一种自动控制灯具运行的驱动电路的制作方法

本实用新型属于电路技术领域，具体地，涉及一种自动控制灯具运行的驱动电路。

背景技术：

用手动开关控制灯具的开启与关闭是照明灯具最常见的应用形式。但在很多情况下，在手动控制的同时，需要采用某种方法自动控制灯具的开启与关闭。

本驱动电路的设计就是要将单片机输出的信号进行一系列处理，达到传输或者阻断信号的目的。

当需要对某一设备既可进行手动控制又可进行自动控制的情况下，如何设置合理的驱动电路，并能够保证手动和自动的正常切换，是本申请要解决的问题。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种自动控制灯具运行的驱动电路，解决了照明灯具的手动控制与自动控制并存、手动与自动电路切换如何实现的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种自动控制灯具运行的驱动电路，包括第一三极管q3、第二三极管q4、第一光电耦合器u3、第二光电耦合器u4、第一双向可控硅q2、第二双向可控硅q1、手动开关s3和电灯ds1，所述第一三极管q3的基极和第二三极管q4的基极分别与单片机的不同输出管脚连接，所述第一三极管q3的集电极和第二三极管q4的集电极均与直流电源连接，所述第一三极管q3的发射极与第一光电耦合器u3的输入端连接，所述第一光电耦合器u3的另一输入端与gnd连接，所述第一光电耦合器u3的第一输出端与第一双向可控硅q2的控制极连接，所述第一光电耦合器u3的第二输出端与第一双向可控硅q2的t2电极电极之间串联有手动开关s3，所述第一双向可控硅q2的t1电极与火线连接，所述第一光电耦合器u3的第二输出端与手动开关s3的连接点与电灯ds1连接火线的一端连接，并且电灯ds1的另一端与零线连接；所述第二三极管q4的发射极与第二光电耦合器u4的输入端连接，所述第二光电耦合器u4的另一输入端与gnd连接，所述第二光电耦合器u4的第一输出端与第二双向可控硅q1的控制极连接，并且第二光电耦合器u4的第二输出端与第二双向可控硅q1的t2电极连接，所述第二双向可控硅q1的t1电极与火线连接，所述第二光电耦合器u4的第二输出端与第二双向可控硅q1的t2电极的连接点与电灯ds1连接火线的一端连接。

本实用新型的驱动电路，第一可控硅q2导通、第二可控硅q1截止时，电路为手动模式，由人工手动操作手动开关s3，实现对照明灯具ds1的开启与关闭。在手动模式下，驱动电路失去对灯具的控制。自动模式下，灯具的手动开关s3失去对灯具的控制作用，而是由单片机自动控制开启或关闭灯具ds1。

进一步的，上述的自动控制灯具运行的驱动电路，所述第一三极管q3的基极与单片机的输出管脚之间串联有电阻r7。

进一步的，上述的自动控制灯具运行的驱动电路，所述第二三极管q4的基极与单片机的输出管脚之间串联有电阻r6。

进一步的，上述的自动控制灯具运行的驱动电路，所述第一三极管q3的发射极与第一光电耦合器u3的输入端之间串联有电阻r9。

进一步的，上述的自动控制灯具运行的驱动电路，所述第二三极管q4的发射极与第二光电耦合器u4的输入端之间串联有电阻r8。

进一步的，上述的自动控制灯具运行的驱动电路，所述第一光电耦合器u3的第一输出端与第一双向可控硅q2的控制极之间串联有电阻r12。

进一步的，上述的自动控制灯具运行的驱动电路，所述第二光电耦合器u4的第一输出端与第二双向可控硅q1的控制极之间串联有电阻r10。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的自动控制灯具运行的驱动电路，是围绕可控硅来设计的，为了通过单片机来控制可控硅的通断，在单片机和可控硅之间加上光电耦合器。本申请采用的光电耦合器型号具体为moc3021，moc3021光电耦合器主要是由发光二极管和光敏电阻组成。它的作用就是将单片机输入的电信号为发光二极管的光信号，二极管发出的光照射在光敏电阻上，又将光信号转换为电信号，传输到可控硅。该元器件的优点就是由于耦合的特性，消除了干扰的影响，而且该光电耦合器具有稳定性强，耦合电压很高，适用于本系统的应用。

本实用新型即是在手动控制电灯的电路上，设置一个通过单片机对电灯进行自动控制的驱动电路。这样一来，电灯既可以手动操作其开启与关闭，又可以利用单片机自动控制电灯的开启与关闭，可以避免手动控制状态下忘记关闭电灯而造成的电能浪费。

在本实用新型中，利用单片机进行照明灯具的自动开启与关闭控制，首先数据经过单片机的处理，将控制信号送至驱动电路，利用可控硅对灯具进行通断控制。

可控硅又名晶闸管，是一种半导体开关元件。可控硅有三个电极，除了阴极和阳极外，还有一个控制极。可控硅分单向和双向两种。本实用新型采用双向可控硅，其三个电极分别为t1电极、t2电极和控制极。

本实用新型所述的驱动电路是一个基于可控硅的驱动电路，其本质是以小电流控制大电流，不会产生电火花，优于继电接触控制电路，因此安全系数较高，适于本系统的应用。

附图说明

图1为本实用新型所述自动控制灯具运行的驱动电路的电路图；

图2为本实用新型所述双向可控硅的结构示意图。

图中：第一三极管q3、第二三极管q4、第一光电耦合器u3、第二光电耦合器u4、第一双向可控硅q2、第二双向可控硅q1、手动开关s3、电灯ds1、电阻r7、电阻r6、电阻r9、电阻r8、电阻r12、电阻r10。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

如图1所示的自动控制灯具运行的驱动电路，包括第一三极管q3、第二三极管q4、第一光电耦合器u3、第二光电耦合器u4、第一双向可控硅q2、第二双向可控硅q1、手动开关s3和电灯ds1，所述第一三极管q3的基极和第二三极管q4的基极分别与单片机的不同输出管脚连接，所述第一三极管q3的集电极和第二三极管q4的集电极均与直流电源连接，所述第一三极管q3的发射极与第一光电耦合器u3的输入端连接，所述第一光电耦合器u3的另一输入端与gnd连接，所述第一光电耦合器u3的第一输出端与第一双向可控硅q2的控制极连接，所述第一光电耦合器u3的第二输出端与第一双向可控硅q2的其t2电极之间串联有手动开关s3，所述第一双向可控硅q2的t1电极与火线连接，所述第一光电耦合器u3的第二输出端与手动开关s3串联后与电灯ds1连接火线的一端连接，并且电灯ds1的另一端与零线连接；所述第二三极管q4的发射极与第二光电耦合器u4的输入端连接，所述第二光电耦合器u4的另一输入端与gnd连接，所述第二光电耦合器u4的第一输出端与第二双向可控硅q1的控制极连接，并且第二光电耦合器u4的第二输出端与第二双向可控硅q1的t2电极连接，所述第二双向可控硅q1的t1电极与火线连接，所述第二光电耦合器u4的第二输出端与第二双向可控硅q1的t2电极的连接点与电灯ds1连接火线的一端连接。上述第一三极管q3和第二三极管q4为npn型。

本实用新型选用的可控硅型号为mac97a8。该可控硅是一种双向可控硅，可以看成是两个单向可控硅反向并联组合而成，其3个电极中没有阳极、阴极之分，一般称这3个电极为t1电极、t2电极以及控制极，在p型半导体上的电极是t1电极，在n型半导体上的电极是t2电极。其结构如图2所示。

上述驱动电路的工作原理是：驱动电路2个输入端子分别用来控制2个可控硅，实现现场控制器的手动/自动模式切换。即当d1为高电平、d2为低电平时，q1导通、q2关断，系统为自动模式；当d2为高电平、d1为低电平时，q2导通、q1关断，系统为手动模式。

由上可见，该驱动电路实现了电灯ds1的手动控制与自动控制两种工作模式。

此驱动电路中，为了保持电路的稳定工作，第一三极管q3的基极与单片机的输出管脚之间串联有电阻r7，电阻r7电阻值为1k。第二三极管q4的基极与单片机的输出管脚之间串联有电阻r6，电阻r6的阻值为1k。第一三极管q3的发射极与第一光电耦合器u3的输入端之间串联有电阻r9，电阻r9的阻值为120ω。第二三极管q4的发射极与第二光电耦合器u4的输入端之间串联有电阻r8,电阻r8的阻值为120ω。第一光电耦合器u3的第一输出端与第一双向可控硅q2的控制极之间串联有电阻r12,电阻r12的阻值为30k。第二光电耦合器u4的第一输出端与第二双向可控硅q1的控制极之间串联有电阻r10,电阻r10的阻值为30k。

在第一三极管q3与单片机d2输出管脚连接、第二三极管q4与单片机d1输出管脚连接的前提下。

电灯ds1的手动控制原理为：单片机d2输出管脚发出高电平，并且单片机d1输出管脚为低电平时，第一三极管q3导通，第一光电耦合器u3导通，第一双向可控硅q2导通，可手动控制电灯ds1的打开或者关闭。

电灯ds1的自动控制原理为：当单片机d1输出管脚发出高电平，并且单片机d2输出管脚为低电平时，第二三极管q4导通，第二光电耦合器u4导通，第二双向可控硅q1导通，自动打开电灯ds1；当单片机d1输出管脚发出低电平时，第二三极管q4截止，第二光电耦合器u4断开，第二双向可控硅q1断开，自动关闭电灯ds1。此状态下，第一双向可控硅q2处于断开状态，手动开关s3失效，即无法用手动开关开启或关闭电灯ds1。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。