[实用新型]光触发电子时控开关

说明书

本实用新型涉及一种户外照明控制用开关，尤其是能够根据环境自然光线和自身所设定的时间，自动对负载的供电进行控制的光触发电子时控开关。

目前，一般的户外照明控制方法有两类：一类是由人工推拉开关的方法对负载的供电进行控制，这种方法受人为的原因影响较大，比较落后。另一类是自动控制，其中又有两种方式：一种是利用光控自动控制开关，它是通过感应环境的自然光线来自动控制负载的供电与否，这种方法虽然可以免去人工操作实现自动控制，但是，其完全依赖于自然界的黑夜与白昼，无法满足那些在夜间不需长时间提供电源的场何。另一种方式是采用时间控制器控制，这种时间控制器完全按照时间钟表的24小时走时方式运行，通过人工一次性设定好通断时间来对负载进行通断控制，其缺点是不能够自动适应所控制的负载对季节性的时间变化的要求，并且当其工作电源一旦出现掉时，会出现失控。

本实用新型的目的是提供一种光触发电子时控开关，它不仅能实现对负载的供电进行自动控制，而且其所实现的控制是根据环境的自然光线和自身设定的时间双重作用而进行的，并且不受电源掉电和季节性时间差的影响，适应于在夜间需要提供一定时间的照明或供电的场何，有利于节约电能。

本实用新型的目的是这样实现的，在电路中，用多位二进制串行计数器对振荡器电路产生的一定频率的矩形波进行分频，经过一定的时间后，就会在最后一位计数器的输出端得到相应的信号，此信号再经过与非门电路的处理后加在驱动电路的输入端上去控制驱动电路的动作。而振荡器电路也受光触发电路送出的信号的控制，在白昼，由于光触发电路的作用使振荡器电路停振，黑夜到来后，光触发电路即送出一控制信号，一方面，此控制信号启动振荡器电路振荡，定时电路同时开始计时，另一方面，此控制信号也加到了驱动电路的输入端，但由于此时定时电路的计时时间未到而无信号送出，这样就使得驱动电路动作，负载的供电电路被接通。当定时电路达到了设定的时间后，其输出端就会输出一高电平信号，这一信号经与非门电路处理后形成低电平加在驱动电路的输入端，从而使得驱动电路关闭负载的供电电路，实现定时关断的功能。光触发电路采用光敏电阻感应环境光线，再配合比较器等元器件组成的功能电路的处理，得到电路所需的控制信号。整个电路的直流工作电源直接从交流控制电源的输入端经变压器降压并经整流滤波后而获得。

由于采用上述方案，可以使光控制和时间控制巧妙地结合在一起，并且电路结构简单、元器件数目少、成本低、无需复杂的操作程序，易于生产及推广应用。

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图是本实用新型的电路原理图。

图中：JK为继电器常开触点开关，J为继电器，FUSE为保险丝，B为电源变压器，DW为稳压二极管，LED为发光二极管，RP为光敏电阻，W为电位器；与数字组合的标号中：T为三极管，R为电阻，C为电容，D为二极管，IC为集成电路；INPUT为电源输入端，OUTPUT为电源输出端，test为测试端。

在图中，220V交流电从INPUT端接入，电源变压器经保险丝FUSE也接在交流电上，220V交流电经变压器降压后，通过D1-D4整流、C1滤波为电路提供直流工作电源。LED为电源指示用发光二极管，R0为LED的限流电阻。为使电路稳定可靠地工作，在工作电源电路中又增加了R1、DW、C2组成的稳压电路做进一步的稳压，其中：DW为稳压二极管，R1为DW的限流电阻，C2为滤波电容；比较器IC1、光敏电阻RP、三极管T1、电容器C3以及电阻R2-R12组成光触发电路，其中：IC1∶C、R2、R3为光触发电路提供一控制用高电平信号，R4与光敏电阻构成分压电路，IC1∶B、R5、R6构成光触发信号的门限电路，R7、R8、C3构成延时电路，用以消除随机光线的干扰，IC1∶A、R9、R10构成光触发信号的输出电路，T2、R11、R12构成定时电路的控制电路；IC2、IC3、IC4、R14、R15、W、C4组成定时电路，其中：IC3、R14、R15、W、C4构成矩形波振荡电路及前14级计数分频电路，R14、R15、W、C4为振荡器的外接RC网络，调节W可改变振频率，IC4构成定时电路的后14级计数分频电路，IC2构成定时电路的信号输出处理电路；T2、J、D5、D6、R13组成驱动电路，D5为隔离二极管，D6为T2的发射结箝位二极管用以抬高T2的基极工作电压，R13为T2的限流电阻及IC2∶A的的输入输出端隔离电阻，J为控制继电器。电路中，IC2选用CMOS与非门集成电路，IC3、IC4选用CMOS 14位二进制串行计数器4060集成电路。在白昼，光敏电阻RP受较强光线的作用呈低阻状态，使得IC1∶B的同相输入端⑤脚电平低于反相输入端⑥脚电平，在输出端⑦脚输出低电平，从而使光触发信号输出电路IC1∶A的输出端①脚输出低电平，此低电平一路通过R13加在驱动电路的输入端，另一路通过限流电阻R11加在T2的基极使T2截止，在T2集电极上呈高电平，使定时电路中的IC3、IC4的公共清零端为高电平，迫使计数器输出全部为低电平且振荡器停振，这样，在与非门IC2∶A的②脚输出高电平，由于隔离二极管D5的隔离作用，驱动电路输入端不会获取这一高电平信号而保持由光触发电路送来的低电平状态，驱动电路不会动作。当黑夜到来后，光敏电阻呈高阻状态，IC1∶B的同相输入端⑤脚电平高于反相输入端⑥脚电平，在⑦脚输出高电平，通过延时电路的短暂延时后，在光触发信号输出电路IC1∶A的输出端①脚就输出高电平，此高电平一路通过R13加在驱动电路的输入端，使驱动电路动作，继电器吸合，另一路通过限流电阻R11加在T2的基极使T2导通，其集电极呈低电平，使得定时电路中的IC3、IC4的公共清零端为低电平，振荡电路开始振荡，同时计数器开始工作，当达到一定时间后，在IC4中的第12级计数器输出端①脚就会输出一高电平，使与非门IC2∶C输出为低电平，IC2∶B输出为高电平，IC2∶A输出为低电平，从而迫使驱动电路的输入端也为低电平，使驱动电路复位停止工作，继电器断开。在定时电路中，由于IC4的第12级计数器与第13级计数器两者的输出是“与非”的关系，所以，即使IC4的第12级计数器计数完毕，驱动电路也继续保持不动作，直到白昼到来后，整个电路处于等待状态停止工作。