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控制燈光的開(kāi)關(guān)電路

發(fā)布時(shí)間:2011-12-06

中心議題:
  • 學(xué)習(xí)控制燈光的開(kāi)關(guān)電路
解決方案:
  • 采用暮光開(kāi)關(guān)可以減少各類燈具的能耗
  • 采用的是TRIAC(三端交流)
  • 使用遲滯比較器

全世界的城鎮(zhèn)都在考慮和裝設(shè)LED街燈,以幫助節(jié)省電能,降低成本,保護(hù)環(huán)境,以及改善公民的照明條件。雖然有這種趨勢(shì),但很少人注意這些燈的開(kāi)關(guān)時(shí)間控制問(wèn)題。

恰當(dāng)?shù)目刂瓶梢垣@得不錯(cuò)的節(jié)能效果,因?yàn)闊舻墓ぷ鲿r(shí)間可能會(huì)太晚,太早,從而浪費(fèi)能源,或提供的光照不足。采用一種暮光開(kāi)關(guān),可以顯著減少各類燈具的能耗(圖1)。它提供了一種有成本效益的、小型而可靠的控制照明時(shí)間方式。

 
本電路并未使用繼電器。因此,它沒(méi)有可活動(dòng)部件,并且也不會(huì)有觸點(diǎn)磨損問(wèn)題。它采用的是TRIAC(三端交流),可以切換數(shù)百瓦的功率。

電路幾乎不消耗電能。它用一個(gè)電荷泵從交流電源為電路供電,在220V rms的交流線上只拉走不到37mW。它只用了少量低價(jià)元件。

用電路板上的電位計(jì)R1,就可以調(diào)節(jié)電路的亮暗水平,切換電燈的開(kāi)與關(guān)。電路會(huì)在日落時(shí)自動(dòng)開(kāi)燈,而在日出時(shí)自動(dòng)關(guān)燈。電路可以用于白熾燈、熒光燈或LED燈。

電路用一個(gè)LDR(光敏電阻)測(cè)量環(huán)境的光照水平(圖2)。注意所選的LDR頻譜響應(yīng)要接近人眼,才能得到好的性能。它使用了一只遲滯比較器,因?yàn)榛颈容^器結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生振蕩,或當(dāng)光照水平接近于自然光照與黑暗的邊界時(shí),容易使輸出不穩(wěn)。遲滯可以在電路中創(chuàng)造出兩個(gè)開(kāi)關(guān)閾值:上閾值電壓針對(duì)從自然光到黑暗的輸入電壓上升變化,為8.47V,而下閾值電壓則為7.75V,用于從黑暗到自然光的輸入電壓下降變化。82kΩ與4.7kΩ電阻之間的關(guān)系控制著0.72V的遲滯電壓。這個(gè)值足以避免由于光照噪聲而產(chǎn)生的虛假觸發(fā)。
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當(dāng)環(huán)境光照度低于R1設(shè)定水平時(shí),輸入電壓VI升至大于上閾值電壓,比較器輸出降低,使TRIAC導(dǎo)通。當(dāng)環(huán)境光升至R1 設(shè)定的水平以上時(shí),輸入電壓降至下閾值電壓以下,比較器輸出升高,使TRIAC關(guān)斷。

在LDR與燈光之間必須提供一個(gè)機(jī)械絕緣,以防止形成一個(gè)到LDR的反饋通路。否則,燈光會(huì)在比較器的輸出端造成一個(gè)振蕩,從而使燈的狀態(tài)也發(fā)生振蕩。BTA16-600SW可從很多來(lái)源獲得,能用于超過(guò)2000W的燈具開(kāi)關(guān)。

比較器驅(qū)動(dòng)一只Vishay公司帶TRIAC輸出的IL4216或BRT12-F光耦(圖3)。光耦再推動(dòng)BTA16-600SW TRIAC,控制燈具。
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