CN2195165Y

CN2195165Y - 静态无触点光控开关

Info

Publication number: CN2195165Y
Application number: CN 94240419
Authority: CN
Inventors: 张庆范; 王秀琴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2004-05-13

Abstract

本实用新型静态无触点光控开关属光敏电控照明用开关。它是方形底板9上装有一对电极4露于底板下的电阻容吸收器件10和控制电路板5联接的功率开关器件3。在功率开关器件一侧装有一对电源接线端子8，两端子间装有开关时间照度调整电位器6和工作状态，指示发光二极管7。电极4中的一个电极和接线端子8中的一个端子用保险片11 联接。外罩方筒形壳体2和顶盖1。它应用范围广、容量大、无触点无火花、易调整、安全可靠、安装使用方便。

Description

本实用新型属光敏电控照明用开关。

目前城市照明中的路灯控制基本上采用时控电路和光控电路，时控电路必须根据一年四季时差的变化，随时调整电路的开关动作时间，这给路灯管理带来许多不便。光控电路虽能根据照度变化来控制电路开关动作时间，但是，就目前产品来说，可靠性差，寿命短，即通常所说的用不住，经常出现失控现象。以上两种电路，大多采用有触点开关，有一套电磁机械结构，检测电路误动作的机械结构不可靠，给用户带来使用和维修上的困难。即使有一些无触点开关，也因容量小而不能广泛地推广应用。

本实用新型的目的是提供一种能广泛用于城镇、厂矿、机场、货场、道路、桥梁等照明用的安全可靠的静态无触点，由光敏器件，电力电子功率开关器件控制的照明开关。

一种静态无触点光控开关，其特征在于方形底板［9］上装有一对电极［4］露于底板下的由阻容吸收器件［10］和控制电路板［5］联接的功率开关器件［3］，在底板上功率开关器件一侧装有一对电源接线端子［8］，两端子间装有开关时间照度调整电位器［6］和工作状态指示发光二极管［7］，电极［4］中的一个电极和接线端子［8］中的一个端子在底极［9］下面联接有保险片［11］，外罩方筒形壳体［2］和顶盖［1］。

根据上面的情况所述的静态无触点光控开关，其特征在于控制电路板的元器件联接线路是由电源接线端子引入的220V交流电源接变压器B，变压器另一端输出15V交流电接整流桥QL、QL正极与电解电容C₁正极、三端稳压器“X”端联接，QL负极接其他元件的接地端。三端稳压器的“Y”端与电解电容C₂正极、电阻R₁，R₃联接，电阻R₁的另一端串接电位器RP和电阻R₂，电阻R₃接光敏器件MG、电解电容C₃正极和集成电路IC的反相端。电位器RP的中心抽头接集成电路IC的同相端，并经电阻R₄接电阻R₅，反相器IC₁、IC₅、IC₆和集成电路IC的“W”端。IC₅、IC₆并联后，串接发光二极管VD₂和电阻R₁4。反相器IC₁另一端串接电阻R₆后接场效应管V的栅极G和栅极电阻R₇。电阻R₅的另一端串接二极管VD₁后接场效应管V的漏极D。电解电容C₄的正极串接反相器IC₂、IC₃、IC₄后接电阻R₉，场效应管V的源极S接电阻R₃，电阻R₉接光电隔离器GD，光电隔离器GD另二端分别接电阻R₁₀和R₁₂。电阻R₁₀再接小功率开关器件VT₁的门极和阴极，VT₁的阴极接大功率开关器件VT₂的门极和门极电阻R₁₃，电阻R₁₃再接VT₂的阴极另一端经电容C₅与电阻R₁₅联接。

阻容吸收电路由电阻R₁₅和电容C₅串联构成，电源接线端子串接保险片［11］后与VT₂阴极联接。

以下结合附图的图2说明以上控制电路板的工作原理与使用方法。路灯两端接于VT₂与220V的一端。接通220V交流电源后，15V通过QL、C₁，整流、滤波、产生上正下负的直流电压，该电压经三端稳压器稳压滤波后形成控制电路板的电源电压。集成电路IC与R₁、R₂、RP、R₃和光敏器件MG组成信号检测电路。电位器RP用来调整电路的基准电压，安装位置在图1底板［9］上，即开关时间照度调整电位器［6］。光敏器件MG用来检测周围环境照度，MG联接在集成电路IC反极端与地之间，安装位置在图1壳体［2］的侧面上部。

当照度减小时，集成电路IC脚“W”输出低电平，IC₁输出高电平，场效应管V导通，电容C₄放电，V漏极D为低电平，经过IC₂、IC₃、IC₄输出E为高电平，光电隔离器GD导通，VT₁触发导通，VT₁触发VT₂，VT₂导通，路灯点亮。因为IC脚“W”为低电平，IC₅、IC₆的输出为高电平，发光二极管VD₂亮，从光控开关底部可以观察到底板［9］上的发光二极管［7］点亮，表示电路在工作状态。

当照度增大时，集成电路IC脚“W”输出高电平，IC输出低电平场效应管V截止，IC脚“W”通过R₅、VD₁对电容C₄充电，V漏极D为高电平，经过IC₂、IC₃、IC₄输出E为低电平，光电隔离器截止，VT₁关断，同时VT₂也关断，路灯熄灭。因为IC脚“W”为高电平，IC₅、IC₆的输出为低电平，发光二极管VD₂熄灭，表示电路停止工作。

工作状态指示发光二极管［7］阳极与IC₅、IC₆输出联接，阴极与电阻R₁₄联接，开关时间照度调整电位器RP两端分别与电阻R₁、R₂联接，中心抽头与集成电路IC的同相端联接，调节电位器RP中心抽头的位置，即改变了电路的基准电压，改变了路灯的开关时间，也就是改变了照度。电位器RP左旋（即逆时针方向旋转）中心抽头位置上移，使IC同相端的基准电压升高，即照度升高，路灯则亮的晚，反之，电位器RP右旋，即照度下降，路灯则亮的早，控制电路板本身是一个小容量光控开关，与大功率开关器件VT₂联接起来，就扩大了光控开关的输出容量。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、应用范围广、容量范围大、即可以作为小功率光控开关，又可以作为大功率光控开关，可以安全可靠地应用于任何需要照明的环境场所。

2、静态无触点，由于采用电力电子功率开关器件作为执行器件，所以无触点，无火花，无噪音，容易调整，工作可靠，特别适用于易燃、易爆、剧毒等恶劣的环境条件。

3、过零触发，光电隔离，电力电子功率开关器件在电源电压过零处触发导通。无射频干扰。

4、软起动，末级电力功率开关器件的限流电阻可以实现功率开关器件的软起动，以减小起动电流冲击。

5、结构简单、安装方便、工作寿命长、经济效益高。由于采用电力电子功率开关器件，动作次数高，可达数百万次，若仅按1万次计算，每年约360次，使用寿命可达30年之久。

本发明由于采用组件组合形式，本专业普通专业技术人员可根据附图组成不同结构形式，不同容量的静态无触点开关，以适应各种不同照明环境和条件的需要。

附图1为静态无触点光控开关的结构示意图，图2为控制电路板的元器件线路原理图。其中1－顶盖，2－壳体，3－功率开关器件，4－电极，5－控制电路板，6－开关时间照度调整电位器，7－发光管，8－电源接线端子，9－底板，10－阻容吸收器件，11－保险片。

本实用新型的具体实施是控制电路板制板后在另一面的对应位置分别焊上各个器件然后在功率开关器件的控制电路板下部安装与R₁₃、VT₂联接的阻容吸收C₅、R₁₅。固定在功率开关器件上，再把功率开关器件固定在底板上，并在底板上安装发光管，开关时间照度调整电位器，与一对接线端子，并把接线端子与变压器B输入端联接。电位器RP［6］两端分别接电阻R₁、R₂，中心抽头接集成电路IC的同相端，发光管［7］阳极接IC₅、IC₆输出端，阴极接电阻R₁₄。光敏器件MG两端分别与IC反相端和地联接，安装位置是固定在图1外壳［2］侧面的上部。保险片［11］联接电极［4］的一个电极和接线端子［8］的一个端子，再套入壳体中并与壳体固定，盖上顶盖即可。

Claims

1、一种静态无触点光控开关，其特征在于方形底板[9]上装有一对电极[4]露于底板下的由阻容吸收器件[10]和控制电路板[5]联接的功率开关器件[3]，在底板上功率开关器件一侧装有一对电源接线端子[8]，两端子间装有开关时间照度调整电位器[6]和工作状态指示发光二极管[7]，电极[4]中的一个电极和接线端子[8]中的一个端子在底极[9]下面联接有保险片[11]，外罩方筒形壳体[2]和顶盖[1]。

2、根据权利要求1所述的静态无触点光控开关，其特征在于控制电路板的元器件联接线路是由电源接线端子引入的220V交流电源接变压器B，变压器另一端输出15V交流电接整流桥QL、QL正极与电解电容C₁正极、三端稳压器“X”端联接，QL负极接其他元件的接地端。三端稳压器的“Y”端与电解电容C₂正极、电阻R₁，R₃联接，电阻R₁的另一端串接电位器RP和电阻R₂，电阻R₃接光敏器件MG、电解电容C₃正极和集成电路IC的反相端。电位器RP的中心抽头接集成电路IC的同相端，并经电阻R₄接电阻R₆，反相器IC₁、IC₅、IC₆和集成电路IC的“W”端。IC₅、IC₆并联后，串接发光二极管VD₂和电阻R₁₄。反相器IC₁另一端串接电阻R₆后接场效应管V的栅极G和栅极电阻R₇。电阻R₅的另一端串接二极管VD₁后接场效应管V的漏极D。电解电容C₄的正极串接反相器IC₂、IC₃、IC₄后接电阻R₉，场效应管V的源极S接电阻R₈，电阻R₉接光电隔离器GD，光电隔离器GD另二端分别接电阻R₁₀和R₁₂。电阻R₁₀再接小功率开关器件VT₁的门极和阴极，VT₁的阴极接大功率开关器件VT₂的门极和门极电阻R₁₃，电阻R₁₃再接VT₂的阴极另一端经电容C₅与电阻R₁₅联接。