關(guan) 鍵字：光控開關(guan) 電路，光控開關(guan)

作者：江蘇 雷振中

　　很多居民區或市民廣場都在草坪、綠地設有草坪燈，用於(yu) 夜間亮化環境。但很多草坪燈的開關(guan) 沒有實現自動化。現介紹一種光控開關(guan) ，利用太陽光的強弱變化，使草坪燈自動開啟和關(guan) 閉。

　　一、工作原理
   本光控開關(guan) 如附圖所示，該電路由非晶矽電池（光電池）、繼電器、可調電阻、三極管、9V直流電源、手動開關(guan) 等構成。繼電器主接點1、2為(wei) 線圈接點，3、4接常閉觸點，3、5接常開觸點，其中3、4、5與(yu) 負載電路相連。當光照的光通量大於(yu) 220 Lm時，將S處於(yu) 閉合位置，電源電壓使三極管正偏導通，繼電器吸合，使控製負載的常閉觸點3、4斷開，常開觸點3、5閉合，使路燈或燈塔回路斷開，將其熄滅。當遇著陰雨天，光照恰好在220 Lm以下值，且路燈處於(yu) 熄滅狀態時，需要將複位開關(guan) S斷開，繼電器釋放，使電路恢複原始狀態。

　　二、元件選取 
    非晶矽電池采用6個(ge) 導通單元，37.82cm2，引出正負極；繼電器采用高靈敏度的，其動作電壓為(wei) 9V，內(nei) 阻在300Ω～2kΩ均可用。

   表1室外，下午2：00。光源：太陽(電氣參數)

光源	開路電壓	帶負載電壓	最小工作電壓(開路)	最小電壓的電池麵積	電池材料	最小導通單元數	環境溫度
太陽	4V	1．2V	2．3V	18．9cme	非晶矽	3個(ge)	23℃

   注：測試的太陽能電池分為(wei) 6個(ge) 導通單元，37．82cm(平方)。

   表2 在房間裏，晚上8：00，光源：照明燈泡（物理參數）

光源(白熾燈)	光通量(lm)	光源與(yu) 電池板的垂直距離(cm)	太陽能電池麵積(cm2)	繼電器啟動時光源與(yu) 電池板距離(cm)	備注
40瓦(磨砂)	245	6	37.82	7	環境溫
25瓦	220	3.5	37.82	4	度14℃

    三、製作與(yu) 調整
    光控開關(guan) 電路部分應放在室外工作，但不能受雨、露、霧及潮氣的侵蝕。為(wei) 此可采用以下兩(liang) 種措施進行保護。

　　1.給光電池加上玻璃罩。找一個(ge) 廢舊大燈泡，用軟鉛筆沿要割去的位置畫線，用串有100瓦燈泡的市電接在畫線的斷開處通電（注：操作時請注意安全），則燈泡自然從(cong) 畫線處斷開。再用細砂紙輕輕地把斷口磨平，玻璃罩就做成了，玻璃罩內(nei) 放光電池，並用環氧樹脂粘牢，封上火漆，從(cong) 罩內(nei) 引出光電池的正負極。

2.把光電池固定在一個(ge) 塑料盒表麵上，在盒上鑽上小孔，將電路的其他部分置於(yu) 盒內(nei) ，放上幹燥劑，引出負載線和開關(guan) 線，再將塑料盒緊閉即可。

　　繼電器、三極管、電池、可調電阻都按線路焊接在敷銅板上。可調電阻值調到51Ω處。若整個(ge) 電路已無故障，就可對光控開關(guan) 進行測試。

　　光控開關(guan) 靈敏度的測試至關(guan) 重要，可采用陽光照射遮蓋麵積法。用最低電壓電池板麵積（最小導通單元個(ge) 數）確定靈敏度（見表1）。也可以用室內(nei) 白熾燈照射法（見表2），用燈泡的瓦數與(yu) 太陽能電池的直接距離來確定。

　　由此可見，該光控開關(guan) 在光通量達到220 Lm時繼電器就會(hui) 工作，使得負載電路斷路。從(cong) 而達到白天自動關(guan) 燈的要求。但是該裝置是一個(ge) 單向開關(guan) ，不能再在光照低於(yu) 220 Lm的時候使燈泡負載電路接通，所以要在繼電器工作後，人為(wei) 地將開關(guan) S斷開再閉合才能使燈泡電路工作並完成下一次的光控過程。

　　如果將開關(guan) S換成一個(ge) 24小時程控定時器，將最小設定單位改成O.18時間間隔，可實現光控開關(guan) 的雙向性，完成全自動過程。