CN206807832U - 一种节能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能开关，其整流桥、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、运算放大器、比较器、可控硅、储能电容、按键开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和光敏电阻。整流桥的一个直流输出端通过按键开关连接第一电阻的一端以及第一场效应管的源极，第三电阻、第四电阻、光敏电阻和储能电容构成张弛振荡器，第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、运算放大器和比较器构成第五场效应管的栅极电压控制电路，第五场效应管的栅极电压可以调节第五场效应管的导通电阻，从而实现灯泡的亮度自动调节。本实用新型能够根据光线亮度对灯具亮度进行自动调节，达到节能目的。

Description

一种节能开关

技术领域

本实用新型涉及基本电子电路技术领域，特别是涉及一种节能开关。

背景技术

随着社会的发展，灯具的使用量越来越多，给人们的生活带来了极大便利。目前，大多数灯具采用光控或人工开关的方式进行控制，然而，这种控制方式对灯具进行控制时，在环境光线很强的时候灯具仍然处于点亮状态，特别是对于路灯而言，因此，目前灯具照明多为低效照明，灯具的控制开关无法做到对灯具的节能控制。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种节能开关，能够根据光线亮度对灯具亮度进行自动调节，达到节能目的。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种节能开关，包括整流桥、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、运算放大器、比较器、可控硅、储能电容、按键开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和光敏电阻，所述整流桥的一个直流输出端通过按键开关连接第一电阻的一端以及第一场效应管的源极，所述第一场效应管的漏极连接第三电阻的一端以及可控硅的正极端，所述第三电阻的另一端连接第四电阻的一端、储能电容的正极、光敏电阻的一端、运算放大器的负输入端以及比较器的正输入端，所述储能电容的负极连接可控硅的负极、光敏电阻的另一端以及整流桥的另一个直流输出端；所述第一电阻的另一端连接第一场效应管的栅极、第二场效应管的漏极以及第二电阻的一端，所述第二场效应管的源极连接第三场效应管的漏极，所述运算放大器的第一输出端连接第二场效应管的栅极以及第四场效应管的漏极，所述运算放大器的第二输出端连接第三场效应管的栅极，所述运算放大器的正输入端用于输入第一电压，所述比较器的负输入端用于输入第二电压，所述比较器的输出端连接第四场效应管的栅极，所述第二电阻的另一端、第三场效应管的源极以及第四场效应管的源极接地；所述整流桥的一个交流输入端连接第五场效应管的源极，所述第五场效应管的漏极用于连接灯泡，所述第五场效应管的栅极连接第二场效应管的源极。

其中，所述第一场效应管为P沟道增强型MOS管。

其中，所述第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管和第五场效应管均为N沟道增强型MOS管。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过整流桥得到直流电，按键开关闭合时，第三电阻、第四电阻、光敏电阻和储能电容都成张弛振荡器，储能电容可趋势可控硅导通，进而灯泡点亮，直流电经过第一电阻和第二电阻分压后，由第二场效应管和第三场效应管再次分压后输出，分压后输出的电压大小由光敏电阻的电阻值进行调节，并控制第五场效应管的导通电流，进而控制灯泡的亮度，从而能够根据光线亮度对灯具亮度进行自动调节，达到节能目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例节能开关的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，是本实用新型实施例节能开关的电路原理图。本实用新型实施例的节能开关包括整流桥BR、第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、运算放大器P1、比较器P2、可控硅SCR、储能电容C、按键开关SW、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和光敏电阻RG。

整流桥BR的一个直流输出端通过按键开关SW连接第一电阻R1的一端以及第一场效应管M1的源极，第一场效应管M1的漏极连接第三电阻R3的一端以及可控硅SCR的正极端，第三电阻R3的另一端连接第四电阻R4的一端、储能电容C的正极、光敏电阻RG的一端、运算放大器P1的负输入端以及比较器P2的正输入端，储能电容C的负极连接可控硅SCR的负极、光敏电阻RG的另一端以及整流桥BR的另一个直流输出端。

第一电阻R1的另一端连接第一场效应管M1的栅极、第二场效应管M2的漏极以及第二电阻R2的一端，第二场效应管M2的源极连接第三场效应管M3的漏极，运算放大器P1的第一输出端连接第二场效应管M2的栅极以及第四场效应管M4的漏极，运算放大器P1的第二输出端连接第三场效应管M3的栅极，运算放大器P1的正输入端用于输入第一电压V1，比较器P2的负输入端用于输入第二电压V2，比较器P2的输出端连接第四场效应管M4的栅极，第二电阻R2的另一端、第三场效应管M3的源极以及第四场效应管M4的源极接地。

整流桥BR的一个交流输入端连接第五场效应管M5的源极，第五场效应管M5的漏极用于连接灯泡L，第五场效应管M5的栅极连接第二场效应管M2的源极。灯泡L和整流桥BR的另一个交流输入端之间输入交流电。

在本实施例中，第一场效应管M1为P沟道增强型MOS管，第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4和第五场效应管M5为N沟道增强型MOS管。通过合理选择第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值，可以使第一场效应管M1可靠导通以及使第二场效应管M2的漏极获得足够的电压。

本实用新型的节能开关的工作过程为：

当闭合按键开关SW后，整流桥BR的一个直流输出端通过第一电阻R1驱动第一场效应管M1导通，第三电阻R3、第四电阻R4、光敏电阻RG和储能电容C构成张弛振荡器，用来产生脉冲触发可控硅SCR导通，同时储能电容C开始充电，灯泡点亮。

按键开关SW闭合前，储能电容C上的电压为零，按键开关SW闭合后，储能电容C经由光敏电阻RG充电，储能电容C的电压逐渐升高。当环境光线较弱时，光敏电阻RG呈现高阻，储能电容C的充电电压增大；当环境光线较强时，光敏电阻RG呈现低阻，储能电容C的充电电压减小。

充电电压被反馈至运算放大器P1的负输入端和比较器P2的正输入端，运算放大器P1将第一电压V1与充电电压比较，如果充电电压大于第一电压V1，即环境光线很弱(比如夜晚)，则运算放大器P1的第一输出端输出模拟信号控制第一场效应管M1完全导通，运算放大器P1的第一输出端控制第二场效应管M2截止，从而第五场效应管M5的栅极电压达到最大值，第五场效应管M5的导通电阻降至最低，灯泡L的两端电压增大，亮度达到最大；如果充电电压小于第一电压V1并大于第二电压V2(第一电压V1大于第二电压V2)，即环境光线比较弱(比如傍晚或黎明)，则运算放大器P1的第一输出端和第二输出端输出模拟信号控制第一场效应管M1和第二场效应管M2导通，从而第五场效应管M5的栅极电压降低，第五场效应管M5的导通电阻增大，灯泡L的两端电压减小，亮度减小；如果小于第二电压V2，即环境光线很强(例如白天)，则比较器P2的输出端输出数字信号控制第四场效应管M4导通，第二场效应管M2迅速截止，第五场效应管M5的栅极电压为零，也迅速截止，灯泡L熄灭。

这样，光敏电阻RG通过感应环境光线的变化，来间接调节第五场效应管M5的栅极电压，由于根据MOS管的特性，当源、漏极电压基本不变时，栅极电压的大小与MOS管的导通电阻成反比，通过调节第五场效应管M5的栅极电压，可以实现灯泡L的亮度自动调节。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种节能开关，其特征在于，包括整流桥、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、运算放大器、比较器、可控硅、储能电容、按键开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和光敏电阻，所述整流桥的一个直流输出端通过按键开关连接第一电阻的一端以及第一场效应管的源极，所述第一场效应管的漏极连接第三电阻的一端以及可控硅的正极端，所述第三电阻的另一端连接第四电阻的一端、储能电容的正极、光敏电阻的一端、运算放大器的负输入端以及比较器的正输入端，所述储能电容的负极连接可控硅的负极、光敏电阻的另一端以及整流桥的另一个直流输出端；

所述第一电阻的另一端连接第一场效应管的栅极、第二场效应管的漏极以及第二电阻的一端，所述第二场效应管的源极连接第三场效应管的漏极，所述运算放大器的第一输出端连接第二场效应管的栅极以及第四场效应管的漏极，所述运算放大器的第二输出端连接第三场效应管的栅极，所述运算放大器的正输入端用于输入第一电压，所述比较器的负输入端用于输入第二电压，所述比较器的输出端连接第四场效应管的栅极，所述第二电阻的另一端、第三场效应管的源极以及第四场效应管的源极接地；

所述整流桥的一个交流输入端连接第五场效应管的源极，所述第五场效应管的漏极用于连接灯泡，所述第五场效应管的栅极连接第二场效应管的源极。

2.根据权利要求1所述的节能开关，其特征在于，所述第一场效应管为P沟道增强型MOS管。

3.根据权利要求1所述的节能开关，其特征在于，所述第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管和第五场效应管均为N沟道增强型MOS管。