CN103401546A - 通用光控开关 - Google Patents

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CN103401546A CN2013102960665A CN201310296066A CN103401546A CN 103401546 A CN103401546 A CN 103401546A CN 2013102960665 A CN2013102960665 A CN 2013102960665A CN 201310296066 A CN201310296066 A CN 201310296066A CN 103401546 A CN103401546 A CN 103401546A
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何林
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Abstract

本发明提供了一种通用光控开关，其特征包括：12V直流电源、感光电路、电压比较电路、直流继电器驱动电路；所述的感光电路由光敏电阻RG、电位器RP组成；所述的电压比较电路由高阻运算放大器IC1、电阻R1、电阻R2和反馈电阻R3组成，高阻运算放大器IC1采用芯片的型号为CA3140。本发明是一种通用型光控开关，它用一只光敏电阻RG采集光信号，使用高阻运算放大器IC1（CA3140）作为核心元件，利用PNP型晶体管VT1的导通驱动直流继电器触点的接通或断开。通用光控开关可应用于自动控制、安全防盗系统等方面。该通用光控开关具有电路结构简捷、元器件使用量少、电路性能可靠、易于移植、开发成本低等特点。

Description

通用光控开关
技术领域
本发明属于光电控制技术领域，是关于一种通用光控开关。 
背景技术
光控防盗装置能在家人外出，在晚上和夜间家中无人的时侯，天黑后光控防盗装置会自动打开电灯、开启音响等电器，到了预先设定的就寝时间又自动关闭电灯及音响的电源，模拟有人在家活动的假象。 
养鸡场为了提高蛋鸡的产蛋率，养鸡场除了合格的饲料、严格的防疫管理之外，还要适应蛋鸡的生理、生长需要，人为增加鸡舍内光照时间，目的是为了增加蛋鸡的进食时间提高产蛋率。所以在阴雨天或在晚间鸡舍内光照不足时，多采取人工补充光照手段，开启照明灯以补充鸡舍的光照时间。 
还有各种各样的光控台灯、光控路灯控制器等等，它们在电路中均使用到光控电路。 本发明所述的通用光控开关是一种通用型光控开关，它用一只光敏电阻RG采集光信号，使用高阻运算放大器IC1（CA3140）作为核心元件，利用PNP型晶体管VT1的导通驱动直流继电器触点的接通或断开。通用光控开关可应用于自动控制、安全防盗系统等方面。该通用光控开关具有电路结构简捷、元器件使用量少、电路性能可靠、易于移植、开发成本低等特点。 
以下详细说明本发明所述的通用光控开关在实施过程中所涉及的有关技术内容。 
发明内容
发明目的及有益效果：本发明所述的通用光控开关是一种通用型光控开关，它用一只光敏电阻RG采集光信号，使用高阻运算放大器IC1（CA3140）作为核心元件，利用PNP型晶体管VT1的导通驱动直流继电器触点的接通或断开。通用光控开关可应用于自动控制、安全防盗系统等方面。该通用光控开关具有电路结构简捷、元器件使用量少、电路性能可靠、易于移植、开发成本低等特点。  
电路工作原理：当光线的照度下降到设置值时，由于通用光控开关电路中光敏电阻的阻值上升使高阻运算放大器IC1的反相端电位升高，高阻运算放大器IC1的输出端输出高电平使PNP型晶体管VT1导通，由PNP型晶体管VT1的 导通驱动直流继电器J开始工作，起控直流继电器J常开触点的闭合或常闭触点的断开，实现对外部电路的自动控制。调节电位器RP可设定需要的光线照度。 
技术特征：通用光控开关，它包括12V直流电源、感光电路、电压比较电路、直流继电器驱动电路，其特征在于： 
感光电路：它由光敏电阻RG、电位器RP组成，光敏电阻RG的一端和电位器RP的一端接电压比较电路，电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，光敏电阻RG的另一端接电路地GND； 
电压比较电路：它由高阻运算放大器IC1、电阻R1、电阻R2和反馈电阻R3组成，高阻运算放大器IC1采用芯片的型号为CA3140，电阻R1的一端和电阻R2的一端接高阻运算放大器IC1的第3脚，高阻运算放大器IC1第7脚和电阻R1的另一端接电路正极VCC，高阻运算放大器IC1第4脚和电阻R2的另一端接电路地GND，高阻运算放大器IC1第6脚接反馈电阻R3的一端和直流继电器驱动电路，反馈电阻R3的另一端接高阻运算放大器IC1第3脚； 
直流继电器驱动电路：它由PNP型晶体管VT1、电阻R4、直流继电器J和硅整流二极管D1组成，高阻运算放大器IC1第6脚接PNP型晶体管VT1的基极和电阻R4的一端，PNP型晶体管VT1的发射极和电阻R4的另一端接电路正极VCC，PNP型晶体管VT1的集电极接直流继电器J线圈的一端和硅整流二极管D1的负极，直流继电器J线圈的另一端和硅整流二极管D1的正极接电路地GND； 
12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。 
附图说明
附图1是本发明提供的通用光控开关一个实施例电路工作原理图。 
具体实施方式
按照附图1所示的通用光控开关电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。 
元器件的技术参数及选择要求 
RG为光敏电阻，可选用MG45等型号； 
IC1为高阻运算放大器，采用芯片为CA3140，它用MOSFET作为输入，具有极高的输入阻抗（1.5TΩ）和极低的输入电流（10PA）； 
VT1为PNP型晶体管，选用的型号为2SC9015，要求β≥150； 
电阻R1和电阻R2的阻值为10KΩ，反馈电阻R3的阻值为1MΩ，电阻R4的阻值为20KΩ； 
RP为电位器，其阻值为22KΩ； 
D1为硅整流二极管，选用的型号为1N4001； 
J为直流继电器，线圈的直流电压为12V，直流继电器J的触点额定功率要求大于250V/2A。 
电路制作要点、电路调试及使用方法 
因通用光控开关的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，确保有极性晶体管、二极管和直流电源焊接正确。通过目视检查物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行任何调试即可正常工作； 
焊接光敏电阻RG时要特别小心，因为光敏电阻RG非常脆弱，如果焊接时间控制不当很容易因过热而损坏； 
直流电源12V可使用整流电源或电池组，先将电位器RP调到中间阻值，遮盖住光敏电阻RG，然后微调电位器RP，直到听到直流继电器的J的触点吸合。光敏电阻RG在受到光照时，直流继电器J的触点应释放。如果直流继电器J的触点的吸合或释放不合要求，应仔细微调电位器RP的阻值，直到继电器J的工作规律正常为止。 

Claims (1)

1.一种通用光控开关，它包括12V直流电源、感光电路、电压比较电路、直流继电器驱动电路，其特征在于：
所述的感光电路由光敏电阻RG、电位器RP组成，光敏电阻RG的一端和电位器RP的一端接电压比较电路，电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，光敏电阻RG的另一端接电路地GND；
所述的电压比较电路由高阻运算放大器IC1、电阻R1、电阻R2和反馈电阻R3组成，高阻运算放大器IC1采用芯片的型号为CA3140，电阻R1的一端和电阻R2的一端接高阻运算放大器IC1的第3脚，高阻运算放大器IC1第7脚和电阻R1的另一端接电路正极VCC，高阻运算放大器IC1第4脚和电阻R2的另一端接电路地GND，高阻运算放大器IC1第6脚接反馈电阻R3的一端和直流继电器驱动电路，反馈电阻R3的另一端接高阻运算放大器IC1第3脚；
所述的直流继电器驱动电路由PNP型晶体管VT1、电阻R4、直流继电器J和硅整流二极管D1组成，高阻运算放大器IC1第6脚接PNP型晶体管VT1的基极和电阻R4的一端，PNP型晶体管VT1的发射极和电阻R4的另一端接电路正极VCC，PNP型晶体管VT1的集电极接直流继电器J线圈的一端和硅整流二极管D1的负极，直流继电器J线圈的另一端和硅整流二极管D1的正极接电路地GND；
所述的12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
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