет включение наружной подсветки;
• создавать различные комбинации с другими устройствами для уникальной и неповторимой подсветки определенных зон (например, газона, клумбы, веранды и т.д.).

Используя современные устройства, работающие в автоматическом режиме, можно в разы повысить эффективность уличного освещения, сделав его более удобным для себя.

Что представляет собой автоматический выключатель света

Выключатель для управления светом активируется только при наступлении сумерек. В его основе имеется специальная микросхема КР1211ЕУ1. Она используется для импульсных нестабилизированных преобразователей напряжения и оснащена RC-генератором, двумя мощными выходными усилителями, а также парой элементов управления.

Схема автоматического выключателя

Благодаря своим конструкционным особенностям эта микросхема сегодня активно используется в комплексе автоматического подключения освещения.
Кроме этого в такой системе часто используется функциональный блок (бауо). Блок бауо оснащен защитной аппаратурой для групповых цепей в общедомовом освещении. Он автоматически включает подсветку на улице в зависимости от уровня естественного освещения.

Какие существуют виды устройств для автоматической подсветки

Разнообразие современного оборудования, предназначенного для автоматического подключения света, достаточно обширно. Но среди всего ассортимента наибольшей популярностью пользуются следующие модели:

• сумеречные реле или фотореле. Такие приборы срабатывают тогда, когда уровень освещенности на улице понизится до определенного показателя, самостоятельно включая подсветку;
• светильники, оснащенные датчиками движения. Такого рода приборы эффективно работают вблизи сооружений — гаражные ворота, центральный и черный вход в дом, веранда и т.д. Активация происходит тогда, когда в радиусе действия появляется движение;

Светильник с датчиком движения

Астрономическое реле

• астрономическое реле. Данный тип аппаратуры используется для решения определенных задач. Особенностью таких реле является то, что они программируются по координатам. Здесь нет нужды устанавливать сам датчик на приусадебном участке. Этот прибор способен к самостоятельному вычислению времени заката и рассвета, а также времени года, благодаря чему он может эффективно включать свет в автоматическом режиме в нужное время;
• реле, имеющие функцию задержки для отключения света. Такие приборы могут управляться кнопочными выключателями, а также отключаться через запрограммированное время.

Любой вариант оборудования, работающего в режиме автоматического включения подсветки, можно легко установить своими руками. Для подключения здесь понадобится лишь схема, прилагаемая производителем.

Заключение

Как видим, организация автоматического освещения наружного плана может происходить самыми разнообразными приборами. Несмотря на некие различия в принципах работы, все такие устройства способны качественно автоматизировать систему освещения на улице и сделать ее более удобной для эксплуатации.

Как подобрать и установить датчики объема для автоматического управления светом

Теперь публикую информацию по датчику освещенности.

В статье рассмотрю общие вопросы — устройство, применение, параметры, а также приведу фото реальных датчиков освещенности, их внутренности. В общем, читайте, если что упустил — дополняйте и спрашивайте в комментариях.

Главное! Подключение датчиков света, их настройка и принципиальные схемы — я рассматриваю во второй части статьи, .

Данное устройство ещё называют датчиком освещения, датчиком света, сенсором освещенности, светоконтролирующим выключателем, фотореле, фотодатчиком или сумеречным выключателем.

Я в статье буду называть и так, и этак — выбирайте, кому что больше нравится.

Почему я датчик движения ставлю в один ряд с датчиком освещенности?

У них много схожего:

• применяются для экономии энергии (энергосбережение),
• устройство домашней автоматики,
• одинаковая схема подключения,
• у каждого три вывода: фаза, ноль, выход, включают в качестве нагрузки (как правило) лампу освещения

Вечером иногда, проходя мимо, можно не отличить работу одного от другого.

Как работает датчик освещенности

Принцип работы прост, проще чем у датчика движения. В датчике освещения имеется светочувствительный элемент. Как правило, это фоторезистор или фотодиод. Эти элементы имеют свойство изменять своё сопротивление в зависимости от уровня освещения.

Далее через схему регулировки (калибровки) сигнал со светочувствительного элемента попадает на вход ключевого элемента (транзистора). Ключевой транзистор имеет в своей нагрузочной цепи реле, которое своими контактами коммутирует «нагрузку пользователя» — лампу, уличный прожектор, и т.п. Подробнее принцип работы будет рассмотрен в этой статье в описаниях принципиальных схем датчиков освещения.

Напоминаю, что схема датчика приведена в отдельной статье, ссылка в начале.

Можно сказать, что датчик освещенности и движения с точки зрения нагрузки работают точно так же, как и обычный, «человеческий» выключатель. Только тут этот выключатель автоматический, и реагирует на свет, поэтому его и называют датчиком света. Причем световой порог, при котором датчик света сработает, можно выставить вручную.

Устройство, внешний вид

Ниже на фото приведен внешний вид датчиков освещения LXP-02, LXP-03 , описание по ходу.

Датчик LXP-01 имеет упрощенную конструкцию, без регулировки времени и с пониженной мощностью.

Датчик освещенности уличный LXP-02 — самый популярный. Внешний вид сбоку

Тот же датчик, фото со стороны выводов:

Датчик освещённости уличный LXP-02. 2 внешний вид внизу

Описание выходов датчика:

• Коричневый (может быть черным) провод — фаза (питание датчика)
• Синий (зеленый) — ноль
• Красный — подключение нагрузки (выходная фаза)

Снимаем белый колпак, видим печатную плату, на которой собрана схема датчика:

Датчик освещения LXP-02. 4 Печатная плата

В датчике используется реле DE3F-N-A на 24 VDC , с током контактов 10А. Этот ток определяет максимальную мощность нагрузки, которую может коммутировать этот датчик: 10х220 = 2,2кВт. Как и написано в инструкции к датчику. Но я бы не рискнул подключать такую нагрузку к этому датчику. По моему мнению, максимум, на что способно это реле — 1 кВт (4 Ампера). Всё, что мощнее, нужно подключать через промежуточный пускатель достаточной мощности.

Другой ракурс, фото платы:

Датчик освещённости уличный LXP-02. 5 Печатная плата

LXP-02. 6 Печатная плата, вид со стороны пайки

Видите дорожки, на которые нанесен слой припоя? Именно они чаще всего горят из-за перегруза, КЗ, неправильного подключения в системе освещения. Вместе с ремонтом этих дорожек, как правило, приходится менять и реле.

Теперь переходим к фотографиям датчика освещения LXP-03 .

Согласно инструкции, этот датчик способен коммутировать токи 25А (220-240VAC). Смотрим на реле на плате. Ток реле 30А. То есть, производитель перестраховался. Я перестраховываюсь ещё больше, как и в случае с LXP-02. И ограничиваю ток через датчик на уровне 16А. В большинстве случаев для включения освещения хватает с головой.

Датчик освещения LXP-03. 2. другой ракурс

Технические характеристики датчиков освещенности

• Напряжение питания — 220-240 В
• Частота — 50-60 Гц
• Сила тока — 6 А (для LXP-01)
• Сила тока — 10 А (для LXP-02)
• Сила тока — 25 А (для LXP-03)
• Регулировка уровня освещенности — 5…50 Lux (для LXP-02 и LXP-03)
• Уровень освещенности (нерегулируемый) — 5…15 Lux (для LXP-01)

Напоминаю — во второй части статьи приведены .

С наступлением осени начинает сокращаться световой день.

Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.

Сейчас любой домашний мастер может экономить денежные средства за оплату электричества, обеспечив его оптимальное потребление для осветительных приборов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе.

Сделать это можно за счет их включения только с наступлением сумерек и отключения при рассвете. Причем работать они могут полностью в автоматическом режиме.

Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.

Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.

Для автоматического управления светильниками по величине освещенности рабочего места и фактору «День-ночь» используется специальный светочувствительный датчик. Он меняет свои электрические характеристики в зависимости от интенсивности падающего на него света.

Для корректировки уровня срабатывания имеется регулятор. После него сигнал от чувствительного элемента усиливается до необходимой величины и подается на обмотку реле электромеханической или статической конструкции.

Таким способом, в зависимости от дневного или ночного освещения, датчик света управляет подачей напряжения на обмотку реле. А последнее - подключает или отключает через свой контакт на светильник.

Как работает чувствительный элемент фотодатчика

Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:

• фоторезисторов;
• фотодиодов;
• фототранзисторов;
• фототиристоов;
• фотосимисторов.

Как работает датчик света на фоторезисторе

Полупроводниковый слой, облучаемый электромагнитными волнами оптического спектра, изменяет свое электрическое сопротивление.

К нему прикладывается источник стабилизированного напряжения, под действием которого в замкнутой цепи начинает протекать ток, вычисляемый по закону Ома. Его величина зависит от характера изменения сопротивления полупроводникового слоя датчика света.

При увеличении светового потока электрический ток возрастает, а при уменьшении - снижается. Остается только определить граничные состояния, при которых необходимо включать источник освещения в рабочее состояние или отключать его.

Как работает датчик света на фотодиоде

Светочувствительный элемент этого типа преобразует энергию электромагнитных колебаний видимого спектра в электрический ток.

Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.

Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:

1. питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
2. или обходиться без его использования.

Как работает датчик света на фототранзисторе

Принципы работы, используемые для двух предыдущих случаев, здесь тоже соблюдаются. Фототранзисторы, работают так же, как и их биполярные или полевые аналоги. На их характеристики влияет интенсивность облучения световым потоком.

Определив эту закономерность, выставляют границы рабочих уставок для конечной схемы фотореле. Таким же образом создаются датчики света на фототиристорах и фотосимисторах.

Как работает электрическая схема датчика света на фотореле

В качестве примера рассмотрим самое простейшее устройство со светочувствительным элементом на основе фоторезистора PR1, обладающего сопротивлением в несколько мегаом при полной темноте.

Под действием потока света оно снизится до нескольких килоом. Этой величины достаточно для открытия первого транзистора VT1, когда через него станет протекать коллекторный ток, открывающий второй каскад на транзисторе VT2.

В это плечо включена обмотка обыкновенного электромагнитного реле К1. Она перекинет собственный якорь во второе положение и переключит свой контакт К1.1, который управляет работой светильника.

При отключении реле от схемы его обмотка формирует ЭДС самоиндукции. Для его ограничения установлен диод VD1. Подстрочный резистор R1 используется в качестве регулятора уставки срабатывания датчика света. В некоторых случаях от него вообще можно отказаться.

За счет использования двух последовательно работающих транзисторов чувствительность такой схемы достигается очень большой величины, когда слабый сигнал света, падающий на поверхность фоторезистора, осуществляет переключение выходного реле и управление светильником в автоматическом режиме.

Такая схема является довольно универсальной. Она позволяет применять различные марки транзисторов, электромагнитных реле и устанавливать для них различное напряжение. Чем его величина будет больше, тем высшей чувствительностью обладает датчик света.

Заводские модули фотореле для сумеречных выключателей имеют более сложную структуру схемы, более мощный выходной контакт, но в основе своей работы они повторяют эти же принципы.

В самодельных конструкциях для автоматического управления светом хорошо зарекомендовала себя схема, описанная в статье . Ее несложно повторить своими руками тем, кто умеет и любит работать с .

Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж

Использование цветовой разметки проводов

Электрическая схема подключения сумеречного выключателя собирается на основе распределительной коробки, в которую приходят кабелем три провода от электрощитка:

1. фазы;
2. нуля;
3. заземляющего проводника.

На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:

• коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
• красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
• синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.

На фотографии сумеречного выключателя показаны эти провода и регулятор освещенности. При вращении его рукоятки устанавливается порог срабатывания датчика света.

Особенности монтажа

Обычная длина проводов, выступающих из корпуса фотореле, не превышает двадцати сантиметров. Поэтому его приято монтировать в непосредственной близости около распределительной коробки, а сам светильник:

1. выносят на некоторое расстояние;
2. или размещают рядом, как показано на фотографии.

При втором способе монтажа схемы необходимо учитывать, чтобы свет от включенной лампы источника не попадал на поле обзора датчика света. Иначе будет происходить ложное срабатывание. Для его исключения дополнительно применяют таймер и датчики движения.

Их контакты включают в последовательную цепочку между красным проводом, выходящим из фотореле и цоколем лампы светильника. Работа датчика движения и таймера подчиняется запрограммированным алгоритмам логической схемы сумеречного выключателя.

Подключение нескольких светильников к одному фотореле

Выходные контакты конечного датчика света обладают определенной коммутационной способностью. Их величина указывается в технической документации и на корпусе сумеречного выключателя в амперах. При необходимости управлять светом от нескольких источников необходимо внимательно посчитать нагрузку, создаваемую ими всеми в комплексе.

Если мощность контактов позволяет, то светильники подключает параллельной цепочкой, как показано на фотографии ниже.

Иногда может возникнуть ситуация, когда нагрузка схемы превышает допустимую мощность контактов сумеречного выключателя.

В этом случае допустимо использовать то же самое фотореле, но к его контактам подключить промежуточный элемент - обмотку магнитного пускателя, обладающей меньшей нагрузкой.

Мощные контакты этого коммутационного аппарата будут надежно переключать цепочку из многих светильников или один мощный прожектор, как показано на схеме ниже.

Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.

Важные технические характеристики датчика света

Фотореле выбирают по:

• чувствительности фотодатчика;
• типу и величине напряжения питания;
• мощности коммутируемых контактов;
• рабочей среде сумеречного выключателя.

Чувствительность фотодатчика

Под этим термином понимают отношение вырабатываемого внутри фотоэлемента тока в микроамперах к величине падающего на него потока света в люменах. Для более точного анализа приборов чувствительность классифицируют по:

1. частоте, связанной с определенным видом колебаний - спектральный метод;
2. диапазону падающих световых волн - интегральная чувствительность.

Напряжение питания сумеречного выключателя

На форму и величину сигнала обращают особое внимание при работе с моделями датчиков света, выпущенных за рубежом, где стандарты электроснабжения могут отличаться от тех, которые используются у нас.

Рабочая среда

Для управления светом уличных светильников создаются сумеречные выключатели с фотореле герметичной конструкции, способной противостоять действию атмосферных осадков и пыли. Их отличает повышенный .

Они же обладают увеличенным диапазоном рабочих температур. Когда наступает низкая морозная погода, то может возникнуть необходимость обогрева их контактов или временного отключения.

Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.

Изложенный в статье материал позволяет лучше понять видеоролик владельца Инженерные сети «Подключение фотореле».