Тема: «Изучение работы фотореле».

Цель:Сформировать умение собирать электрическую схему для включения фотореле.

По окончании выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

- назначение, устройство и принцип действия фотореле;

- возможные схемы включения фотореле;

- назначение элементов схем включения и их характеристики;

уметь:

- собирать электрическую схему для практического использования фотореле.

Основные теоретические положения:

Существуют различные схемы управления электропитанием. В данном случае представлена схема фотореле, в которой управляющим элементом является фоторезистор, также могут использоваться и другие элементы, например, терморезистор, фототранзистор и т. д.

Фоторезистор R1 вместе с резисторами R2 и RЗ образуют делитель напряжения, который определяет ток базы транзистора VТ1. В дневное время суток, когда фоторезистор освещен, его сопротивление сравнительно невелико, поэтому транзистор VT1 открыт и насыщен, а VТ2 закрыт. Коллекторный ток транзистораVT2, а следовательно, и ток управляющего электрода симистора практически равны нулю. Симистор, таким образом, закрыт, и ток через нагрузку не протекает.

С уменьшением освещенности сопротивление фоторезистора возрастает, и ток базы транзистора VТ1 начинает уменьшаться. При достижении определенного значения транзистор VТ1 выходит из насыщения и начинает закрываться. Увеличивающееся падение напряжения на резисторе R7 ускоряет закрывание транзистора VТ1 и открывание VТ2.

Ток управляющего электрода симистора, протекающий через открытый транзистор VТ2 и резисторы R6, R7, поддерживает симистор открытым на протяжении обоих полупериодов сетевого напряжения. Следовательно, лампы сразу начинают светить в полный накал. Процесс выключения фотореле происходит в обратном порядке.

Порог срабатывания фотореле устанавливают переменным резистором R2, а резистор RЗ служит для ограничения тока делителя при попадании на фотоприемник прямых солнечных лучей. Резистор R6 определяет ток управляющего электрода симистора, который при открытом транзисторе VТ2 должен быть больше тока включения симистора, но меньше допустимого коллекторного тока транзистора VТ2. Резистор R5 уравнивает напряжение на управляющем электроде и катоде симистора, когда транзистор VТ2 закрыт. Это обеспечивает надежное выключение симистора и помехоустойчивость фотореле в целом.

В устройстве использованы постоянные резисторы МЛТ, подстроечный — СП2-3. Конденсатор С1 — любой малогабаритный, С2 — МБГО-2. Транзисторы VТ1 и VТ2 — КТЗ15Г или КТЗ15Е с коэффициентом передачи тока не менее 60.

Устройство собрано в круглой пластмассовой разветвительной коробке, предназначенной для наружной проводки. Все элементы смонтированы на круглой печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Резистор R5 распаян непосредственно на выводах симистора, а резистор Кб — между выводом управляющего электрода и платой.

Катоды стабилитрона VD1 и симистора соединены между собой и с платой навесным проводником. Резьбовые выводы анода этих деталей необходимо укоротить так, чтобы они не выступали за пределы крепежных гаек. Фоторезистор своими выводами вставляют во впаянные в плату трубчатые стойки высотой 25 мм так, что под ним освобождается место для монтажа других деталей. В качестве стоек использованы гнезда соответствующего диаметра от штыревого разъема.

Так как в этой схеме используется достаточно мощный симистор, к ней можно подключать любые устройства мощностью до 1 кВт.

Фотореле (рисунок 91) состоит из датчика освещенности (R1), порогового устройства, выполненного по схеме триггера Шмитта (VT), VТ2), и коммутирующего» элемента (VS1).