教室照明光感節(jié)電控制器的設(shè)計與應(yīng)用
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首先需要對市電進行T降壓、IC1橋式整流和C1濾波，將220 V交流電轉(zhuǎn)換為12V直流電壓，用發(fā)光二極管D1作為電源通斷指示燈。12V直流電通過光敏二極管D2和電阻R2、R3分壓后加在時基電路NE555的2、6腳。當室內(nèi)自然光照度下降時，光敏二極管D2的內(nèi)阻慢慢變大，加在時基電路NE555的2、6腳電壓會逐漸下降，當降至1／3VCC的時候，時基電路IC2輸出狀態(tài)反轉(zhuǎn)，其3腳將輸出高電平，使三極管V1和V2飽和導(dǎo)通，發(fā)光二極管D4通電發(fā)光，發(fā)光二極管D4在電路中的作用為照明指示燈，發(fā)光后，即表明室內(nèi)光線暗，允許開啟燈光；此時按下開關(guān)N1，電源將加在三極管V3的基極，使V3和V4飽和導(dǎo)通，同時，V4集電極電壓經(jīng)電阻反饋給V3基極，是V3和V4維持導(dǎo)通狀態(tài)，保證繼電器J吸合并自保，接通教室內(nèi)照明電路，燈光開啟；在需要關(guān)燈時按下開關(guān)N2，三極管V3和V4截止，繼電器J釋放，切斷照明電路，燈光熄滅。
當室內(nèi)自然光照度逐漸變強時，光敏二極管D2的內(nèi)阻逐漸變小，加在時基電路NE555的2、6腳電壓逐漸上升，直到升至2／3VCC時，其3腳就會輸出低電平，使三極管V1和V2截止，后級電路斷電，繼電器J釋放，教室內(nèi)光源電路斷開，燈光自動熄滅。
為防止夜晚閃電、車燈等瞬間強光照射光敏二極管D2使教室內(nèi)照明電路斷開，C2應(yīng)使用容量較大的電容；同時為提高電路的可靠性，加入電容C3防止外界干擾；室內(nèi)電路由通到斷和由斷到通的過程，會存在一定的滯后時間，在電路中加入電阻R5和R6，適當減小其阻值，滯后時間也就越短。
4 制作、調(diào)試與安裝
(1)制作。將元器件焊接在電路板上，通過實際制作發(fā)現(xiàn)6 cm×9 cm的電路板較合適。焊接完成后將電路板放置于大小合適的機殼中，機殼最好采用價格低廉并易于購買和改制的塑料盒。需要注意的是，要把電源指示燈D1和照明指示燈D4露在塑料盒外面，便于通過指示燈進行開關(guān)操作。
(2)調(diào)試。主要對電路中可調(diào)電阻R2和R6進行調(diào)整，調(diào)整時需要照度測量計精確測量光照度：當室內(nèi)自然光照度下降至需要照明(150 LUX)時，由下向上調(diào)整R6，直至照明指示燈D4發(fā)光；當室內(nèi)自然光照度達到教學(xué)要求(200 LUX)時，由下向上調(diào)整R2，直到繼電器J剛好釋放，照明指示燈D4熄滅。
(3)安裝。在實際安裝使用時，需要注意以下兩點：
1)光感控制元件安裝位置：首先要確保光敏二極管不能被室內(nèi)燈具光源照射到，因此要將其安裝在窗口位置，方向面朝室外自然光照射到的方向，使其有效采集到自然環(huán)境下光照度。除此之外，還需考慮到樓宇、樹木不同時間段陰影對光敏元器件的影響，調(diào)整至最佳位置。
2)自復(fù)位按鈕開關(guān)N1和N1安裝位置：可以利用原有的墻壁開關(guān)位置進行改裝，在原有墻壁開關(guān)面板上鉆兩個孔進行電路接線安裝。當教室內(nèi)光線不足D4發(fā)光時，按下N1，室內(nèi)燈光開啟，晚自習(xí)下課后，按下N2，室內(nèi)燈光熄滅。
5 結(jié)束語
制作好的控制器理論控制功率≤5 kW，實際控制教室內(nèi)4路共16根日光燈燈管，應(yīng)用于1座教學(xué)樓的24個教室內(nèi)，通過近半年的使用，光感節(jié)電控制器的各項性能符合設(shè)計和使用要求，不僅節(jié)省用電量，而且教室內(nèi)燈具及開關(guān)的維修量也大為減少。該控制器不僅可以適用于各類學(xué)校教室、實驗室的燈光照明電路中，也可以用于辦公室、走廊、路燈等場所，具有良好的推廣價值。與此同時，如加入聲控、紅外遙感控制和單片機程序控制等，還可以達到更加智能化的全自動控制的效果。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/168768.htm
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