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实用光控灯开关

 这里介绍的光控开关能使白炽灯的亮灭跟随环境光线变化自动转换,适合于控制路灯、走廊灯和学校厕所灯等,具有较好的节电和延长灯泡使用寿命效果。该开关造价不足4元,制作和安装使用都很简单,青少年朋友不妨动手一试!

  一、工作原理

  光控灯开关的电路如图1虚线框内所示。VS是普通单向晶闸管,其触发信号由电阻器R和光敏电阻器RL对220V交流电的分压(忽略电灯丝电阻)得到。VD是普通二极管,主要用于防止RL两端反向电压对VS控制极的损坏。白天,环境自然光线较强,RL呈低阻值(≤2kΩ,RL两端交流电压小于VD和VS控制极的导通电压(约0.65V+0.65V=1.3V),VS处于阻断状态,电灯H不亮;夜晚,环境自然光线变暗,RL呈高阻值(>1MΩ),VS从RL两端获得足够触发电压而导通,H通电自动点亮。
由于每次夜幕降临电灯点亮时,灯的亮度是随着外界自然光线的减弱而逐渐由暗变最亮的,故避免了使用普通机械开关时,每次开灯瞬间比正常时大10倍以上的强电流对灯丝的冲击,有效防止了灯丝的过电流速损;另外,H工作时加在它两端的是半波脉冲电压,实测直流平均电压约99V,灯泡实际功率仅为标称功率的30%左右,这不仅节电,而且还能有效防止因夜深电网电压升高而造成的灯丝过电压速损,使得灯泡使用寿命大大延长。笔者单位厕所里的照明电灯,在使用本开关之前,每月要更换2-3只白炽灯泡,现在使用本开关一年多时间,尚未更换过一只灯泡。该开关在白天自身耗电甚微,实测总电流<22μA。

  二、元器件选择
VS选用MCR100-8(1A、600V)或BT169D(1A、400V)型普通塑封单向晶闸管,要求控制极(也叫门极)触发电流Ig<20μA。VD用1N4004型硅整流二极管。

  RL用MG45-12型非密封光敏电阻器,其它亮阻≤2kΩ、暗阻≥1MΩ的光敏电阻器也可代用。R采用RTX-1/8W型碳膜电阻器。

  三、制作与使用

  整个光控开关电路可组装在经过改造后的吊式电灯用挂线盒内,如图2所示。焊接时注意,各元件引脚均套上电工用绝缘套管,以免在使用过程中发生短路故障。RL引脚不要剪得过短,以装好后正好从原吊线出孔凸出为宜;挂线盒原有的接线桩直接用作X1、X2接线桩即成。此开关只要元器件质量保证,焊接无误,无须调试便可投入使用。

  该开关适合控制标称功率≤200W的普通照明用钨丝灯泡,它的接线方法与普通机械开关相同,完全符合电工接线规范。实际安装时,只需把开关的两个接线端X1、X2不分顺序串入电灯相线(火线)一侧回路即行。但注意开关安装位置要有所讲究,应避开风雨侵蚀和灯光直射处,选择在感受自然光良好的地方固定。
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