CN102752921B - 一种光控开关 - Google Patents
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Abstract
一种光控开关,包括直流电源、光照度控制电路和发光装置。光照度控制电路包括继电器RL1,触发电路模块,延时放电电路模块,光敏元件1以及调整电路模块。触发电路模块包括 NPN型三极管Q1、Q2和Q3以及电阻R3和R6;调整电路模块,包括电阻R4和R5,以及一端连接于电阻R4电流输出端、另一端连接继电器RL1电流输入端的电阻R7;电阻R7和继电器RL1所处支路的电流小于继电器RL1的吸合电流或释放电流。本发明只利用一套控制电路即可设定开灯/关灯照度,与现有技术用两套控制电路来分别控制开关灯照度相比线路大大简化,电子元件相应减少,成本较低,电路的稳定性也较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制电路开关的装置,特别是一种光控开关。
背景技术
光控开关能够根据光线的光照强度自动控制灯亮灯灭,使用光控开关不仅能节约人力,而且还能节约大量的电能,因此光控开关得到较为广泛的应用。为达到节能目的,通常将光控开关的开灯照度和关灯照度设定为不同值,而开灯照度和关灯照度的具体数值需要根据不同使用场地和条件来设定。目前,为设定不同的开关灯照度,现有技术一般都是采用双电路或类似双电路的控制方式来实现。例如, 中国专利文献CN2691208Y中公开了一种能根据照度要求光控电灯的教室照度智能监控器,通过设置两个光敏电阻来分别控制电灯的开关灯照度,两个光敏电阻分别与其他元件连接构成两套控制电路,两套控制电路依靠继电器来实现的相互切换。又如中国专利文献CN2859988Y中公开了一种可控制光照度的台灯,通过采用两组电阻组件(都包括一个光敏电阻)分别来控制开灯和关灯照度,两组电阻组件又通过与集成电路模块连接,用于实现两组电阻组件对电路控制的切换。
虽然上述装置可将开关灯照度设定为不同数值,但是采用两个光敏电阻形成两套控制电路来分别控制开关灯照度,使用的电子元件较多、电路较为复杂,制作成本也较高,而且过多的电子元件也增加了电路的不稳定性,长期效果难以确保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术的光控开关采用两套控制电路来分别控制开关灯照度,电路较为复杂,成本较高,为此,本发明提供了一种电路简化,成本较低的光控开关。
本发明采用的技术方案如下:
一种光控开关,包括直流电源和与所述直流电源电连接的光照度控制电路及由所述光照度控制电路控制开/关的发光装置;所述光照度控制电路包括继电器RL1,用于控制所述继电器RL1通/断的触发电路模块,用于向所述触发电路模块提供电源、启动所述触发器电路模块的延时放电电路模块,与所述延时放电电路模块串联的光敏元件,以及用于设定开灯/关灯照度值的调整电路模块。
在上述光控开关中,所述继电器RL1,其触头与所述发光装置串联,用于控制所述发光装置的开/关。
在上述光控开关中,所述触发电路模块,其电流输出端与所述继电器RL1连接;所述触发电路模块包括NPN型三极管Q1和Q2,所述三极管Q1的集电极和基极分别连接在所述延时放电电路模块的正负极,且所述三极管Q1的集电极还与所述直流电源的正极连接,所述三极管Q1的发射极通过电阻R3与所述直流电源的负极连接,所述三极管Q1的发射极还连接所述三极管Q2的发射极,所述三极管Q2的基极连接电阻R4的电流输出端,所述电阻R4和电阻R5串联连接于所述直流电源正负极之间,所述三极管Q2的集电极通过串联电阻R6与所述直流电源的正极连接。
在上述光控开关中,还包括所述PNP型三极管Q3,其基极连接所述三极管Q2的集电极,所述三极管Q3的发射极与所述直流电源的正极连接,所述三极管Q3的集电极连接所述继电器RL1电流输入端。
在上述光控开关中,所述调整电路模块,包括所述电阻R4和所述电阻R5,以及一端连接于所述电阻R4电流输出端、另一端连接所述继电器RL1电流输入端的电阻R7; 所述电阻R7和所述继电器RL1所处支路的电流小于所述继电器RL1的吸合电流或释放电流。
在上述光控开关中,所述延时放电电路模块包括电容C3、电阻R1和电阻R2;所述电容C3一端连接所述直流电源的正极,另一端连接所述三极管Q1的基极;所述电阻R1与所述光敏元件串联连接与所述直流电源的正负极之间;所述电阻R2的一端连接所述电阻R1的电流输出端,另一端连接所述三极管Q1的基极。
在上述光控开关中,所述电容C3为电解电容,所述电容C3的阴极连接所述三极管Q1的基极。
在上述光控开关中,所述电阻R7为可变电阻;所述继电器RL1的触头为常闭触头;所述光敏元件是光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管的一种。
在上述光控开关中,还包括阴极与所述继电器RL1电流输入端连接、阳极与所述电源负极连接的二极管D2。
在上述光控开关中,还包括供电电源及依次电连接的限流降压电路、整流滤波电路,所述供电电源依次经过所述限流降压电路和所述整流滤波电路处理后获得所述直流电源。
在上述光控开关中,所述限流降压电路包括连接所述供电电源火线的电阻R9、与所述电阻R9串联的电容C1以及与所述电容C1并联的电阻R8。
在上述光控开关中,所述整流滤波电路包括阳极与所述电容C1的电流输出端连接、阴极与所述三极管Q3连接的二极管D1,阴极与所述电容C1的电流输出端连接、阳极与所述供电电源零线连接的稳压二极管Z1以及一端连接所述二极管D1的阴极、另一端与所述供电电源零线连接的电容C2。
在上述光控开关中,所述二极管D1可以替换为整流桥BRIGE1。
在上述光控开关中,所述发光装置是白炽灯、LED灯或节能灯的一种。
在上述光控开关中,所述直流电源的负极接地。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
①本发明的光控开关,包括直流电源和与所述直流电源电连接的光照度控制电路及由所述光照度控制电路控制开/关的发光装置;所述光照度控制电路包括继电器RL1,用于控制所述继电器RL1通/断的触发电路模块,用于向所述触发电路模块提供电源、启动所述触发器电路模块的延时放电电路模块,与所述延时放电电路模块串联的光敏元件,以及用于设定开灯/关灯照度值的调整电路模块。本发明只利用一套控制电路即可设定开灯/关灯照度,与现有技术用两套控制电路来分别控制开关灯照度相比线路大大简化,电子元件相应减少,成本较低,电路的稳定性也较高。
②本发明的光控开关,具有延时放电电路模块,当光照度发生变化时,由于电容C3充放电作用,使三极管Q1基极电压延时发生变化,由此可以消除汽车车灯或其他较短外来光的干扰,使得发光装置不会因瞬时光亮影响而关闭,同样也不会因为瞬时的光线变暗而开启,这样的技术处理不仅使本发明一直处于正常稳定的工作状态,而且可以延长发光装置的使用寿命。
③本发明的光控开关,通过继电器RL1来控制开/关灯,且使控制电路与照明电路分离,这样的技术处理可以使照明电路电流保持恒定,因此可以用于控制LED灯、节能灯、白炽灯等,扩展了光控开关的使用范围。
④本发明的光控开关,其中三极管Q1的发射极通过电阻R3与直流电源的负极连接,电阻R3用于限流,降低三极管Q1发射极的电流,保护电气元件。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1是本发明光控开关实施例一的电路图;
图2是本发明光控开关实施例二的电路图。
图中附图标记为:1-光敏元件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
如图1所示,是本发明光控开关的优选实施例。所述光控开关包括直流电源和与所述直流电源电连接的光照度控制电路及由所述光照度控制电路控制开/关的发光装置;所述光照度控制电路包括继电器RL1,用于控制所述继电器RL1通/断的触发电路模块,用于向所述触发电路模块提供电源、启动所述触发器电路模块的延时放电电路模块,与所述延时放电电路模块串联的光敏元件1,以及用于设定开灯/关灯照度值的调整电路模块。
在本实施例中,所述直流电源为24V,是由110V交流电供电电源经限流降压电路和整流滤波电路处理后获得的,且所述直流电源的负极接地。所述发光装置采用节能灯,所述光敏元件1为光敏电阻。
所述继电器RL1的触头与所述发光装置串联,用于控制所述发光装置的开/关。在本实施例中,所述继电器RL1的触头为常闭触头。
所述触发电路模块的电流输出端与所述继电器RL1连接,所述触发电路模块包括 NPN型三极管Q1和Q2,以及PNP型三极管Q3。所述三极管Q1的集电极和基极分别连接在所述延时放电电路模块的正负极,且所述三极管Q1的集电极还与所述直流电源的正极连接,所述三极管Q1的发射极通过电阻R3与所述直流电源的负极连接,所述三极管Q1的发射极还连接所述三极管Q2的发射极,所述三极管Q2的基极连接电阻R4的电流输出端,所述电阻R4和电阻R5串联连接于所述直流电源正负极之间,所述三极管Q2的集电极通过串联电阻R6与所述直流电源的正极连接。所述三极管Q3的基极连接所述三极管Q2的集电极,所述三极管Q3的发射极与所述直流电源的正极连接,所述三极管Q3的集电极连接所述继电器RL1电流输入端。
所述延时放电电路模块的电流输出端与所述触发电路模块连接。所述延时放电电路模块包括电容C3、电阻R1和电阻R2;本实施例中,所述电容C3为电解电容,所述电容C3一端(阳极)连接所述直流电源的正极,另一端(阴极)连接所述三极管Q1的基极;所述电阻R1与所述光敏元件1串联连接与所述直流电源的正负极之间;所述电阻R2的一端连接所述电阻R1的电流输出端,另一端连接所述三极管Q1的基极。为了便于调节电路,所述电阻R1选用可变电阻。
所述调整电路模块包括所述电阻R4和所述电阻R5,以及一端连接于所述电阻R4电流输出端、另一端连接所述继电器RL1电流输入端的电阻R7; 所述电阻R7和所述继电器RL1所处支路的电流小于所述继电器RL1的吸合电流或释放电流,在本实施例中所述继电器RL1的触头为常闭触头,因此所述电阻R7和所述继电器RL1所处支路的电流小于所述继电器RL1的吸合电流;所述电阻R7为可变电阻。
所述光控开关还包括阴极与所述继电器RL1电流输入端连接、阳极与所述电源负极连接的二极管D2。
所述限流降压电路包括连接所述供电电源火线的电阻R9、与所述电阻R9串联的电容C1以及与所述电容C1并联的电阻R8。
所述整流滤波电路包括阳极与所述电容C1的电流输出端连接、阴极与所述三极管Q3连接的二极管D1,阴极与所述电容C1的电流输出端连接、阳极与所述供电电源零线连接的稳压二极管Z1以及一端连接所述二极管D1的阴极、另一端与所述供电电源零线连接的电容C2。
假定要求的开灯照度为10Lux,关灯照度为30Lux,通常情况下,先设定开灯照度,后设定关灯照度。具体设定过程如下:
1、首先将各电路元器件(除光敏电阻外)按图1所示的连接关系进行连接。
各元器件参数取值或型号选取如下:
,,,,,,,,,,,,标称电压可以取5V、12V、24V和48V,标称电压可以取5V、12V、24V和48V,Q1和Q2型号为2SC1623 9014,Q3型号为S8050 9013,D1和D2型号为M7或1N4007。
本实施例中,各元器件优选参数值或型号为:
将元器件连接后,调节可变电阻R7,使其处于最小值(从而确保所述电阻R7从最小值调整到最大值过程中都不会影响所述继电器RL1的通断)。
2、设定开灯照度,先将环境照度值确定在10Lux,然后选择不同阻值大小的光敏电阻接入电路中,将所述光敏电阻一端与所述电阻R1电流输出端连接,另一端与所述直流电源负极连接。先选择较大阻值的光敏电阻接入电路,如果灯不亮,则再换较小阻值的光敏电阻接入,以此方式,直至选择的光敏电阻能够使灯点亮。
3、设定关灯照度,在选定好合适的光敏电阻后,将所述光敏电阻接入电路,然后调整环境照度,将环境照度值确定在30Lux;之后调整所述电阻R7阻值,使所述电阻R7的阻值逐渐增大,直至使灯熄灭,此时固定所述电阻R7的阻值。
4、至此,开灯照度值和关灯照度值均按照要求设定完毕。
实施例二
如图2所示,本实施例电路中各元器件及其连接关系与实施例一基本相同。主要区别在于以下三处:
(1)用光敏三极管代替了光敏电阻,光敏三极管的集电极与所述电阻R1的电流输出端连接,发射极与所述直流电源负极连接。
(2)用整流桥BRIDGE1代替了二极管D1。
(3)所述发光装置为LED灯。
开关灯照度设定方法与实施例一中的设定方法相同。
在其他实施例中,所述发光装置还可以选用白炽灯。所述光敏元件1还可以选用光敏二极管。
在其他实施例中,所述继电器RL1的触头为常开触头,所述电阻R7和所述继电器RL1所处支路的电流小于所述继电器RL1的释放电流。
在其他实施例中,可以直接利用直流电源为光控开关供电,而不必设置用于处理交流电供电电源的所述限流降压电路和所述整流滤波电路。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种光控开关,包括直流电源和与所述直流电源电连接的光照度控制电路及由所述光照度控制电路控制开/关的发光装置;其特征在于:所述光照度控制电路包括继电器RL1,用于控制所述继电器RL1通/断的触发电路模块,用于向所述触发电路模块提供电源、启动所述触发器电路模块的延时放电电路模块,与所述延时放电电路模块串联的光敏元件(1),以及用于设定开灯/关灯照度值的调整电路模块;
所述继电器RL1,其触头与所述发光装置串联,用于控制所述发光装置的开/关;
所述触发电路模块,其电流输出端与所述继电器RL1连接;所述触发电路模块包括
NPN型三极管Q1和Q2,所述三极管Q1的集电极和基极分别连接在所述延时放电电路模块的正负极,且所述三极管Q1的集电极还与所述直流电源的正极连接,所述三极管Q1的发射极通过电阻R3与所述直流电源的负极连接,所述三极管Q1的发射极还连接所述三极管Q2的发射极,所述三极管Q2的基极连接电阻R4的电流输出端,所述电阻R4和电阻R5串联连接于所述直流电源正负极之间,所述三极管Q2的集电极通过串联电阻R6与所述直流电源的正极连接;
PNP型三极管Q3,其基极连接所述三极管Q2的集电极,所述三极管Q3的发射极与所述直流电源的正极连接,所述三极管Q3的集电极连接所述继电器RL1电流输入端;
所述延时放电电路模块,其电流输出端与所述触发电路模块连接;
所述调整电路模块,包括所述电阻R4和所述电阻R5,以及一端连接于所述电阻R4电流输出端、另一端连接所述继电器RL1电流输入端的电阻R7;所述电阻R7和所述继电器RL1所处支路的电流小于所述继电器RL1的吸合电流或释放电流。
2.根据权利要求1所述的光控开关,其特征在于:所述延时放电电路模块包括电容C3、电阻R1和电阻R2;所述电容C3一端连接所述直流电源的 正极,另一端连接所述三极管Q1的基极;所述电阻R1与所述光敏元件(1)串联连接于所述直流电源的正负极之间;所述电阻R2的一端连接所述电阻R1的电流输出端,另一端连接所述三极管Q1的基极。
3.根据权利要求2所述的光控开关,其特征在于:所述电容C3为电解电容,所述电容C3的阴极连接所述三极管Q1的基极。
4.根据权利要求1-3任一所述的光控开关,其特征在于:所述电阻R7为可变电阻;所述继电器RL1的触头为常闭触头;所述光敏元件(1)是光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管的一种。
5.根据权利要求4所述的光控开关,其特征在于:还包括阴极与所述继电器RL1电流输入端连接、阳极与所述电源负极连接的二极管D2。
6.根据权利要求5所述的光控开关,其特征在于:还包括供电电源及依次电连接的限流降压电路、整流滤波电路,所述供电电源依次经过所述限流降压电路和所述整流滤波电路处理后获得所述直流电源。
7.根据权利要求6权利要求所述的光控开关,其特征在于:所述限流降压电路包括连接所述供电电源火线的电阻R9、与所述电阻R9串联的电容C1以及与所述电容C1并联的电阻R8。
8.根据权利要求7所述的光控开关,其特征在于:所述整流滤波电路包括阳极与所述电容C1的电流输出端连接、阴极与所述三极管Q3连接的二极管D1,阴极与所述电容C1的电流输出端连接、阳极与所述供电电源零线连接的稳压二极管Z1以及一端连接所述二极管D1的阴极、另一端与所述供电电源零线连接的电容C2。
9.根据权利要求8所述的光控开关,其特征在于:所述二极管D1替换为整流桥BRIGE1。
10.根据权利要求9所述的光控开关,其特征在于:所述发光装置是白炽灯、LED灯或节能灯的一种。
11.根据权利要求10所述的光控开关,其特征在于:所述直流电源的负极接地。
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