光控灯开闭的创制与道理

2019-12-23 05:16 来源:万象城网站 点击:

 

  万象城不仅可控制一般白炽灯,而且可控制高压钠灯、普通荧光灯(即直管型荧光灯)、

  该光控灯开关适合控制园区路灯、单位走廊灯、公用厕所灯、广告灯和节日彩灯等,可实现白天电灯自动熄灭、晚上电灯自动点亮功能,经实际使用,具有较好的节电和延长电灯使用寿命效果。

  通用型光控灯开关的电路如图1所示,图中H是为便于说明原理而绘出的被控电灯。

  “555”时基集成电路A接成典型的施密特光触发器。白天,外界光线较强,光敏电阻器RL呈低电阻值,时基集成电路A的第2、6脚输入电压大于2/3Ucc(Ucc=8.4V), 第3脚输出低电平,双向晶闸管VTH无触发电流而阻断,电灯H不亮;夜晚,光敏电阻器RL失去外界光照呈高电阻值,使时基集成电路A的输入端电压小于1/3Ucc,其输出端第3脚跳变为高电平, 双向晶闸管VTH经限流电阻器R2获得合适触发电流而开通,电灯H通电发光。

  电路中,电阻器R1、电容器Cl组成了抗干扰延时电路,以防止夜晚瞬时光线(雷电闪光、车辆灯光等)照射到光敏电阻器RL上,干扰电灯H正常发光。由于时基集成电路A构成的施密特光触发器具有1/3Ucc的回差电压, 从而有效避免了电灯H在开关临界状态下的闪亮,经实际试用,效果较好。压敏电阻器RV并联在双向晶闸管VTH的两个主电流控制端(即第一阳极T1和第二阳极T2之间),能有效地消除电网中的各种尖峰电压,以及感性灯具(加高压钠灯等)在“开”、 “关”瞬间所产生的感生电压,保护双向晶闸管VTH不因过电压而击穿。

  该通用型光控灯开关共使用了16个电子元器件,其实物如图2所示。各元器件的具体说明如下。

  A选用NE555或LM555、pA555、5Gl 555等型“555”时基集成电路,该电路是一种模拟、数字混合集成电路,采用双列8脚直插式封装(DIP—8),其引脚功能及排列见图3。“555”时基集成电路具有定时精确、 驱动能力强(输出电流达200mA,可直接带动普通电磁继电器等)、电源电压范围宽(4.5—18V)、外围电路简单及用途广泛等特点,非常适合电子爱好者业余制作时使用。

  VTH选用BTl36型(额定通态电流Icc=4A、断态重复峰值电压UDRM>600V)双向晶闸管,有第一阳极T1、第二阳极T2和控制极(也称门极)G3个引出脚。 图4所示为BTl36型VTH的实物引脚排列和电路符号。读者手头如有T0405(4A、500V)、BTA04—600V型双向晶闸管,可以直接进行替换,但要求控制极触发电流IGT<10mA

  RL选用MG44—03型塑封光敏电阻器,其他亮阻小于或等于5kO、暗阻大于或等于1MΩ的光敏电阻也可代用。RV选用MYG471型氧化锌压敏电阻器,要求峰值电流大于或等于100A。 RP选用普通WH06—2型塑料封装的小型卧式微调电位器,标称电阻值为200k&Omega(塑壳上经常标有204字样)。R1一R3均选用RTX—1/8W型碳膜电阻器,标称阻值依次为100kΩ、510Ω和470kΩ。

  C1、C3选用耐压大于或等于16V的CD11型电解电容器,标称容量分别为100uF和220uF;C2选用CTl型瓷介电容器,标称容量为0.01uF;C4选用优质CBB22—630V型聚丙烯电容器, 标称容量为0.68PF。X1一X4用两个相同的可在电路板上直接焊接的双线式接线端子。

  整个制作过程可分为加工外壳、焊接电路、组装和调试三个步骤完成,分步介绍如下。

  (1)第一步,加工外壳。该光控灯开关由于长期工作在220V照明电路中,所以对于外壳的电气绝缘性能、机械强度等都有较高的要求。 可使用图5(a)所示的市售86系列单孔电视插座板及其适配的墙壁明式安装用塑料底座盒作为外壳,既保证了制作的要求,又在实际应用时符合电工安装规范,解决了外壳难题。

  86系列单孔电视插座板及其适配的墙壁明式安装用塑料底座盒,一般家电商城、五金电料店、灯具店均可购买到,价格一般不会超过6元。购买时注意,应选择图5(b)所示的全塑料电视插座板,价格较责、 后座是金属板的产品反而不适合。

  之所以选用单孔电视插座板,而不选用86系列的其他开关或插座板,是因为技图5(c)和图5(d)所示,用一字螺丝刀撬掉单孔电视插座板背面的插座芯后,面板中央暴露出来的小圆孔, 正好可用来作为光敏电阻器RL的感光窗口。为了防灰尘等,应技图5(e)所示,在面板背面的中央位置用强力胶粘贴一片透明硬塑料片,如同给家里的窗户安装上玻璃一样。

  另外,按图5(f)所示,在面板靠上侧位置用电钻钻出一个的的小孔,作为微调电位器RP的调节孔。同样为了防灰尘等,应给小孔配上合适的塑料或橡胶小塞子。 笔者采用了图5(g)所示的塑料铆钉(常用于封闭电器面板的安装螺丝孔口),效果较好。实际应用中,每次需要用小螺丝刀调节小孔内的微调电位器RP时,可先用小刀片撬出小孔内的塑料铆钉;调节结束,塞紧塑料铆钉即可。 也可以在小孔位置粘贴不干胶小图案或胶带纸。

  (2)第二步,焊接电路。首先裁取一块尺寸约为48mm×38mm的单孔环氧“洞洞板”,要求其能够正好故人第一步改造好的单孔电视插座板背面的塑料方口槽内,如图6所示。应注意,不同厂家生产的单孔电视插座板, 其背面的塑料方口槽大小可能不同,应适当调整裁取“洞洞板”的尺寸,使板子能够刚好放进塑料槽内。所选“洞洞板”最好采用性能良好的环氧板,尽量不选用质量无法保证的纸质板。采用“洞洞板”的好处是取材容易、使用方便,无需制作印制电路板, 达到事半功倍的效果。

  然后,技图7所示电路板接线图(注意焊接面向上)进行焊接。焊接时充分利用元器件引脚飞线连。