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三極管組成的光控開關電路原理圖

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2013/11/26
光控開關在自動控制裝置中應用十分廣泛,本文介紹幾種簡單的光控開關電路,它們分別是亮通開關、暗通開關、光控延遲開關、雙敏感器光控開關和單敏感器光控開關,希望讀者能舉一反三將其擴充推廣。
    圖1是一個簡單的亮通開關。RP為光控閾值調節電位器,通過它可調節光控靈敏度(下面幾個電路均相同)。白天光線較強,光敏電阻器RG呈低阻值,三極管VT導通,繼電器K吸合,其常開觸點閉合,接通被控電器工作。夜間,光線較暗,RG呈高電阻,VT截止,K釋放,被控電器停止工作。
    圖2為典型的暗通開關,它利用VT2反相原理將原來的亮通改為暗通。白天RG呈低電阻,VT1導通,其集電極輸出低電平,故VT2截止,K不動作。當夜間光線較暗時,RG呈高電阻,VT1截止,其集電極輸出高電平,VT2導通,K吸合動作,從而實現暗通的操作。
    上述兩電路,如果將光敏電阻器RG與電位器RP位置互換,則亮通就變為暗通,暗通則變為亮通。
    圖3是一個實用的光控延遲開關,工作條件是:需要為RG外面制作一個遮光筒,這樣平時無論外面光線強弱如何,只要無直射光線射入遮光筒,RG均無強光照射而呈高電阻。圖3~圖5電路均有此要求。電路工作過程是:平時RG為高電阻,VT1截止,VT2也同樣截止,K不動作。當用手電筒或激光筆對準遮光筒里的RG照射一下,RG立刻呈低電阻,VT1導通,因VT1導通時其等效電阻很小,C1很快充滿電荷,VT2也導通,K吸合,被控電器工作。停止光照后,VT1雖恢復截止,但C1所儲存的電荷可通過R向VT2發射結放電,仍能維持VT2保持導通態。C1電荷隨放電逐漸減少,當不足以維持VT2導通時,VT2即截止,K釋放,被控電器停止工作。電路延遲時間主要由R與C1放電時間常數決定,但VT2的β值對延遲時間影響很大,若β值較小,就限制了R的取值,故要求β值在200以上,VT2最好能采用達林頓復合管。
    圖4為雙敏感器光控開關,RG1為“關”敏感器,RG2為“開”敏感器。電路工作過程為:用電筒或激光筆照一下RG2,VT2立刻導通,K吸合,其常開觸點之一K-1閉合對電路自鎖,另一個常開觸點可使被控電器通電工作。需要關機時,只要再照射一下RG1,使VT1迅速導通,VT1的導通就將VT2的基極電位下拉迫使VT2截止,K釋放,被控電器停止工作。VD2的作用是抬高VT2在導通時的基極電位,有利于照射RG1的關機操作。VD2如改用發光二極管,還能起到開關機狀態指示。
    圖5是單敏感器光控開關,用激光筆或電筒照射時能實現點按一下“開機”,長按一下“關機”的操作。工作過程是:對RG短暫照射一下,VT1導通,電流一路經VT1、VD1、R2注入VT3基極,使VT3迅速導通,K動作吸合,其一個常開觸點K-1閉合對電路自鎖,另一個常開觸點可使被控電器通電,實現“開機”操作。電流另一路經VT1、R1向C1充電,使C1兩端電位上升,但由于RG受光照射時間很短,C1兩端電位不可能上升到VT2的開門電平,故對電路無影響。需要關機時,只要照射RG的時間稍長些,使C1兩端電位升至0.65V左右,VT2即導通,使VT3的基極電位下拉,迫使VT3截止,K釋放,所有常開觸點跳開,從而實現“關機”操作。VD3的作用與圖4中的VD2相同,也可用發光二極管代替。
    上述所有電路中的敏感元件RG均可采用MG45型光敏電阻器。敏感元件也可采用光敏二極管或光敏三極管,電路不必改動。
Tags:三極管組成的光控開關,電路原理圖  
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