CN209545969U - 一种光控开关控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光控开关控制电路，包括光敏元件PT1、电阻R1、第一晶体管Q1、电容C1和灯光控制模块，所述电阻R1一端连接直流电源VCC，另一端连接光敏元件PT1的一端，所述光敏元件PT1的另一端接地，所述第一晶体管Q1的基极连接电阻R1与光敏元件PT1的接点后经电容C1接地，发射极直接接地，集电极连接灯光控制模块，所述灯光控制模块连接直流电源VCC，其特征在于：还包括电阻R2、电阻R3和第二晶体管Q2，所述第二晶体管Q2发射极经电阻R2连接直流电源VCC，集电极连接第一晶体管Q1的基极，基极经电阻R3连接第一晶体管Q1的集电极。照明装置在此启动的过程中，尽管有自身发出的余光(非直射强光)照射到光敏元件PT1上，照明装置也不会出现灯光反复闪烁的现象。

Description

一种光控开关控制电路

技术领域

本实用新型涉及光控照明装置领域，特别涉及一种光控开关控制电路。

背景技术

当照射到光敏元件上的光照强度发生改变时，光敏元件上的相关参数(流过的电流、电阻值等)会跟随发生改变，检测光敏元件的这种变化并用于控制其他***，就是光控。

目前常用的光控开关控制电路如图1所示，当光敏元件PT1检测到光照强度的减小，其电阻值增大，在一定光照强度下，晶体管Q1导通，继电器RY1的线圈通电，触点开关吸合，照明装置的灯光点亮(此时的光照强度称为启动光照强度阈值)。由图1的线路可知，启动光照强度阈值仅由电阻R1决定。

当光敏元件PT1检测到光照强度的增大，其电阻值减小，在一定光照强度下，晶体管Q1截止，继电器RY1的线圈不通电，触点开关断开，照明装置的灯光熄灭(此时的光照强度称为关闭光照强度阈值)。由图1的线路可知，关闭光照强度阈值仅由电阻R1决定。

由上分析可知，如图2所示，目前常用的光控开关控制电路的启动光照强度阈值(A点)与关闭光照强度阈值(B点)相等。

由于光控电路中启动光照强度阈值(A点)与关闭光照强度阈值(B点)相等，晶体管Q1工作在临界状态。当光敏元件PT1感知外部光照达到启动光照强度阈值时候，继电器RY1的触点开关吸合，照明装置的灯光点亮。当照明装置点亮灯光后，部分光线会照射或反射到光敏元件PT1上，光敏元件PT1在接收到这些光线后又会造成继电器RY1断开，照明装置的灯光熄灭。之后，因外部光照又满足启动光照强度阈值条件，灯又会重新启动亮起来，这样周而复始的启动与关闭，会造成照明装置不断亮灭，灯光反复闪烁。

为防止发生上述灯光反复闪烁的问题，在安装照明装置时，光敏元件PT1要完全避开照明装置发出的灯光的位置安装，否则很容易发生上述灯光反复闪烁的现象，这样给照明装置安装位置、安装方式，甚至灯具的外观设计都带来一定的局限性。

目前市场上光控开关产品，虽然可以用MCU控制器来解决上述照明装置灯光反复闪烁的问题。但是使用MCU控制器存在成本比较高、线路复杂、使用的元器件比较多等缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能避免照明装置灯光反复闪烁的光控开关控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光控开关控制电路，包括光敏元件PT1、电阻R1、第一晶体管Q1、电容C1和灯光控制模块，所述电阻R1一端连接直流电源VCC，另一端连接光敏元件PT1的一端，所述光敏元件PT1的另一端接地，所述第一晶体管Q1的基极连接电阻R1与光敏元件PT1的接点后经电容C1接地，发射极直接接地，集电极连接灯光控制模块，所述灯光控制模块连接直流电源VCC，其特征在于：还包括电阻R2、电阻R3和第二晶体管Q2，所述第二晶体管Q2发射极经电阻R2连接直流电源VCC，集电极连接第一晶体管Q1的基极，基极经电阻R3连接第一晶体管Q1的集电极。

优选地，所述灯光控制模块包括继电器RY1，所述继电器RY1的线圈一端连接直流电源VCC，另一端连接第一晶体管Q1的集电极，所述继电器RY1的触点开关串接在照明装置的主回路上。

优选地，所述灯光控制模块包括二极管D1，所述二极管D1负极连接直流电源VCC，正极连接第一晶体管Q1的集电极，D1负极连接到R3接到Q2的基极。

优选地，所述继电器RY1的触点开关常开。

优选地，所述灯光控制模块包括第三晶体管Q3，所述第三晶体管Q3集电极连接照明装置的芯片的电源脚或使能脚，发射极接地，基极经电阻R5连接第一晶体管Q1的集电极，所述第一晶体管Q1的集电极经电阻R4连接直流电源VCC。

本实用新型具有以下有益效果：当光线变暗时，光敏元件PT1检测到周围的光照强度减弱，则光敏元件PT1的内阻增大，从而导致第一晶体管Q1的基极电压升高，当光照强度减弱至启动光照强度阈值时，第一晶体管Q1的基极变为高电平，则第一晶体管Q1导通，此时灯光控制模块控制照明装置点亮灯光。在上述晶体管Q1导通的同时，Q1集电极变为低电平，则第二晶体管Q2的基极也变为低电平，因此晶体管Q2也会导通。当晶体管Q2导通后，直流电源VCC的输出电压经电阻R2、第二晶体管Q2加到第一晶体管Q1的基极上，使得第一晶体管Q1快速进入饱和导通。若此时第一晶体管Q1要退出饱和导通变为截止状态的话，则光敏元件PT1要检测到远大于启动光照强度阈值的光照强度才能实现，所以照明装置在此启动的过程中，尽管有自身发出的余光(非直射强光)照射到光敏元件PT1上，照明装置也不会出现灯光反复闪烁的现象。

附图说明

图1是常用的光控开关控制电路的电路原理图；

图2是常用的光控开关控制电路的启动光照强度阈值与关闭光照强度阈值的关系图；

图3是实施例一的光控开关控制电路的电路原理图；

图4是实施例二的光控开关控制电路的电路原理图。

图5是实施例一、二的光控开关控制电路的启动光照强度阈值与关闭光照强度阈值的关系图。

具体实施方式

实施例一

如图3所示，本实施例的光控开关控制电路包括光敏元件PT1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、电容C1和继电器RY1，其中，第一晶体管Q1是NPN型晶体管，第二晶体管Q2是PNP型晶体管。

电阻R1一端、电阻R2一端、二极管D1负极和继电器RY1的线圈一端共同连接在直流电源VCC上；电阻R1另一端连接光敏元件PT1的一端，光敏元件PT1的另外一端连接参考地端GND；电阻R2另一端连接第二晶体管Q2的发射极，第二晶体管Q2的基极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端、二极管D1的正极、继电器RY1的线圈另一端和第一晶体管Q1的集电极这四者相接；电阻R1与光敏元件PT1之间的接点、第二晶体管Q2的集电极、第一晶体管Q1的基极这三者相接后经电容C1连接参考地端GND，第一晶体管Q1的发射极直接连接参考地端GND；继电器RY1的触点开关串接在照明装置的主回路上。

光控开关控制电路的工作原理如下：

1.在白天，由于光照较强，光敏元件PT1的内阻很小，则第一晶体管Q1的基极为低电平，第一晶体管Q1截止。第一晶体管Q1截止后，其集电极为高电平，则第二晶体管Q2的基极也为高电平，第二晶体管Q2也截止。此时继电器RY1的线圈不通电，继电器RY1的触点开关断开，则照明装置不能点亮灯光。

2.当夜晚来临，光线变暗，光敏元件PT1检测到周围的光照强度减弱，则光敏元件PT1的内阻增大，从而导致第一晶体管Q1的基极电压升高。当光照强度减弱至启动光照强度阈值时，第一晶体管Q1的基极变为高电平，则第一晶体管Q1导通，此时继电器RY1的线圈通电，继电器RY1的触点开关吸合，则照明装置点亮灯光。在上述晶体管Q1导通的同时，Q1集电极变为低电平，则第二晶体管Q2的基极也变为低电平，因此晶体管Q2也会导通。当晶体管Q2导通后，直流电源VCC的输出电压经电阻R2、第二晶体管Q2加到第一晶体管Q1的基极上，使得第一晶体管Q1快速进入饱和导通。若此时第一晶体管Q1要退出饱和导通变为截止状态的话，则光敏元件PT1要检测到大于启动光照强度阈值的光照强度才能实现，所以照明装置在此启动的过程中，尽管有自身发出的余光(非直射强光)照射到光敏元件PT1上，照明装置也不会出现灯光反复闪烁的现象。

3.当黎明时候，光线逐渐变亮，光敏元件PT1检测到周围的光照强度增强，则光敏元件PT1的内阻减小，从而导致第一晶体管Q1的基极电压降低。当光照强度增强至关闭光照强度阈值时，第一晶体管Q1退出饱和导通变为截止状态。当第一晶体管Q1截止后，第一晶体管Q1的集电极变为高电平，则第二晶体管Q2的基极也变为高电平，因此第二晶体管Q2也会截止。此时继电器RY1的线圈不通电，继电器RY1的触点开关断开，则照明装置的灯光熄灭。此时二极管D1用作续流二极管，在线圈断电时形成回路以保护电路中的元器件不会被破坏。

由上分析可知，如图5所示，光控开关控制电路的关闭光照强度阈值(B点)>启动光照强度阈值(A点)。也就是说光敏元件PT1检测到启动光照强度阈值与关闭光照强度阈值之间拉开差距，即增加缓冲区。这样，照明装置在启动的过程中，即使自身有发出余光(非直射强光)照射到光敏元件PT1上，光控开关控制电路也不会因受该余光影响光敏元件PT1而误动作出现“灯光闪烁”的问题，从而保证照明装置灯光完美启动和关闭，而且本实施例的光控开关控制电路简单、成本低廉。

实施例二

如图4所示，本实施例的光控开关控制电路包括光敏元件PT1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电容C1，其中，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3是NPN型晶体管，第二晶体管Q2是PNP型晶体管。

电阻R1一端、电阻R2一端和电阻R4一端共同连接在直流电源VCC上；电阻R1另一端连接光敏元件PT1的一端，光敏元件PT1的另外一端连接参考地端GND；电阻R2另一端连接第二晶体管Q2的发射极，第二晶体管Q2的基极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端、电阻R5的一端和第一晶体管Q1的集电极这四者相接；电阻R1与光敏元件PT1之间的接点、第二晶体管Q2的集电极、第一晶体管Q1的基极这三者相接后经电容C1连接参考地端GND，第一晶体管Q1的发射极直接连接参考地端GND；电阻R5的另一端连接第三晶体管Q3的基极，第三晶体管Q3发射极直接连接参考地端GND，集电极连接照明装置的芯片的电源脚或使能脚。

本实施例的光控开关控制电路的工作原理如下：

1.在白天，由于光照较强，光敏电阻PT1的内阻很小，则第一晶体管Q1的基极为低电平，第一晶体管Q1截止。第一晶体管Q1截止后，其集电极为高电平，则第二晶体管Q2的基极也为高电平，第二晶体管Q2也截止；第三晶体管Q3的基极为高电平，第三晶体管Q3导通，在第三晶体管Q3导通后，其集电极为低电平，即连接芯片的电源脚或使能脚为低电平，所以照明装置不能点亮灯光。

2.当夜晚来临，光线变暗，光敏电阻PT1检测到周围的光照强度减弱，则光敏元件PT1的内阻增大，从而导致第一晶体管Q1的基极电压升高。当光照强度减弱到启动光照强度阈值时，第一晶体管Q1的基极变为高电平，则第一晶体管Q1导通，此时第一晶体管Q1的集电极变为低电平，因此第二晶体管Q2的基极变为低电平，则第二晶体管Q2导通；第三晶体管Q3的基极也变为低电平，则第三晶体管Q3截止，第三晶体管Q3截止后其集电极变为高电平，即连接芯片的常高的电源脚或使能脚为高电平，所以照明装置的灯光点亮。在灯光点亮的过程中，当第二晶体管Q2导通后，电源VCC的输出电压会经电阻R2、第二晶体管Q2加到第一晶体管Q1的基极上，使得第一晶体管Q1快速进入饱和导通。若此时第一晶体管Q1要退出饱和导通变为截止状态的话，则光敏元件PT1要检测到大于启动光照强度阈值的光照强度才能实现，所以照明装置在此启动的过程中，尽管有自身发出的余光(非直射强光)照射到光敏元件PT1上，照明装置也不会出现灯光反复闪烁的现象。

也就是说连接芯片的电源脚或使能脚为低电平，所以被控制的照明装置灯光”熄灭“。

当黎明时候，光线逐渐变亮，光敏元件PT1检测到周围的光照强度增强，则光敏元件PT1的内阻减小，从而导致第一晶体管Q1的基极电压降低。当光照强度增强至关闭光照强度阈值时，第一晶体管Q1退出饱和导通变为截止状态。当第一晶体管Q1截止后，第一晶体管Q1的集电极变为高电平，则第二晶体管Q2的基极也变为高电平，因此第二晶体管Q2也会截止。此时第三晶体管Q3的基极也为高电平，则第三晶体管Q3导通，第三晶体管Q3导通后其集电极为低电平，即连接芯片的电源脚或使能脚为低电平，所以照明装置的灯光熄灭。

由上分析可知，本实施例与实施例一相同(同图5)，光控开关控制电路的关闭光照强度阈值(B点)>启动光照强度阈值(A点)。也就是说光敏电阻PT1检测到启动光照强度阈值与关闭光照强度阈值之间拉开差距，即增加缓冲区。这样，照明装置在启动的过程中，即使自身有发出余光(非直射强光)照射到光敏元件PT1上，光控开关控制电路也不会因受该余光影响光敏元件PT1而误动作出现“灯光闪烁”的问题，从而保证照明装置灯光完美启动和关闭，而且本实施例的光控开关控制电路简单、成本低廉。

Claims (5)

1.一种光控开关控制电路，包括光敏元件PT1、电阻R1、第一晶体管Q1、电容C1和灯光控制模块，所述电阻R1一端连接直流电源VCC，另一端连接光敏元件PT1的一端，所述光敏元件PT1的另一端接地，所述第一晶体管Q1的基极连接电阻R1与光敏元件PT1的接点后经电容C1接地，发射极直接接地，集电极连接灯光控制模块，所述灯光控制模块连接直流电源VCC，其特征在于：还包括电阻R2、电阻R3和第二晶体管Q2，所述第二晶体管Q2发射极经电阻R2连接直流电源VCC，集电极连接第一晶体管Q1的基极，基极经电阻R3连接第一晶体管Q1的集电极。

2.根据权利要求1所述的光控开关控制电路，其特征在于：所述灯光控制模块包括继电器RY1，所述继电器RY1的线圈一端连接直流电源VCC，另一端连接第一晶体管Q1的集电极，所述继电器RY1的触点开关串接在照明装置的主回路上。

3.根据权利要求2所述的光控开关控制电路，其特征在于：所述灯光控制模块包括二极管D1，所述二极管D1负极连接直流电源VCC，正极连接第一晶体管Q1的集电极，D1负极连接到R3接到Q2的基极。

4.根据权利要求2所述的光控开关控制电路，其特征在于：所述继电器RY1的触点开关常开。

5.根据权利要求1所述的光控开关控制电路，其特征在于：所述灯光控制模块包括第三晶体管Q3，所述第三晶体管Q3集电极连接照明装置的芯片的电源脚或使能脚，发射极接地，基极经电阻R5连接第一晶体管Q1的集电极，所述第一晶体管Q1的集电极经电阻R4连接直流电源VCC。