简单的光控照明电路分析

　　光控照明电路（一）

　　图1-24所示为由一只晶体管构成的光控节能灯电路，适用于各种照明场合。

　　

　　图1-24由一只晶体管构成的光控节能灯电路

　　该电路比较简单，主要分为两个部分，即供电电路和光电开关控制电路。前者由T、VD1～VD4、IC1及C1组成，后者由VT1、RG、SSR（固态继电器）等组成。

　　（1）供电电路

　　220V交流电一路通过SSR与灯泡EL1连接;另一路加到电源变压器T的一次侧，从变压器二次侧输出10V交流低压，经VD1～VD4桥式整流、C1滤波及IC1稳压后，得到5V直流电源并提供给光电开关控制电路。

　　（2）光电开关控制电路

　　该电路由光敏电阻RG、晶体管VT1及电位器RP1等组成。在白天，RG受光照呈低阻状态，VT1截止，SSR不工作;在夜晚，RG无较强光线照射时呈高阻状态，VT1得到了合适的偏流而导通，从而使固态继电器输入端内的发光二极管导通发光，SSR受控接通EL1的供电，使EL1得电点亮。

　　光控照明电路（二）

　　图1-26所示为一款光控定时照明电路，该电路适合于阅报栏自动灯光控制，在夜幕降临时会自动点亮报栏灯光，便于人们阅读。在后半夜行人稀少时，它会自动关闭灯光，从而节约电能。

　　

　　该电路主要由光控电路、定时电路、晶闸管开关及电源电路等几部分组成。该电路采用了两个集成电路：一个是时基电路NE555;另一个是CD4541，这是一个CMOS可编程定时集成电路，采用14脚双列直插式塑料封装结构。

　　220V交流电经电容C1降压、VD1整流及ZD稳压后，在电容C2两端可获得12V直流电压，以供IC1使用。IC1与光敏电阻RG、电位器RP1、电阻R2等构成光控电路。时基集成电路IC1接成施密特触发器，白天外界的光线较强，光敏电阻RG呈低阻状态，IC1的②、⑥脚为高电平，IC1处于复位状态，其输出端③脚输出低电平，因此后级的定时器IC2与晶体管VT不工作，晶闸管VS因无触发电流而处于关断状态，报栏灯EL不亮。

　　当夜幕降临时，RG呈现高阻状态，时基集成电路IC1的触发端②脚为低电平，IC1翻转置位，③脚输出高电平，定时器IC2开始计时，因定时时间未到，其输出端⑧脚为低电平，VT截止，其集电极输出高电平，即晶闸管VS的控制极可通过R6获得正向触发电流而开通，报栏灯EL点亮。定时时间一到，IC2的⑧脚就输出高电平，晶体管VT导通，VS失去触发电流，当交流电过零时即关断，EL熄灭。

　　当外接电位器RP2和电容C6的参数值确定后，即可确定IC2内部振荡器的振荡频率。在夜幕降临，IC1的置位端③脚输出高电平时，IC2即接通电源，由于IC2的⑨脚为低电平，在复位状态下输出端⑧脚也为低电平，因此使得VT截止，VS可通过R6而开通。当设置的定时时间一到，IC2的输出端⑧脚便由低电平跳变到高电平，VT导通，因此关闭了晶闸管VS。

　　调节电位器RP2，可以获得不同的定时时间。由于IC2的12、13脚都接高电平时定时系数n为65536，因此通过调节RP2最长可获得9h的定时时间，足以使电灯在后半夜关闭。

　　光控照明电路（三）

　　图1-30所示电路是以集成电路LM339和CD4011为主构成的多功能光控照明电路。其中，IC1（LM339）内部装有4个独立的电压比较器，该电压比较器的特点如下。

　　

　　①失调电压小，典型值为2mV。

　　②电源电压范围宽，单电源电压为2～36V，双电源电压为±1～±18V。

　　③对比较信号源的内阻限制范围较宽。

　　④共模范围很大。

　　⑤差动输入电压范围较宽，大到可以等于电源电压。

　　⑥输出端电位可灵活方便地选用。

　　IC2（CD4011）是一块四2输入与非门集成电路。

　　光控电路由R1、RP1、RG、IC1-1等组成。在白天，光敏电阻RG由于受光照作用，其阻值变小，此时IC1-1的②脚输出低电平，致使VT1与VT2均截止，晶闸管VS1和VS2也截止，灯泡HL1～HLn（灯泡的数量根据需要确定）不会点亮。在晚上，由于光敏电阻RG无光照，其阻值变大，使IC1-1的②脚输出高电平，解除了对IC2-2与IC2-3的封锁。此时，可能有以下两种情况。

　　①当电网电压低于220V时，经C1滤波后的直流电压会随之下降，经R2、RP2分压后加到IC1-2的⑥脚上的电压也降低，其①脚输出高电平并加到IC2-3的⑥脚，IC2-3的④脚输出低电平，经IC2-4内部反相后由⑩脚输出高电平，使VT2导通，KA1的线圈得电吸合，其动合触点KA1闭合，VS1与VS2均导通，灯泡点亮。

　　②在夜晚，电网电压大于220V时，IC1-2的⑥脚电压上升。当该脚电压大于4V时，IC1-2的①脚输出低电平并加至IC2-3的⑥脚上，此时IC2-3的④脚输出高电平，IC2-4的⑩脚输出低电平，使VT2截止，KA1的线圈断电释放，其动合触点KA1不动作，VS2截止。与此同时，IC2-3的④脚输出的高电平也加至IC2-1的②脚，使其③脚输出低电平，经IC2-2内部反相后从11脚输出高电平，VT1导通，VS1得到直流触发电压也导通。由于VS1导通，故路灯获得的是经半波整流后的直流脉冲电压，灯泡消耗的功率减半，由此既可达到节能的目的，又可防止灯泡因夜里电网电压过高而被烧坏。