专利名称：一种光控开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光控装置制造领域，尤其涉及一种光控开关。
背景技术：
目前市面上使用的光控开关，一般是由光敏电阻、三极管、继电器等元器组成，电网火线L通过降压电容Cl接到整流二极管D1-4组成的桥式整流的D1、D2串联的桥臂a点，降压电容Cl上并联一个电阻Rl作放电电阻。电网零线N接到二极管D3、D4串接的桥臂b点。通过二极管D1-4组成的整流桥整流后对滤波电容C2充电，当电容C2上电压升高达到并联在C2上的稳压管D5的稳压值时，稳压管工作，使电解电容C2 二端的电压稳定在稳压管D5的稳压值上，作电子线路的工作电源用，电容C2上c点为正极，d点为负极，电阻R2与光敏电阻R3串联后，电阻R2的另一端接到电源正极(c点)光敏电阻R3的另一端接到电源负极(d点)。它们连接点E点接到电阻R4 —端，电阻R4另一端接到三极管基极上。光敏电阻R3的特点是，当白天及点亮灯的光线照到光敏电阻R3上，其电阻值变得很小。无光线时，光敏电阻R3的电阻值就变得很大，二种电阻值之比可达到几十倍，甚至于达上百倍。当使用环境中的光线变小时，光敏电阻R3上的电阻值随之变大，也就是光敏电阻R3上的电压值随之变大。三极管的发射极接到电源负极(d点)。所以三极管基极与发射极可看作与光敏电阻R3并联，也就是说光敏电阻R3 二端的分压是加到三极管基极与发射极之间。当环境光线变暗时，光敏电阻R3的电阻值在增加，也就是光敏电阻R3上的分压电压在升高，当此电压> 0.6伏时，三极管基极与发射极上就有电流通过。光线越暗时此电流越大。因为三极管具有电流放大功能。光线暗到一定时，也就是三极管基极与发射极电流大到一定值时，三极管集电极的电流也大到足够吸合继电器J动作，而继电器J的线圈一端接到电源正极(c点)。继电器J的线圈另一端接到三极管集电极上。继电器J动作后吸动触点Jl关合。触点Jl是串联在灯泡或其它用电器电源上的，此时灯泡点亮，或用电器工作。反之当环境光线逐步变亮时，光敏电阻R3的电阻值随之变小，光敏电阻R3上的分压随之变小，三极管基极与集电极之间的电流变小，当此电流小到不足继电器J吸合电流时，继电器触点Jl释放，这时灯泡熄灭，或其他电器断电停止工作，这样就达到光控的目的。目前在光控电路中，很大一部分采用继电器，其主要原因是利用继电器具有回差特点，所谓继电器回差，例如，一个12V继电器，接上12V时触头吸合，将电源电压逐步降低，直降到8V时继电器才释放，那么这个继电器吸合电压与释放电压差叫回差，这里继电器回差=12V-8V=4V，就是继电器回差电压为4V。如果光控电路中没有这种回差特性时，光控开关就不能正常工作，一旦电路中不用继电器来控制灯泡，直接用三极管或可控硅控制。当光线逐步暗下时，光敏电阻电阻值上升，也就光敏电阻上电压逐步上升，当达到三极管及可控制导通电压时，举例在0.7时，三极管及可控硅导通，使灯泡发光，而灯泡发光后，或多或小要返回一部分光线与环境光线叠加后加到光敏电阻上，光控开关立刻关闭。当光控开关关闭后，光敏电阻上的叠加部分光线消失，光控开关又打开。结果使光控开关不断关、合，灯泡出现不停点亮、关闭的来回闪动，无法工作。光控开关使用继电器后，由于继电器的回差特征，当光线暗到光敏电阻上临界电压时，时三极管导通，驱动继电器带动灯泡发光，很小一部分灯泡光线叠加到环境光线中，使光敏电阻上电压稍下降一些，通过三极管使继电器线圈上的电压下降一些。因为继电器的回差特性，这下降部分电压没有超过继电器回差电压，继电器照样吸合，灯泡照样发光，而不会来回关、合变化，不造成灯泡来回闪动，用继电器组合成光控开关，虽然工作能正常，但存在一些缺点，这些缺点是造价较高，能耗较大，一般米用继电器的光控开关，功耗> O. 5W,而且继电器是有触点控制,一般寿命较短，同时继电器体积较大，不能做到小型化。
发明内容本实用新型为针对现有技术的不足，提供了一种具有回差特性，体积小，制作成本低、能耗低的光控开关。本实用新型为解决上述技术问题，提供了以下技术方案一种光控开关，其特征在于包括光敏控制电路，用于控制光控开关的开启和闭合；滤波稳压电路，用于过滤交流电，使电压稳定；电压回差电路，用于解决在灯泡点亮、关闭时的反馈到光敏电阻R3上的叠加光线引起的光振荡现象。作为本实用新型的进一步改进，所述的光敏控制电路由灯泡开关K、电阻R2、光敏电阻R3、单向可控硅、整流桥DB组成，电网火线接被控电器一端，灯泡开关K的另一端接到一个整流桥DB的桥臂上，另一个整流桥臂接电网零线，整流桥输出的正极端接到单向可控硅KP的阳极上，整流桥输出的负极端接到电解电容Cl的负极端，同时接到单向可控硅的阴极，电阻R2和光敏电阻R3串联，两者之间的连接点，接到单向可控硅控制极上，电阻R2的另一端接到电解电容正极，光敏电阻R3的另一端接单向可控硅阴极及电解电容Cl负极。通照射在光敏电阻R3上的光线大小来改变光敏电阻R3的电阻值，通过光敏电阻R3上的电阻值变化来改变R3上的电压变化，从而达到单向可控硅KP导通与截止的目的。作为本实用新型的进一步改进，所述的滤波稳压电路，由电阻R1、二级管D1、电解电容Cl组成，三者依次串联连接，当电网正半周时，火线L上的电压加到电阻Rl上，产生的电流流过电阻R1，再流经整流二极管D1，对电解电容Cl充电。这里电阻Rl做降压，限流用，二极管Dl作整流用。当电网在负半周时，由于电流流经方向和二极管方向相反，因此不能流过电流，此二极管为半波整流。这里的电解电容Cl起滤波作用。因为半波整流后的直流电压波动很大，通过电解电容Cl的滤波，使电压波形变得较为平坦，波动大大降低。作为本实用新型的进一步改进，所述的电压回差电路包括电阻式分压电路、回差电路。作为本实用新型的进一步改进，所述的电阻式分压电路为电阻R2与光敏电阻R3串联后接到电解电容Cl 二端；作为本实用新型的进一步改进，所述的回差电路由电阻R4、R5、电容C2、三极管Q1、稳压管D2、稳压管D3所组成，所述的稳压管D2、D3相串联，两者的连接点接到三极管Ql的集电极，稳压管D2负极接电解电容Cl正极稳压管D3正极接电解电容Cl负极，三极管Ql的发射极接电解电容Cl负极，所述的三极管基极串联电阻R4、R5接到单向可控硅KP阳极。二个稳压管D2、D3串联后，并到电解电容Cl上，目的使电解电容电压不能上升得很高，始终将电压稳定在稳压管的稳压值。但这里有二种稳压值，当三极管截止时，电解Cl 二端电压为二个稳压管D2、D3稳压值之和。当三极管导通时，电解Cl 二端电压为稳压管D2的值。为更好的解释本实用新型的技术方案，以下详细介绍本实用新型的工作原理电阻R2与光敏电阻R3串联后接到电解电容Cl 二端，组成电阻式分压电路，光敏电阻R3上得到的电压值为VR3=R3+ (R2+R3)XVAB公式中VAB为电解电容二端的电压。因为光敏电阻R3与单向可控硅KP的控制极，阴极相并联。光敏电阻R3上的电压低于单向可控硅KP的触发电压，约O. 62伏时，可控硅KP不工作，这时是光敏电阻被照光线较亮时，光敏电阻R3上电阻值较小，通过公式看到光敏电阻上的分压电压< O. 62伏。当照在光敏电阻R3上的光线逐渐变小时，光敏电阻R3的电阻值逐渐变大，通过公式可以看出光敏电阻R3上的分压电压VR3也逐渐变大，当VR3 ^ O. 62伏时，单向可控硅触发导通，此时电路通过L流到灯泡LP，流过整流桥DB，再流过单向可控硅KP，再流过整流桥另一桥臂到电网零线(N)。此时灯泡亮 了。三极管Ql通过截止和导通导通来控制电解电容Cl 二端的电压值，也是加到电阻R2与光敏电阻R3串联后二端电压值VAB，当三极管Ql导通时VAB=VD2(稳压管D2的稳压值)。三极管Ql截止时VAB=VD2+VD3 (稳压管D2和稳压管D3的稳压值之和)VD2+VD3 > VD2。单向可控硅KP阳极上电压通过电阻R4，电阻R5加到三极管Ql的基极上。当可控硅KP截止时，可控硅KP阳极上加有电网整流后高电压直流，通过电阻R4，R5加到三极管Ql的基极上，三极管导通，这时VAB=VD2。这时光敏电阻R3上的电压为VR3=R3+ (R2+R3) XVD2。当照在光敏电阻R3上的光线变小时，光敏电阻R3的电阻值变大，光敏电阻上的电压VR3变大，当VR3大于O. 62伏时(可控硅KP的临界触发电压)，单向可控硅触发导通，灯泡点亮，而灯泡发光时产生的一小部分发射光线叠加到环境光线上照到光敏电阻R3上，R3电阻值稍有下降，VR3小于O. 62伏，单向可控硅马上回到截止状态，灯泡马上熄灭，从而通过光照控制灯泡的开启和熄灭，但由于环境光线，R3的被照光线减小，VR3大于O. 62伏，又使单向可控硅触发导通，使灯泡一下亮，一下灭，来回闪烁，不能正常工作，当环境光线变暗时，光敏电阻R3的电阻值逐渐变大，VR3逐渐变大，当VR3上的电压达到单向可控硅触发电压时(约O. 62伏)单向可控硅触发导通，灯泡点亮、同时单向可控硅KP阳极与阳极电压从220V (整流峰值约308V)降到约I. 5V左右，这样低的电压通过电阻R4、R5限流后，电流可忽略不计，三极管Ql从导通转为截止，VAB从VD2转成VD2+VD3，VAB电压一下子增加了 VD3，也就是分压电阻R2与电阻R3 二端电压瞬间增加了 VD3，对单向可控硅而言，触发电压从原来的O. 62V增加到
O.62+R3+ (R2+R3) XVD3这更有利于可控硅触发，纵使灯泡点亮后产生照到光敏电阻R3上的叠加光产生触发电压稍微减小的量，远远小于R3+ (R2+R3)XVD3的补偿量，使单向可控硅KP的触发电压远大于O. 62V使可控硅继续保持导通状态，而不受灯泡产生在光敏电阻上叠加光线影响，从而消除了光振荡现象。这里VD3的电压叫回差电压，继电器的回差电压是固定不变的，而且每个继电器的回差电压不一样，一致性很差。本实用新型的电子回差电路的回差电压可以任意设定，而且一致性很好。反之当环境光线增加时，光敏电阻R3的电阻值在不断地减小，也就是光敏电阻R3上的电压不断下降，当此电压下降到单向可控硅KP的触发电压时，单向可控硅关断，灯泡LP熄灭。这时单向可控硅阳极上的电压上升到电网整流后的高电压，此高电压通过电阻R4、R5加到三极管Ql的基极上，三极管Ql导通。使得VAB上电压从原来VD2+VD3下降到VD2上，这时使得光敏电阻R3上的电压瞬间下降，这就更有利于单向可控硅KP关断，这样使光敏电阻R3上纵使有光线波动，也能保证可控硅KP可靠关断，不使灯泡产生光振荡。本实用新型的有益效果本实用新型的光控开关，摒弃了现有技术的继电器，而采用贴片电子元件整个开关体积做到约25X13X6.总耗功率为O. 3W，为继电器式的光控开关的一半，继电器开关寿命为I万次，而无触点控制的可控硅寿命约千万次以上，其寿命远远超过了继电器寿命，降低了制作成本。
图I为本实用新型现有技术的光控开关电路图。图2为本实用新型实施例I的电路图。图3为本实用新型实施例2的电路图。
具体实施方式
一种光控开关，包括光敏控制电路001，用于控制光控开关的开启和闭合；滤波稳压电路002，用于过滤交流电，使电压稳定；电压回差电路003，用于解决在灯泡点亮、关闭时的反馈到光敏电阻R3上的叠加光线引起的光振荡现象。所述的光敏控制电路001由灯泡开关K、电阻R2、光敏电阻R3、单向可控硅、整流桥DB组成，电网火线接被控电器一端，灯泡开关K的另一端接到一个整流桥DB的桥臂上，另一个整流桥臂接电网零线，整流桥输出的正极端接到单向可控硅KP的阳极上，整流桥输出的负极端接到电解电容Cl的负极端，同时接到单向可控硅的阴极，电阻R2和光敏电阻R3串联，两者之间的连接点，接到单向可控硅控制极上，电阻R2的另一端接到电解电容正极，光敏电阻R3的另一端接单向可控硅阴极及电解电容Cl负极。所述的滤波稳压电路002，由电阻R1、二级管D1、电解电容Cl组成，三者依次串联连接。所述的电压回差电路003包括电阻式分压电路031、回差电路032。所述的电阻式分压电路031为电阻R2与光敏电阻R3串联后接到电解电容Cl 二端；所述的回差电路032由电阻R4、R5、电容C2、三极管Q1、稳压管D2、稳压管D3所组成，所述的稳压管D2、D3相串联，两者的连接点接到三极管Ql的集电极，稳压管D2负极接电解电容Cl正极稳压管D3正极接电解电容Cl负极，三极管Ql的发射极接电解电容Cl负极，所述的三极管基极串联电阻R4、R5接到单向可控硅KP阳极。实施例1，如图2所示，从电网来的火线L连接电子Rl的一端，也连接到灯泡开关K的一端，电阻Rl的另一端接二极管Dl的正端，二极管的负端连接到A点，电网的零线N接到整流桥堆DB的一个桥臂上。整流桥的另一个桥臂接到灯泡开光K的另一端，整流桥正极输出端接到单向可控硅阳极上，同时接到电阻R4的一端，如图上所示的C点，整流桥的负极接到单向可控硅阴极，如图上所示的B点。电解电容Cl正极接到A点，负极接到B点。稳压管D2与稳压管D3相串联，D2的正极与D3的负极连接，称为F点，接到三极管Ql的集电极，稳压管D2的负极接到A点，稳压管D3的正极接到B点上，三极管的发射极接到B点。电阻R4的另一端接到电容C2的一端，称为E点，同时接到电阻R5的一端，电阻R5的另一端接到三极管Ql的基极。电容C2的另一端接到B点。电阻R2的一端接光敏电阻R3 —端，称为D点，同时接到单向可控硅KP的控制极。电阻R2的另一端接到A点，光敏电阻R3的另一端接B点，所述的整理桥堆DB可换成由四个整流二极管组成桥式整流。[0022]实施例2 :参照实施例1，如图3所示，用在直流电源上时可以将整流桥DB省掉不 用。
权利要求1.一种光控开关，其特征在于包括 光敏控制电路，用于控制光控开关的开启和闭合； 滤波稳压电路，用于过滤交流电，使电压稳定； 电压回差电路，用于解决在灯泡点亮、关闭时的反馈到光敏电阻R3上的叠加光线引起的光振荡现象。
2.根据权利要求I所述的一种光控开关，其特征在于所述的光敏控制电路由灯泡开关K、电阻R2、光敏电阻R3、单向可控硅、整流桥DB组成，电网火线接被控电器一端，灯泡开关K的另一端接到一个整流桥DB的桥臂上，另一个整流桥臂接电网零线，整流桥输出的正极端接到单向可控硅KP的阳极上，整流桥输出的负极端接到电解电容Cl的负极端，同时接到单向可控硅的阴极，电阻R2和光敏电阻R3串联，两者之间的连接点，接到单向可控硅控制极 上，电阻R2的另一端接到电解电容正极，光敏电阻R3的另一端接单向可控硅阴极及电解电容Cl负极。
3.根据权利要求I所述的一种光控开关，其特征在于所述的滤波稳压电路，由电阻R1、二级管D1、电解电容Cl组成，三者依次串联连接。
4.根据权利要求I所述的一种光控开关，其特征在于所述的电压回差电路包括电阻式分压电路、回差电路。
5.根据权利要求4所述的一种光控开关，其特征在于所述的电阻式分压电路为电阻R2与光敏电阻R3串联后接到电解电容Cl 二端。
6.根据权利要求4所述的一种光控开关，其特征在于所述的回差电路由电阻R4、R5、电容C2、三极管Q1、稳压管D2、稳压管D3所组成，所述的稳压管D2、D3相串联，两者的连接点接到三极管Ql的集电极，稳压管D2负极接电解电容Cl正极稳压管D3正极接电解电容Cl负极，三极管Ql的发射极接电解电容Cl负极，所述的三极管基极串联电阻R4、R5接到单向可控娃KP阳极。
专利摘要本实用新型涉及一种光控开关，其特征在于稳压管D2和稳压管D3相串联，它们之间连接点F接到三极管集电极，稳压管D2负极接到滤波电解电容C1的正极，稳压管D3的正极接到电解电容负极。当三极管Q1导通时，电解电容二端电压为稳压管D2的稳压值，此时电解电容二端的电压为VAB=VD2(稳压管D2的稳压值)。当三极管Q1截止时，电解电容二端电压为VAB=VD2+VD3(稳压管D2、D3的稳压值之和)。这二者之间的电压差值为VD3,VD3叫回差电压值。而回差电路中的三极管Q1则通过电阻R4,R5由单向可控硅来控制。当单向可控硅KP触发导通时，阳极与阴极之间为低电压，三极管截止。
文档编号H03K17/72GK202663377SQ201220314500
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者杨玉勇, 胡俊 申请人:无锡四方电炉有限公司