Relais photo à économie d'énergie. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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L'une des raisons de la consommation excessive d'énergie est la combustion sans but des lampes le matin et pendant la journée, lorsqu'il y a suffisamment de lumière naturelle. La raison en est qu'avec une augmentation lente de l'éclairage, une personne ne peut pas déterminer à temps le moment où il est temps d'éteindre la lumière artificielle. Cette situation se produit particulièrement souvent dans les institutions. Les auteurs proposent un relais photo qui éteint automatiquement l'éclairage et, à leur avis, est dépourvu de bon nombre des défauts des développements précédents.

La consommation excessive d’énergie est difficile à quantifier. Si nous supposons que la lumière artificielle est éteinte 30 minutes après le début d'un éclairage naturel suffisant et que le système d'éclairage se compose de 20 lampes LB-40, ce qui correspond approximativement à une salle de travail ou d'enseignement ordinaire, alors environ 144 kWh d'électricité seront être surutilisé en un an. En fait, les lumières ne sont souvent éteintes que le soir, cette évaluation peut donc être considérée comme optimiste ; les dépenses excessives sont bien plus importantes.

Pour éviter la surconsommation, des systèmes de contrôle automatique de l’éclairage sont généralement utilisés. Les systèmes centralisés complexes de ce type sont souvent inabordables en raison de leur prix élevé et de leur installation nécessitant beaucoup de main d’œuvre. Ceux qui allument et éteignent l'éclairage à une heure donnée de la journée, quel que soit l'éclairage réel, nécessitent généralement un entretien systématique - ajustement des moments d'actionnement. Les appareils basés sur des capteurs de présence sont sensibles aux interférences et ne fonctionnent que si des personnes se déplacent constamment dans la pièce ou créent un bruit acoustique suffisamment fort. Les relais photo traditionnels rallument l'éclairage au crépuscule, alors que dans la plupart des cas cela n'est plus nécessaire.

Le relais photo proposé éteint automatiquement la lumière électrique lorsqu'il y a suffisamment de lumière naturelle, et ne l'allume pas le soir, même si l'interrupteur reste allumé. Avec tout cela, l'appareil permet d'allumer la lumière manuellement, si nécessaire. Le relais photo ne nécessite pas l'installation de commandes supplémentaires, s'intègre assez facilement dans le câblage électrique existant et peut, en principe, contrôler des lampes de n'importe quelle puissance. Le niveau seuil d'éclairage auquel il réagit est ajusté lors de son installation.

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Le circuit photorelais est illustré à la Fig. 1. Une tension alternative de 220 V lui est fournie via un interrupteur d'éclairage standard non représenté sur le schéma, situé dans le câblage électrique. Le bloc d'alimentation est réalisé selon le schéma classique avec un condensateur ballast C5. La résistance R5 limite l'amplitude de l'impulsion de courant de charge du condensateur C5 au moment de la mise sous tension. Après avoir coupé la tension secteur, ce condensateur est déchargé via la résistance R7.

Un redresseur demi-onde est monté sur la diode VD6, et la diode VD5 transmet. à travers lui-même des demi-cycles de polarité inversée pour VD6. Cela empêche le condensateur C5 d'être chargé par la composante continue du courant redressé. Après avoir lissé les ondulations avec le condensateur C7, la tension redressée est fournie à un stabilisateur d'inductance de 100...200 μH ; elle doit être conçue pour le courant total des lampes commutées par le photorelais.

Étant donné que le triac est activé et désactivé à des valeurs de tension secteur nulles, l'inductance peut dans la plupart des cas être remplacée par un cavalier. Cela n'est nécessaire que s'il y a des plaintes concernant les interférences créées par le relais photo. Si la puissance totale des lampes est supérieure à 150 W, le triac VS1 doit être installé sur un dissipateur thermique de surface suffisante. La LED AL307BM peut être remplacée par n'importe quelle autre, de préférence avec une luminosité accrue.

Fig. 2

La photodiode utilisée par les auteurs n'était pas marquée. Presque tous d'entre eux peuvent fonctionner dans cet appareil, il vous suffit de sélectionner la valeur de la résistance R1. Il est à noter que le bon fonctionnement du photorelais dépend en grande partie de l'emplacement et du mode d'installation de la photodiode. Il est difficile d'indiquer des critères clairs pour le choix de cet emplacement en raison de la grande variété de géométrie des pièces, de la nature de leur éclairage naturel, de la configuration, de l'emplacement et de la puissance des sources de lumière artificielle. Par conséquent, le lieu d'installation devra être choisi expérimentalement en fonction du fonctionnement le plus fiable du relais photo aux bons moments. Pour éliminer l'influence des interférences, la LED doit être connectée à la carte avec des fils de longueur minimale torsadés ensemble. A noter qu'il est connecté galvaniquement au réseau.

Le programme du microcontrôleur photorelais est écrit en PIC Basic Pro. Le programme informatique IC-Prog a été utilisé pour charger le programme dans le microcontrôleur. Étant donné que les informations sur la configuration requise du microcontrôleur sont disponibles dans le fichier HEX du programme (c'est l'une des différences entre les microcontrôleurs PIC et AVR), le programmeur l'installe automatiquement.

En règle générale, un relais photo assemblé à partir de pièces réparables commence à fonctionner immédiatement après la mise sous tension. Afin de régler le seuil d'éclairement au-dessus duquel l'éclairage électrique doit être éteint, il faut s'assurer que l'éclairement de la pièce devient égal à cette valeur (par exemple, attendre l'heure appropriée de la journée). Après avoir fermé les contacts de l'interrupteur SA1, vous devez régler le curseur de la résistance d'ajustement R2 sur une position aussi proche que possible de celle par laquelle la LED HL1 s'allume et s'éteint.

Si pendant le fonctionnement de l'appareil vous devez allumer l'éclairage qui a éteint le relais photo, il suffit d'ouvrir brièvement et de fermer immédiatement l'interrupteur situé dans son circuit d'alimentation secteur.

Le programme du microcontrôleur peut être téléchargé de ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/05/1.zip.

littérature

1. Aizenberg Yu. B. (éd.) Économie d'énergie dans l'éclairage. - M. : Signe, 1999.
2. Werner V. Système de commande intelligent pour l'éclairage intérieur. - Ingénierie de l'éclairage, 1993, n°4, p. 15-19.

Auteur: B. Poezzhalov, Y. Martynyuk

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