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用UA741或NE555組成的光控開關電路

來源:互聯網發布者:宋元浩 更新時間: 2021/08/01

本文介紹幾例用集成電路制作的光控開關,具有電路簡單、安裝容易、工作可靠性高等特點。 圖1是一個采用μA741集成運算放大器構成的光控開關電路。μA741在這里用作電壓比較器。R1、VT2集-發極間的等效電阻與R2、R3分別構成2個分壓器。白天光敏三極管VT1受光照射,其發射極有光電流輸出,此電流經VT2放大,使VT2集-發極間等效電阻變小,故μA741同相輸入端③腳電平高于反相輸入端②腳電平,輸出端⑥腳為高電平,PNP三極管VT3截止,繼電器K不動作。夜幕來臨時,環境光線減弱,光敏三極管輸出的光電流逐漸減小,使VT2等效電阻加大,使μA741同相輸入端③腳電平逐漸下降,當電平低于反相輸入端②腳電平時,⑥腳輸出低電平,VT3導通,K動作吸合,使被控制的有關電器通電工作。這個電路屬于暗通式,可用于路燈自動控制。改變R2與R3的比值可調整光控閾值。如將μA741兩管腳引線互換,就變成亮通式。

用UA741或NE555組成的光控開關電路



圖2也是一個暗通式光控開關電路,電路主要由時基集成電路NE555構成。NE555組成施密特觸發器,光敏電阻器RG白天受光照射呈低電阻,故時基電路的閾值端⑥腳與觸發端②腳電平均高于2/3電源電壓,集成塊處于復位狀態,③腳輸出低電平,繼電器K不動作。晚上,環境光線變暗,RG呈高電阻,使得集成塊觸發端②腳電平下降,當降至1/3電源電壓時,時基電路置位,③腳輸出高電平,K得電吸合。調節RP阻值,可調整光控閾值。R1、C1構成積分電路,可起吸收抗干擾作用,防止夜間短暫光線使電路發生誤翻轉。本電路也可用于路燈自動控制。如將RG與RP位置互換,電路就變為亮通式,即在白天或光線較強時,繼電器動作閉合。

用UA741或NE555組成的光控開關電路



圖3是一個用NE555時基電路構成的光控延遲開關電路。時基電路接成典型的單穩態觸發器,平時電路處于穩定狀態,③腳輸出低電平,K不動作。如果用手電筒或激光筆對準光敏三極管VT照射一下,VT將產生光電流,其集電極輸出負脈沖,此負脈沖經C1耦合加到NE555的觸發端②腳,使電路迅速翻轉進入暫穩態,③腳輸出高電平,繼電器K動作吸合。暫穩態時間T由R3、C2時間常數決定,T=1.1R3×C2,暫穩態時間一過,電路即翻回穩定狀態,③腳輸出低電平,K失電釋放。R2與C1構成微分電路,其作用正好與前面的積分電路相反,只有短暫的控制光信號照射在光敏元件上才能使電路觸發翻轉,而對天亮、天黑等緩慢自然變化,電路不會發生翻轉誤工作。

圖4是一個采用新穎參數固態繼電器構成的暗通式光控制開關,其電路相當簡單,可用于路燈自動控制等。參數固態繼電器也稱為PSSR,它有三種驅動模式:無源零功率驅動、有源正功率驅動和負功率驅動。本電路采用的是無源零功率驅動,即它的輸出端⑤、⑥腳受控制端②、④腳所接電阻的阻值控制,其控制特性見圖5。當②、④腳間電阻值R24小于控制門限電阻Z0(Z0一般為幾十千歐)時,⑤、⑥腳降U56等于電源電壓220V,PSSR處于關斷態。如②、④腳間電阻R24大于Z0,U56幾乎為零,PSSR處于導通狀態。

用UA741或NE555組成的光控開關電路

用UA741或NE555組成的光控開關電路

光敏電阻器RG,白天受光照射呈現低電阻,阻值僅幾千歐姆,遠小于Z0,處于曲線的近A點,所以PSSR關斷,負截RF失電不工作。當夜色稍稍來臨時,光線變暗,RG阻值逐漸增大,PSSR的工作點由A點向B點方向移動,BC段為PSSR的比例控制端,光線繼續變暗時,工作點由B向C移動,U56逐漸減小,負載RF兩端電壓逐漸加大,所以該電路還具有軟啟動功能,如負載RF為普通白熾燈,對延長燈泡的使用壽命極為有利。待天空完全黑暗時,PSSR已進入曲線的CD段,PSSR壓降接近零伏,已完全處于開通狀態,電源向負載RF全壓供電。天亮過程正好與上述相反。R1與C組成吸收回路,用來保護PSSR。圖中PSSR可采用JCG5A-220V型,它具有5A工作電流的能力。

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