專利名稱：通用光電自動開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一個對供電負(fù)載線路進(jìn)行自動接通或關(guān)斷的通用光電自動開關(guān)，特別是用于對路燈、樓層公共照明以及根據(jù)光線變化到需要的光照程度控制電源通斷的場合。它由機(jī)殼、指示燈、低壓直流電源單元、光電信號接收部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
目前，城市街道、公路、企事業(yè)單位的路燈，以及其它公共照明設(shè)施的電源通斷，普遍為人工控制，往往造成控制時間不準(zhǔn)確，導(dǎo)致人力、電力的浪費(fèi)。而一般現(xiàn)有的光電開關(guān)易受環(huán)境干擾而不穩(wěn)定，使用條件要求高，在可見光線變化極為緩慢的情況下實(shí)現(xiàn)要求一定的光照強(qiáng)度下準(zhǔn)確、快速、可靠的在瞬間完成開關(guān)動作比較困難，工作狀態(tài)通斷變化過程中開關(guān)臨界斷續(xù)，往復(fù)跳動。在中國專利GG87207558中記載的“家用電器光控開關(guān)”是一種用于家用電器的光控開關(guān)，適合于電視機(jī)遠(yuǎn)距離光控關(guān)機(jī)，在環(huán)境照度低于100勒克斯的條件下和家用電器連接使用，采用光敏二極管作為光接收部件，用燈光和手電筒光作為發(fā)射器的關(guān)機(jī)信號，關(guān)斷家用電器電源。在中國專利GG87210825中記載的“光控開關(guān)”，包括光電信號接收部件，電子放大部件，一個中間繼電器和一個控制繼電器。采用光敏三極管作為光電信號接收部件，同樣也是使用日常的手電筒作為光信號發(fā)生器，也只能起到關(guān)斷電源的作用，它們都只能在較強(qiáng)光(手電光)的作用下動作，而不能在可見光變化極為緩慢的情況下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速的瞬間完成開關(guān)動作，從而接通或關(guān)斷電源。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一個結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，通用性強(qiáng)，不用燈光或手電光作發(fā)射器，而在光線變化極為緩慢的情況下，可以調(diào)整按需要的光照度準(zhǔn)確、快速的瞬間完成開關(guān)動作切斷或接通供電負(fù)載線路的通用光電自動開關(guān)。
本實(shí)用新型通用光電自動開關(guān)有機(jī)殼11，指示燈ZD12及低壓直流電源單元21，光電接收部件23和執(zhí)行機(jī)構(gòu)26，它還有一個由電粗器R1、電位器W，電阻器R2串聯(lián)組成的基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器22，通過電阻器R1、R2的另一端并接于低壓直流電源單元21的輸出端，在電位器W的滑動臂E端與電阻器R4的F端之間串聯(lián)光電接收部件23，調(diào)節(jié)電位器W的滑動臂任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓，從而調(diào)整開關(guān)動作時間；它還有一個用電阻器R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容器C2和晶體三極管BG1、BG2組成的閥值電壓形成電路24及一個與BG2集電極輸出連接的由集成電路IC接成施密特電路功能的閥值觸發(fā)信號鑒別電路25，閥值電壓形成電路24通過電阻器R4的F端與光電信號接收部件23連接。
本實(shí)用新型的光電接收部件23采用置于塑料管內(nèi)的光敏電阻R，通過其兩端引線連接至E、F點(diǎn)，調(diào)整光敏電阻R在塑料管內(nèi)的位置可調(diào)節(jié)開關(guān)動作時間。
按本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的通用光電自動開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，可根據(jù)需要的光照度調(diào)節(jié)開關(guān)動作時間，不受外界干擾，工作可靠，在光線變化極為緩慢的情況下能瞬間一次完成開關(guān)動作，切斷或接通負(fù)載電路。
本實(shí)用新型有如下附圖圖1為通用光電自動開關(guān)的外形示意圖。
圖2為通用光電自動開關(guān)的光電接收部件安裝時縱向剖視圖。
圖3為通用光電自動開關(guān)的電路方框圖。
圖4為通用光電自動開關(guān)的電路原理圖。
下面參照
本實(shí)用新型的實(shí)施方案。圖1為本實(shí)施方案的外形示意圖，外殼11用金屬板材沖刷而成，設(shè)有4個安裝孔17，可通過螺栓將其安裝固定在配電屏上，外殼11的面板上裝有一個指示燈ZD12，它的亮、滅指示供電負(fù)載電路接通與否，三相電網(wǎng)線路由進(jìn)線孔13接入，負(fù)載線路由出線孔14接入，作為單相控制時分別將進(jìn)線孔13和出線孔14的三根引線并聯(lián)連接，零線孔15接入電源零線，光電信號由信號輸入孔16接入。外殼11內(nèi)安裝由根據(jù)圖3所示的電路方框圖和圖4所示的電路原理圖裝配而成的印制線路板。低壓直流電源單元21由變壓器B、晶體二極管D、電容器C1組成，從電網(wǎng)進(jìn)線和零線接成的交流220V電壓通過該單元的輸出端(電容器C1兩端)輸出直流12V的工作電壓。基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器22由電阻R1、電位器W、電阻器R2串聯(lián)而成，通過電阻器R1、R2的另一端并聯(lián)連接于低壓直流電源單元21的輸出端，調(diào)節(jié)電位器W的滑動臂E端可根據(jù)需要的光照度調(diào)節(jié)開關(guān)動作時間。光電接收部件23采用MG－13型光敏電阻R，將其裝入一個φ20的塑料管42內(nèi)，光敏電阻R的兩端通過導(dǎo)線分別接至基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器22的E端和閥值電壓形成電路24的F端，如圖2所示把它安裝于不受燈光直接照射，但又能接收到光照度變化的地方，例如圖2所示，41為墻，42為塑料管，R為光敏電阻，兩端引線通過機(jī)殼11上的信號輸入孔16接入線路，光敏電阻R在塑料管42內(nèi)可前后移動，調(diào)整R在塑料管42內(nèi)的前后位置可調(diào)節(jié)開關(guān)動作時間。閥值電壓形成成路24由電阻器R3、R4、R5、R6、R7、R8、電容器C2和晶體三極管BG1、BG2接成的放大電路組成，在BG1、BG2的發(fā)射極連接端接入電阻器R5使電路構(gòu)成正反饋，光敏電阻R根據(jù)光照強(qiáng)度的變化而引起的信號變化經(jīng)電阻器R4的F端引入，經(jīng)BG1放大倒相，再經(jīng)BG2放大倒相在BG2的集電極輸出閥值電壓，提供給閥值觸發(fā)信號鑒別電路25。閥值觸發(fā)信號鑒別電路25用555集成電路IC接成施密特電路功能，該電路有兩個穩(wěn)態(tài)，從BG2集電極輸出的閥值電壓觸發(fā)IC從一個穩(wěn)態(tài)變成另一個穩(wěn)態(tài)，從IC的輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)26進(jìn)行接通或關(guān)斷負(fù)載電路。執(zhí)行機(jī)構(gòu)26用JXT－10型小型繼電器J，它有三個常開觸點(diǎn)JK1～3，各點(diǎn)兩端分別接到電網(wǎng)電源和負(fù)載供電線路上，由于繼電器J的吸合或釋放使JK1～3閉合或斷開，從而使負(fù)載供電線路被接通或斷開。如當(dāng)光線照度由暗變到亮達(dá)到需要關(guān)斷的光照度時(由基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器22調(diào)節(jié)滑動臂E端或移動光敏電阻R在塑料管42中的位置預(yù)置獲得)，由于光敏電阻R的電阻值隨之由大變小，使閥值電壓形成電路24的輸入電流增大，即BG1的基極電壓變大，經(jīng)BG1、BG2放大，使BG2集電極輸出一個高的閥值電壓，使IC保持一個輸出低電平的穩(wěn)態(tài)，這個低電平不足以使繼電器J吸合，使JK1－3被釋放，從而使負(fù)載線路斷電，路燈或照明設(shè)備電源被關(guān)斷，同時機(jī)殼11上的指示燈ZD12不亮；反之，當(dāng)光線照度由亮變到所需控制的暗時，光敏電阻R的電阻值隨之增大，BG2集電極輸出一個較低的閥值電壓，這個電壓使IC發(fā)生翻轉(zhuǎn)變成輸出高電平的穩(wěn)態(tài)，IC輸出的高電平使繼電器J動作，吸合JK1－3接通負(fù)載線路，路燈或照明設(shè)備被接通，同時機(jī)殼11上的指示燈ZD12亮，指示負(fù)載線路被接通，從而達(dá)到根據(jù)需要的光照度接通或關(guān)斷負(fù)載線路的目的。開關(guān)動作時間可調(diào)節(jié)機(jī)殼內(nèi)線路板上的基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器22的電位器W的滑動臂，或直接調(diào)整光敏電阻R在塑料管42中的前后位置。本實(shí)用新型控制的負(fù)載超過3千瓦時，可通過外接交流接觸器使用，交流接觸器可根據(jù)實(shí)際使用負(fù)荷選定。本實(shí)施例控制動作時間≤1秒，自耗功率控制供電≤1.5瓦，控制斷電≤0.15瓦。
權(quán)利要求1.通用光電自動開關(guān)，它由機(jī)殼11、指示燈ZD12，低壓直流電源單元21、光電接收部件23和執(zhí)行機(jī)構(gòu)26組成，其特征在于a)有一個由電阻器R1、電位器W、電阻器R2串聯(lián)組成，通過R1、R2的另一端與低壓直流電源單元21輸出端并聯(lián)，電位器W的滑動臂E端與光電接收部件23的一端連接，調(diào)節(jié)電位器W的滑動臂即可轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器22；b)還有一個用電阻器R3、R4、R5、R6、R7、R8、電容器C2和晶體三極管BG1、BG2組成，通過R4的一端與光電接收部件23的另一端F點(diǎn)連接的閥值電壓形成電路24和由接成旋密特電路功能的集成電路IC的輸入端與晶體三極管BG2集電極連接的閥值觸發(fā)信號鑒別電路25。
2.按權(quán)利要求1所述的通用光電自動開關(guān)，其特征在于光電接收部件23采用置于塑料管內(nèi)并能在管內(nèi)前后移動位置調(diào)節(jié)開關(guān)轉(zhuǎn)換時間的光敏電阻R。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一個對供電負(fù)載線路進(jìn)行自動接通或關(guān)斷的通用光電自動開關(guān)，特別是用于路燈、樓層、工場、貨場公用照明以及需要根據(jù)光照程度控制電源通斷的場合。它由機(jī)殼、指示燈、低壓直流單元、基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器、光電信號接收部件、閥值電壓形成電路、閥值觸發(fā)信號鑒別電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成?？筛鶕?jù)一定的光照度和自然光線變化到所需的照度時準(zhǔn)確，快速的瞬間一次完成開關(guān)動作，切斷或接通供電負(fù)載電路。
文檔編號H05B37/02GK2075404SQ90214879
公開日1991年4月17日 申請日期1990年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月27日
發(fā)明者陳道震 申請人:重慶鋼鐵?？茖W(xué)校