CN109287043A - 一种教室内的灯光控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教室内的灯光控制装置，包括电源、负载、开关、整流桥、定时器、晶闸管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容和第三电容；整流桥的b点作为整流桥的输出端同时与负载和第一电阻的一端连接；负载的另一端与晶闸管的阳极连接，晶闸管的阴极接地，晶闸管的控制极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与定时器的3号引脚连接；定时器的2号引脚与开关的一端连接，第四电阻的一端同时与定时器的6号引脚和7号引脚连接，第四电阻的另一端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端接地。本发将开关控制和智能控制有效结合起来，结构简单，操作方便，能有效节约电能，而且成本低廉。

Description

一种教室内的灯光控制装置

技术领域

本发明涉及一种照明系统，具体涉及一种教室内的灯光控制装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展和社会进步，教育在全社会都受到关注和重视，校园规模也随着受教育者的数量增加而不断扩大，教室的数量也大幅度增加，为使师生有舒适的教学和学习环境，无论是教室的面积、设施和照度，校方在力所能及的范围内，都付出了十分的努力。

但由于学校开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄，学校的教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业现象。能源短缺是21世纪国际面临的新课题，在寻找新的能源之外，如何节约能源、提高效益也就成为了我们研究的重要课题，所以学校如何来节省电力能源也成为了一个迫切需要解决的问题。

但是我国照明智能化水平整体还较低，将调光控制方式应用于普通教室、阶梯教室又造价过高，难以接受，到目前为止，学校教学楼的灯具大多选择了日光灯，调光控制需要专用的调光镇流器，比较繁琐，因此，开关控制是学校教室照明的主要控制方式。

现有技术中，还没有既可以将开关控制和智能控制有效结合而造价成本又低的照明系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种教室内的灯光控制装置，其电路结构简单，通过将开关控制和智能控制有效结合起来，使本发明既可以有效节约电能，又具备操作方便、成本低、便于推广的优点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种教室内的灯光控制装置，包括电源、负载和开关，还包括整流桥、定时器、晶闸管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容和第三电容；所述第五电阻为光敏电阻；所述整流桥设置有两个输入端和两个输出端，整流桥包括四条首尾依次连接的桥臂，四个节点分别设为a点、b点、c点和d点；a点和c点作为整流桥的两个输入端分别与电源的两端连接，b点和d点作为整流桥的两个输出端，d点接地，b点作为整流桥的输出端同时与负载和第一电阻的一端连接；所述负载相对连接b点的另一端与晶闸管的阳极连接，晶闸管的阴极接地，晶闸管的控制极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与定时器的3号引脚连接；所述第一电阻相对连接b点的另一端与第五电阻的一端连接，第五电阻的另一端与定时器的2号引脚连接；所述定时器的2号引脚还与开关的一端连接，开关的另一端与定时器的3号引脚连接，定时器的3号引脚还与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端接地；定时器的4号引脚和8号引脚同时与第五电阻相对连接定时器的2号引脚的另一端相连，第五电阻相对连接定时器的2号引脚的另一端还与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端同时与定时器的6号引脚和7号引脚连接，第四电阻的另一端还与第二电容的一端连接，第二电容的另一端接地；定时器的5号引脚与第三电容的一端连接，第三电容的另一端接地；定时器的1号引脚接地。使用本发明时，一般情况下，电源为市电，即220V交流电压，市电经过整流桥整流成直流电压，再经第一电阻限流后获得相应电压值VCC，该电压值VCC作为定时器的供电电源与定时器的8号引脚连接，而定时器和第四电阻、第二电容一起构成单稳态触发器，晶闸管受上述单稳态触发器的控制，用于控制负载的通断，在本发明中则用于控制灯的开启和熄灭，具体工作原理为：在光线充足的白天，当光线照射到第五电阻时，第五电阻的阻值变得很小，按下开关，定时器的2号引脚不能产生幅度低于VCC/3的触发负脉冲，故不能使定时器的3号引脚输出高电平来触发晶闸管使它导通，负载不亮；晚上或室内光线不足时，第五电阻的阻值变大，按下开关，定时器的2号引脚产生了低于VCC/3的低电平脉冲，从而使定时器的3号引脚输出高电平，它触发晶闸管的控制极，使晶闸管导通，负载亮，事先通过调整第四电阻和第二电容的值，可以设定不同的定时时间，相应的定时时间后，灯熄灭。因此，本发明将开关控制和智能控制有效结合起来，实现了只有在晚上或室内光线不足时按下开关才能使灯亮，定时时间一到，灯主动熄灭，如需再开，需要重新按下开关，而在光线充足的白天即使按下开关灯也不会亮，既满足了人们的照明需要，又减少了电能的浪费，从而更加有效的节约了电能；另外，本发明电路结构简单，定时器技术成熟且成本低，性能可靠，操作方便，便于推广。

进一步地，还包括第一电容，第一电容的一端接地，第一电容的另一端与第一电阻相对连接整流桥的b点的另一端相连。第一电容作为滤波电容，用于滤除电路中的谐波分量。

进一步地，还包括稳压二极管，稳压二极管的正极接地，稳压二极管的负极与第一电阻相对连接整流桥的b点的另一端相连。设置稳压二极管，使定时器得到的电压更加稳定，提高定时器的工作质量。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明既满足了人们的照明需要，又减少了电能的浪费，从而更加有效的节约了电能；另外，本发明将开关控制和智能控制有效结合起来，操作方便，而且本发明的电路结构简单，定时器的技术成熟且成本低，性能可靠，便于推广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

A1—整流桥，A2—定时器，U1—电源，VS—晶闸管，SB—开关，L—负载，D1—稳压二极管，R1—第一电阻，R2—第二电阻，R3—第三电阻，R4—第四电阻，R5—第五电阻，C1—第一电容，C2—第二电容，C3—第三电容。

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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种教室内的灯光控制装置，包括电源U1、负载L、开关SB、整流桥A1、定时器A2、晶闸管VS、稳压二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；第五电阻R5为光敏电阻。

整流桥A1设置有两个输入端和两个输出端，整流桥A1包括四条首尾依次连接的桥臂，四个节点分别设为a点、b点、c点和d点；a点和c点作为整流桥A1的两个输入端分别与电源U1的两端连接，b点和d点作为整流桥A1的两个输出端，d点接地，b点作为整流桥A1的输出端同时与负载L和第一电阻R1的一端连接；负载L相对连接b点的另一端与晶闸管VS的阳极连接，晶闸管VS的阴极接地，晶闸管VS的控制极与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与定时器A2的3号引脚连接；第一电阻R1相对连接b点的另一端与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与定时器A2的2号引脚连接；

定时器A2的2号引脚还与开关SB的一端连接，开关SB的另一端与定时器A2的3号引脚连接，定时器A2的3号引脚还与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端接地；定时器A2的4号引脚和8号引脚同时与第五电阻R5相对连接定时器A2的2号引脚的另一端相连，第五电阻R5相对连接定时器A2的2号引脚的另一端还与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端同时与定时器A2的6号引脚和7号引脚连接，第四电阻R4的另一端还与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端接地；定时器A2的5号引脚与第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端接地；定时器A2的1号引脚接地；

第一电容C1的一端接地，第一电容C1的另一端与第一电阻R1相对连接整流桥A1的b点的另一端相连，稳压二极管D1的负极与第一电阻R1相对连接整流桥A1的b点的另一端相连，稳压二极管D1的正极接地。

本实施例中，定时器A2采用CB7555定时器，第五电阻R5的型号为GM3516，晶闸管VS的型号为MCR100-8。

实施本实施例时，电源U1为市电，即220V交流电压，市电经过整流桥A1整流成直流电压，再经第一电阻R1限流、第一电容C1滤波、稳压二极管D1稳压后获得相应电压值VCC，该电压值VCC作为定时器A2的供电电源与定时器A2的8号引脚连接，而定时器A2和第四电阻R4、第二电容C2一起构成单稳态触发器，晶闸管VS受上述单稳态触发器的控制，用于控制负载L的通断，在本实施例中则用于控制灯的开启和熄灭，具体工作原理为：在光线充足的白天，当光线照射到第五电阻R5时，第五电阻R5的阻值变得很小，按下开关SB，定时器A2的2号引脚不能产生幅度低于VCC/3的触发负脉冲，故不能使定时器A2的3号引脚输出高电平来触发晶闸管VS使它导通，负载L不亮；晚上或室内光线不足时，第五电阻R5的阻值变大，按下开关SB，定时器A2的2号引脚产生了低于VCC/3的低电平脉冲，从而使定时器A2的3号引脚输出高电平，它触发晶闸管的控制极，使晶闸管VS导通，负载L亮，事先通过调整第四电阻R4和第二电容C2的值，可以设定不同的定时时间，相应的定时时间后，负载L熄灭。因此，本实施例将开关控制和智能控制有效结合起来，实现了只有在晚上或室内光线不足时按下开关SB才能使负载L亮，定时时间一到，负载L熄灭，如需再开，需要重新按下开关SB，而在光线充足的白天即使按下开关SB灯也不会亮，既满足了人们的照明需要，又减少了电能的浪费，从而更加有效的节约了电能；另外，本实施例电路结构简单，定时器A2的技术成熟且成本低，性能可靠，操作方便，便于推广。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种教室内的灯光控制装置，包括电源(U1)、负载(L)和开关(SB)，其特征在于，还包括整流桥(A1)、定时器(A2)、晶闸管(VS)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第二电容(C2)和第三电容(C3)；所述第五电阻(R5)为光敏电阻,所述整流桥(A1)设置有两个输入端和两个输出端，整流桥(A1)包括四条首尾依次连接的桥臂，四个节点分别设为a点、b点、c点和d点；a点和c点作为整流桥(A1)的两个输入端分别与电源(U1)的两端连接，b点和d点作为整流桥(A1)的两个输出端，d点接地，b点作为整流桥(A1)的输出端同时与负载(L)和第一电阻(R1)的一端连接；

所述负载(L)相对连接b点的另一端与晶闸管(VS)的阳极连接，晶闸管(VS)的阴极接地，晶闸管(VS)的控制极与第二电阻(R2)的一端连接，第二电阻(R2)的另一端与定时器(A2)的3号引脚连接；

所述第一电阻(R1)相对连接b点的另一端与第五电阻(R5)的一端连接，第五电阻(R5)的另一端与定时器(A2)的2号引脚连接；

所述定时器(A2)的2号引脚还与开关(SB)的一端连接，开关(SB)的另一端与定时器(A2)的3号引脚连接，定时器(A2)的3号引脚还与第三电阻(R3)的一端连接，第三电阻(R3)的另一端接地；定时器(A2)的4号引脚和8号引脚同时与第五电阻(R5)相对连接定时器(A2)的2号引脚的另一端相连，第五电阻(R5)相对连接定时器(A2)的2号引脚的另一端还与第四电阻(R4)的一端连接，第四电阻(R4)的另一端同时与定时器(A2)的6号引脚和7号引脚连接，第四电阻(R4)的另一端还与第二电容(C2)的一端连接，第二电容(C2)的另一端接地；定时器(A2)的5号引脚与第三电容(C3)的一端连接，第三电容(C3)的另一端接地；定时器(A2)的1号引脚接地。

2.根据权利要求1所述的一种教室内的灯光控制装置，其特征在于，还包括第一电容(C1)，第一电容(C1)的一端接地，第一电容(C1)的另一端与第一电阻(R1)相对连接整流桥(A1)的b点的另一端相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种教室内的灯光控制装置，其特征在于，还包括稳压二极管(D1)，稳压二极管(D1)的正极接地，稳压二极管(D1)的负极与第一电阻(R1)相对连接整流桥(A1)的b点的另一端相连。