省エネフォトリレー。スキーム、説明

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省エネフォトリレー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電力の過剰消費の原因の一つは、自然光が十分にある午前と午後に目的もなくランプが点灯することです。その理由は、照度がゆっくりと増加すると、人は人工光を消す時期をタイムリーに判断できないためです。この状況は特に教育機関でよく見られます。著者らは、照明を自動的に消すフォトリレーを提案しており、彼らの意見では、これまでの開発の多くの欠点が解消されています。

エネルギーの無駄を定量化するのは困難です。十分な自然光が当たってから 30 分後に人工照明が消え、照明システムが 20 個の LB-40 ランプで構成されていると仮定すると、これは通常の作業室または研修室にほぼ相当し、約 144 kWh の電力が消費されます。年間使いすぎます。実際、照明は夕方まで消されないことが多いため、この評価は楽観的であると考えられ、過剰支出ははるかに大きくなります。

浪費を防ぐために、通常は自動照明制御システムが使用されます。この種の高度な集中システムは、コストが高く、設置が複雑なため、利用できないことがよくあります。実際の照明に関係なく、特定の時間に照明をオン/オフするものは、原則として、トリガーポイントの調整という体系的なメンテナンスが必要です。存在センサーをベースにしたデバイスは干渉に敏感であり、さらに、人が常に部屋を動き回るか、十分な大きさの音響ノイズが発生する場合にのみ機能します。従来のフォトリレーは、夕暮れ時に照明が再び点灯しますが、ほとんどの場合、照明は必要なくなります。

提案したフォトリレーは、自然光が十分にあるときは自動的に照明を消し、夕方になるとスイッチを入れたままにしても点灯しません。これらすべてにより、このデバイスを使用すると、必要に応じて手動でライトをオンにすることができます。フォトリレーは追加の制御装置を設置する必要がなく、既存の電気配線に非常に簡単に統合でき、原理的にはあらゆる電力のランプを制御できます。反応する照度の閾値レベルは設置時に調整されます。

米。 1（クリックで拡大）

フォトリレーの仕組みを図に示します。 1. 220 V の交流主電源電圧が、図には示されていない配線で利用可能な通常の照明スイッチを通じて供給されます。電源ユニットは、バラストコンデンサC5を使用した古典的な方式に従って作られています。抵抗 R5 は、スイッチオン時のコンデンサ C5 の充電電流パルスの振幅を制限します。主電源電圧をオフにした後、このコンデンサは抵抗 R7 を通じて放電されます。

VD6 ダイオードには半波整流器が組み込まれており、VD5 ダイオードは通過します。それ自体を通じて、VD6 の逆極性の半サイクルが発生します。これにより、コンデンサ C5 が整流電流の DC 成分によって充電されるのを防ぎます。コンデンサ C7 によってリップルを平滑化した後、整流された電圧は 100 ～ 200 μH のインダクタンスを備えた安定器に供給されます。安定器はフォトリレーによって切り替えられるランプの合計電流に合わせて設計する必要があります。

トライアックのオンとオフの切り替えは主電源電圧のゼロ値で発生するため、ほとんどの場合、インダクタをジャンパに置き換えることができます。これは、写真リレーによって生じる干渉について苦情がある場合にのみ必要です。合計ランプ電力が 150 W を超える場合、トライアック VS1 は十分な面積のヒートシンクに取り付ける必要があります。 AL307BM LED は、できれば輝度を高めた他の LED と交換できます。

省エネフォトリレー
図。 2

著者が使用したフォトダイオードにはマークが付けられていませんでした。それらのほぼすべてがこのデバイスで動作し、抵抗 R1 の値を選択するだけで済みます。フォトリレーが正しく動作するかどうかは、フォトダイオードの設置場所と設置方法に大きく依存することに注意してください。部屋の形状、自然光の性質、人工光源の構成、配置、出力が多種多様であるため、この場所を選択するための明確な基準を示すことは困難です。したがって、適切なタイミングでフォトリレーが最も確実に動作するように、設置場所を経験的に選択する必要があります。干渉の影響を排除するために、LED は最小限の長さのワイヤをより合わせて基板に接続する必要があります。電気的に主電源に接続されていることに注意してください。

フォトリレーマイコンプログラムはPIC Basic Proで書かれています。プログラムをマイクロコントローラーにロードするために、コンピュータープログラム IC-Prog が使用されました。マイクロコントローラの必要な設定に関する情報はプログラムの HEX ファイルで入手できるため (これが PIC マイクロコントローラと AVR の違いの XNUMX つです)、プログラマはそれを自動的にインストールします。

保守可能な部品で組み立てられたフォトリレーは、原則として電源を入れるとすぐに動作を開始します。照明をオフにしなければならない照度のしきい値を設定するには、部屋の照度がこの値と等しくなるようにする必要があります (たとえば、適切な時刻になるまで待つ)。 SA1 スイッチの接点を閉じて、トリマ抵抗 R2 を HL1 LED が通過時にオン/オフする位置にできるだけ近い位置に設定する必要があります。

デバイスの動作中に、フォトリレーをオフにした照明をオンにする必要がある場合は、主電源回路のスイッチを短時間開いてすぐに閉じるだけで十分です。

マイコンプログラムはダウンロード可能 ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/05/1.zip から.

文学

Aizenberg Yu. B. (ed.) 照明の省エネルギー。 - M.:サイン、1999年。
Werner V. 室内照明用のインテリジェント制御システム。 - 光工学、1993 年、No. 4、p. 15-19。

著者: B. ポエザロフ、Y. マルティニュク

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