В быту зачастую бывает необходимо выключить свет по истечении определенного времени. В этом есть потребность в кладовых и простых хозяйственных постройках. В свою очередь и в иных случаях, когда нужно лимитировать по времени функционирование какого-либо электронного прибора, к месту будет использовать простой цифровой таймер, который позволяет включать или выключать нагрузку через определенный период.
Для уличных фонарей требуется какое-то ручное или автоматическое коммутационное устройство, позволяющее им включать и выключать. Как правило, смонтированные на уровне 8 футов на 10 футов от уровня земли, эти электрические распределительные коробки были простыми, но прочными переключающими устройствами, которые должны были работать вручную с помощью «Лампера». Переключатель активизировался бы «ламповым зажимом» с деревянным столбом с крюком или петлей, закрепленными на конце. Внешний качающийся выключатель был бы снят в положение включения или выключения, чтобы управлять лампой выше.
Простой цифровой таймер включения и выключения света, который можно собрать своими руками, построен только лишь на одном интегральном счетчике К561ИЕ16. Как известно, что для работы любого счетчика нужен внешний генератор тактовых импульсов. В нашем случае его роль выполняет простой мигающий светодиод.
Описание схемы работы простого цифрового таймера
Как только будет включено питание таймера, С1 заряжается через сопротивление R2 в результате чего на выводе 11 кратковременно появляется лог.1, переводя все выходы счетчика в ноль. Транзистор, подключенный к выходу счетчика, откроется и сработает реле, подключив своими контактами нагрузку.
Временные переключатели и таймерные переключатели «Календарь». Ранние примеры были и необходимы для регулярного ранения, а также для ручного повторного набора каждые две недели, чтобы учитывать отклонения в освещении в течение года. На протяжении многих лет были разработаны автоматические электромеханические часы, которые были разработаны с учетом разницы во времени освещения, которые были известны. Однако за последнюю четверть века переключатели календарного времени почти исчезли из-за использования в уличном освещении.
Управление динамическим переключением. Это позволило «переключить» уличное освещение на большие площади, которое должно контролироваться с одного устройства на электрической подстанции. Когда пришло время переключать уличные фонари, на источник питания с подстанции была отправлена всплеск высокочастотного сигнала, и эти реле обнаружили сигнал и закрыли схему на лампе. Когда пришло время выключить уличные фонари, был отправлен очередной взрыв.
С мигающего светодиода с частотой около 1,4 Гц поступают импульсы на тактовый вход (ножка 10) счетчика DD1. C каждым спадом входного импульса происходит приращение счетчика. По прошествии 256-и импульсов (по времени это займет приблизительно 256 / 1,4 Гц = 183 сек. или ~ 3 минуты), на выводе 12 возникает лог.1. В связи с этим транзистор закроется, обесточив нагрузку. Плюс ко всему лог.1 с выхода 12 поступает на тактовый вход DD1 через диод VD1, останавливая тем самым работу таймера.
Эта коммутационная система, вероятно, была предшественником систем коммутации телефонного управления, используемых сегодня. Аналогично, когда уровень освещенности снова увеличивается, фотоэлемент будет ощущать возрастающие уровни света и погасит лампу.
Доступны различные фотоэлементы, которые по-разному реагируют на различные условия освещения, так что оптимальная производительность и экономичность могут быть получены из уличного освещения во время освещения. Фотоэлементы также рассчитаны на задержку реакции на быстро меняющиеся уровни освещенности, так что они не будут многократно включать и выключать освещение в этих условиях.
Периодичность работы таймера можно подобрать путем подключения точку соединения резистора R3 и диода VD1 к различным выходам DD1. Немного подправив данную схему, возможно построить таймер, исполняющий противоположную функцию работы. Изменение затрагивает транзистор VT1. Его необходимо поменять на транзистор иной структуры.
Как и большинство компонентов, фотоэлементы в конечном итоге терпят неудачу в течение срока их службы, но когда они это делают, они предназначены для отказа «вкл». Возможно, вы видели уличные фонари в течение дня; довольно часто проблема вызвана неисправным фотоэлементом.
Существует два основных типа фотоэлемента: односекционные фотоэлементы и двухсекционные фотоэлементы. В односекционном переключателе фотоэлемента фотоэлемент и переключатель управления являются неотъемлемыми. Преимущество этих типов переключателей, управляемых фотоэлементом, состоит в том, что они компактны и могут легко размещаться внутри структуры фонаря.
Теперь при появлении на выходе счетчика лог.1, транзистор будет открываться и включать нагрузку. Взамен электрореле в данном варианте, возможно включить простой звуковой излучатель с внутренним генератором, к примеру, HCM1612X. Подсоединять электроизлучатель необходимо соблюдая полярность.
Детали таймера включения и выключения света
Диоды VD1-VD2 серии КД103, КД522, КД103, КД521, КД102. Транзисторы КТ814А можно поменять на КТ973 или КТ814. произвольный из серии КТ604, КТ815. Помимо счетчика К561ИЕ16, возможно использовать ее иностранный аналог CD4020B. Так же можно использовать и микросхему CD4060, у которой уже имеется тактовый генератор, поэтому светодиод и сопротивление R1 можно убрать. Светодиод – мигающий типа ARL5013URCВ, L816BRSCВ, L56DGD,
Двухсекционные ячейки отличаются тем, что фотоэлемент и переключатель не являются такими, как один; обычно фотоэлемент расположен в верхней части фонаря, но контрольный выключатель может располагаться на некотором расстоянии, например, в основании колонки фонарного столба.
Интеллектуальные системы управления. Это имеет потенциал значительной экономии средств на текущих уровнях потребления энергии. Поэтому можно избежать ненужного дамберирования ламп, и можно избежать дорогостоящих ночных проверок установок. Другим важным преимуществом системы является то, что она может быть внедрена в существующую установку и не требует дополнительных наземных работ. Однако, если из установки требуется возможность регулировки яркости, необходимо использовать подходящие заменяющие фонари со встроенной функцией затемнения.
Таймер достаточно экономичен в плане энергопотребления. Ток, который потребляет таймер, не учитывая ток реле, составляет около 11 мА.
В наше время для управления освещением на улице и прилегающей к дому территории чаще всего используются фотодатчики ().
Вот несколько примеров переключателей и фотоэлементов, хранящихся в коллекции. Клавиши автомобиля дают ощущение масштаба. С открытой коробкой; сверху вниз, фарфоровые подпружиненные контактные диски, два держателя для фарфоровых предохранителей и чугунную уплотнительную камеру.
Время-переключатели. Эти ранние устройства были предназначены для 24-часового переключения, но не имели автоматической регулировки сезонных отклонений при освещении, поэтому их пришлось вручную сбросить каждые две недели. Квадратный торцовый шпиндель, торчащий из центра механизма часового механизма, представляет собой ключ, который будет задействовать двигатель с пружинным двигателем. Клавиши автомобиля показывают, насколько малы эти ранние устройства.
Фотодатчики включают освещение в зависимости от величины естественной освещенности. Как-то так получилось, что все немного подзабыли наиболее популярное техническое решение относительно недавнего прошлого - включение и выключение освещения с помощью суточного реле времени .
Еще до появления фоторезисторов и других фотоэлементов для автоматизации освещения активно применялись различные автоматические устройства с часовыми механизмами . Эти устройства включали и отключали освещения в предварительно заданное время суток. Например, широко распространены были реле 2РВ (однопрограммное ) и 2РВМ (двухпрограммное) .
Всплеск на верхней части детектора заключается в том, чтобы птица не окутала верхнюю часть детектора и не закрывала его в пометах, что в конечном итоге блокирует свет и прекращает работу фотоэлемента. Контрольный переключатель будет установлен внутри столбца. Переключение пульсаций или ритмического управления.
Ключи от автомобиля использовались, чтобы дать представление о масштабе. Если вы используете датчик движения, чтобы включить свет, официальная функция интеллектуального освещения также даст вам возможность выключить свет через определенное количество минут бездействия. Но как вы можете получить аналогичный эффект таймера, если вы включите свет каким-то другим способом, например, кто-то прибыл домой или просто включил переключатель?
Принцип работы этих реле был основан на вращении программного диска с отверстиями, в которые вкручивались специальные штифты по заданной программе. Диск вращался с помощью часового механизма. Пружина часового механизма заводилась под действием электромагнита. При вращении диска штифты нажимали на микровыключатели и при этом включали и отключали освещение.
Существует несколько способов сделать это. Это способ охватывает метод, использующий один виртуальный коммутатор и три интеллектуальных автоматики освещения. Создайте виртуальный переключатель, чтобы быть таймером. Создайте первую интеллектуальную автоматизацию освещения, чтобы установить таймер.
Разновидности таймеров управления освещением
Вы делаете это, выбирая виртуальный коммутатор как тот, который вы хотите «контролировать», а затем говорите, что хотите отключить его, а затем, когда его спросят, как вы хотите «запустить» его, прокрутите весь путь до конца на странице и появится опция «превышение надбавки за власть». После того, как вы выберете это, вам будет предоставлена новая страница, на которой вы можете заполнить количество минут.
У этого способа управления освещением есть свои преимущества и недостатки. Преимущества, в основном, связаны с тем, что на работу осветительной установки не влияют никакие случайные засветки. Реле - это относительно простое устройство и его можно размещать абсолютно в любом месте, в том числе и в помещении, в то время, как должен обязательно находится в месте контроля естественной освещенности. Кроме этого, отсутствует необходимость определять необходимый порог освещенности.
Создайте вторую автоматизацию интеллектуального освещения, чтобы виртуальный коммутатор «соответствовал» реальному устройству. Таким образом, реальное устройство включается всякий раз, когда виртуальный коммутатор включается, и выключается снова, когда виртуальный переключатель отключается.
Вы делаете это, выбирая настоящий переключатель в качестве переключателя, который вы хотите «контролировать», выберите «включить», а затем, когда вас спросят, как вы хотите «запустить» его, скажем, с помощью коммутатора, а затем выберите виртуальный коммутатор из этого второго списка.
Главный недостаток использования суточного реле времени заключается в том, что время восходов и закатов солнца постоянно меняется, что требует регулярной подстройки механизма на новые значения времени восхода и заката солнца что очень не удобно. Если этого не делать, то через определенное время такие реле давали большие погрешности при включении, например включали лампы, тогда когда в этом необходимость полностью отсутствовала из-за достаточно хорошего уровня естественной освещенности.
Создайте третью интеллектуальную автоматизацию освещения, чтобы запустить виртуальный коммутатор. Теперь вам просто нужно настроить что-то, чтобы включить виртуальный коммутатор в зависимости от условий запуска, таких как время суток или кто-то, прибывающий домой или в конкретный режим. Обычно это была бы интеллектуальная автоматизация освещения, но она также может быть обычным или другим интеллектуальным приложением.
Возникает условие триггера, виртуальный коммутатор включается, реальное устройство включается, потому что оно следует за виртуальным коммутатором, виртуальный коммутатор отключается из-за допустимого значения мощности, и реальное устройство отключается, поскольку оно следует за виртуальным устройством.
С бурным развитием электроники и микропроцессорной техники появляются все более умные устройства, которые реализуют напоминают старые проверенные технические решения на более качественном уровне.
Так как в некоторых случаях ограничить обычный датчик освещенности от случайных засветок неимоверно сложно, то на помощь может прейти устройство, в котором необходимость во внешнем датчике освещенности полностью отсутствует - цифровой астрономический таймер .
По своему принципу действия такое устройство похоже на с часовым механизмом прошлого. Но в отличии от свои предшественников, современные устройства такого типа способны производить автоматический расчет времени восхода и захода солнца и производить переключения в выходных цепях (включая и отключая источники света) только тогда, когда в этом действительно имеется необходимость.
Цифровые астрономические таймеры выпускаются большим количеством производителей и по своим техническим характеристикам они все очень похожи.
Пример такого устройства - астрономический таймер Rex 2000 компании Legrand .
Для того, что бы астрономический таймер Rex 2000 правильно мог определять время восхода и захода солнца в память таймера при его первоначальной настройке необходимо ввести дату, время и локальные координаты (долготу и широту) той местности, где он будет эксплуатироваться. При этом астрономический таймер Rex пригоден для использования в любой точке Земли.
Астрономический таймер Rex2000 компании Legrand
Переключение таймера () происходит без использования светочувствительного элемента. В целях экономии электроэнергии ночью возможно программированное отключение таймера. Время переключения легко определяется по сегментированному дисплею.
Возможна коррекция времени включения и выключения в пределах +/- 60 мин от рассчитанных астрономическим таймером значений времени восхода и захода солнца. Кроме этого, управляющий вход «S» таймера позволяет включить таймер независимо от текущей программы. Как заявляет фирма-производитель, точность таймера составляет +/- 1 с/сут.
Таймер автоматически совершает переход на «зимнее»/«летнее» время. Имеется пломбируемая крышка. Интерфейс программирования «FACE». Разные модели таймеров могут получать питание от напряжения 230 В или 24 В. Рабочая температура -20…+55 о С. Степень защиты - IP20.
Существует модель астрономического таймера, который может управлять сразу двумя каналами. В таймере имеется 1 или 2 переключающих контакта на 16 А для чисто активной нагрузки или 4 А для индуктивной (при cos фи = 0,6). Если Вам необходимо подключить через таймер более мощные лампы, то в этом случае подключение ламп нужно производить через . При этом астрономический таймер уже будет управлять не непосредственно линией, а катушкой электромагнитного пускателя.
Схема подключения астрономического таймера Rex2000
У некоторых производителей в астрономический таймер заложена функция автоматического определения времени восходов и закатов солнца по введенному названию города и текущей дате. Кроме этого в таймере может быть встроенный счетчик отработанного таймером времени и количества включения нагрузки, возможность ввода пароля для того, чтобы исключить чужое вмешательство в работу устройства.
Большинство автоматических таймеров выпускаются для монтажа на DIN -рейку (стандартную металлическую рейку шириной 35 мм) и имеют простую схему подключения.
Астрономический таймер сохраняя все достоинства устройства с часовым механизмом (главное преимущество заключается в том, что отсутствует необходимость в монтаже датчика освещенности) управляет источниками света в зависимости от естественной освещенности (правда определенной расчетным путем).