光控開關的幾種類型電路

2020-12-03 呆望天空

光控點動開關

本電路是能實現「點動」功能的光控開關電路,用於電照射一下光敏電阻RG,就可實現「開機」,在照射一下就可實現「關機」,電路如下圖所示。

光控點動開關

原理簡介

當RG受到手電筒的短時間照射時,V1導通,其中的一路電流經過V1、VD1、R3注入V3的基極,V3迅速導通,繼電器K吸合,其常開觸點閉合,高電平經過繼電器觸點和R3後,維持V3導通,對電路自鎖,K繼續處於吸合狀態。同時,經過電阻R4限流,點亮LED1,以用來指示繼電器處於吸合狀態。

電流另一路經V1、R1向C1充電,使C1兩端的電位上升。由於RG受光照時間較短,故不足以使C1的兩端電位上升至V2的導通電平,即對當前電路狀態無影響。需要關閉被控設備時,只需用手電筒再照射RG時間稍長一些,使C1兩端電壓上升至0.7V左右時,V2導通,V3基極電位被下拉,導致V3截止,繼電器K釋放斷開,LED1也同時熄滅。

實驗提示

需要說明一點,這個電路所配繼電器K是單組觸點的,且觸點用於電路自鎖,故僅供用於學習電路工作原理之用。要實現對其他設備的控制,則繼電器K應換成雙組觸點的,一組用於本電路的自鎖,另一組來實現對被控設備的控制。

光控安全保護開關

該安全開關利用光敏電阻作為光信號傳感器,當人的手臂靠近危險部位時,安全開關能迅速啟動受控設備的制動裝置,使機器立即停止工作,從而起到了安全保護作用。當手臂離開危險區域時,設備又能恢復正常運轉。主要由光控電路和控制執行電路組成,電路如圖所示。

光控安全保護開關

原理簡介

在光控安全開關處於靜態時,光敏電阻RG受到光照,呈現低阻,三極體V1的基極處於低電平,集電極處於高電平,故V1處於截止狀態,V2的基極同為高電平,故V2、V3組成的複合管均處於截止狀態,繼電器K沒有動作,其被控的安全制動電路也沒有動作。

當人體手臂靠近危險區域時,RG因光線被手臂阻擋而呈現高阻狀態,V1的基極變為高電平,其集電極變為低電平,故V1、V2、V3均導通,繼電器K吸合,其常開觸點接通受控設備的制動裝置的控制電源,使制動裝置有反應,設備立即停止運轉。當手臂離開危險區域後,RG恢復為低阻狀態,V1、V2、V3均截止,繼電器K常開觸點斷開,被控的制動裝置不再發生改變,設備又恢復正常運轉。

實驗提示

調整RP1的阻值可以調整光控靈,使其符合實際要求。

聲、光雙控延時開關

本例介紹的聲、光雙控延時開關,在白天的時候,光照較強,開關沒有反應;在夜晚光線較暗時,通過聲音(拍手、跺腳、開門等聲音),開關就會有反應,自動延時一段時間後,開關斷開,恢復原狀。這類開關廣泛用於夜間照明,起到較好的節能效果。電路由聲音拾取放大、光控電路、延時控制三部分組成,MIC、V1、R1、R2、R3、C1組成話音放大電路,RG、R6、R7、R8、V2等組成光控電路,V3、V4、VD1、C3、R9、K等組成延時開關控制電路,如圖。

聲光雙控延時開關

原理簡介

白天,光敏電阻RG受到較強光照,呈低阻狀態,V2的基極為低電平,V2是NPN管,所以V2截止。電源正極經過R8送入V3的基極,V3是PNP管,故當V3基極處於高電平時,V3也截止。V4是NPN管,其基極為低電平,故V4也處於截止狀態,繼電器K沒有反應,常開觸點所接LED1熄滅。

晚上,由於光線較暗,RG呈現較高電阻,此時,如果有人拍手等突發的聲音,則話筒MIC會接收到聲音,並將其轉換為電信號,該信號經過C1送入由V1組成的放大器,放大後的信號經過R4、C2、R5、R6送入V2的基極,V2、V3均開始導通,從V3集電極輸出的電信號經VD1對C3充電,這個充電過程很快,因此V4的基極也很快呈現高電平。V4導通,繼電器K吸合,常開觸點閉合,LED1點亮。當拍手的聲音消失後,V2、V3截止,但由於C3上還存有電荷,通過R9向V4放電,V4維持導通,繼電器K也繼續處於吸合狀態。C3隨著放電的進行而儲存的電荷逐漸減少,V4的基極電位逐漸降低,直至截止,繼電器K線圈失電,常開觸點斷開,LED1熄滅,完成一次延時控制過程。

實驗提示

為了使實驗可以看得更加清晰,可增加C3的電容值,延長LED的點亮時間。

前兩個電路比較簡單,最後一個電路有點複雜,需好好分析

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