專利名稱：光電照明燈自動(dòng)開關(guān)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本光電照明燈自動(dòng)開關(guān)控制器屬光電控制技術(shù)領(lǐng)域。它是以光電池作為傳感元件、以具有一定延時(shí)作用的條件邏輯電路作為判斷過程、以繼電器作為執(zhí)行元件的光電結(jié)合控制器。它的主要用途是城市道路的照明燈以及港口、倉庫等地照明燈的自動(dòng)開關(guān)控制。
目的是根據(jù)天空及環(huán)境的明暗對照明燈的開啟、關(guān)閉實(shí)行控制，避免早開、晚關(guān)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)正常人眼對光照度的要求，把地面的光照度大于10勒克斯作為根據(jù)，并使照明燈開關(guān)時(shí)刻滿足這一要求。本控制器是由四部分組成電源部分、光電轉(zhuǎn)換單元、條件邏輯單元及執(zhí)行元件。
下面就本控制器的線路圖加以說明

圖1為電源部分。A是變壓器，B是三端集成穩(wěn)壓器，輸出10V、1安培直流電。
圖2是光電流轉(zhuǎn)換成電壓輸出單元。A是運(yùn)算放大器，B是光電池。A的作用是將光電池的電流轉(zhuǎn)換成電壓輸出V1數(shù)學(xué)表達(dá)式如下V1＝2IΦRF1IΦ為光電流，RF1為電阻。
圖3是積分電路與雙穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成的條件邏輯單元。A是運(yùn)算放大器，D是穩(wěn)壓二極管，它提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參考電壓。根據(jù)人眼睛對地面光照度的要求，當(dāng)?shù)孛娴恼斩鹊扔?0勒克斯時(shí)，光電轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓為V1＝VR，把它作為照明燈的開啟點(diǎn)。為使開啟點(diǎn)與關(guān)閉點(diǎn)不在同一處，在條件邏輯單元中還設(shè)置了具有回滯特性的雙穩(wěn)態(tài)電路，雙穩(wěn)態(tài)電路的下轉(zhuǎn)換點(diǎn)作為照明燈的開啟點(diǎn)，它的上轉(zhuǎn)換點(diǎn)就作為照明燈的關(guān)閉點(diǎn)。圖4是條件邏輯電路的圖解表示，橫座標(biāo)是電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓，縱座標(biāo)是條件邏輯電路的邏輯輸出。從圖4中可以看出上轉(zhuǎn)換點(diǎn)的電壓為V2＝VR＋△V就是雙穩(wěn)態(tài)電路的回滯環(huán)的寬度，它的數(shù)學(xué)表達(dá)成為△V＝ (R2(V+- VR))/(R2+ RF2)V＋為電源電壓，R2、RF2是電阻。
隨著天空或環(huán)境漸漸暗下來時(shí)，光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓V1下降，當(dāng)V1下降到參考電壓V1時(shí)，再經(jīng)過5秒鐘左右的延時(shí)，其條件邏輯單元的輸出就由“0”狀態(tài)轉(zhuǎn)換到“1”狀態(tài)，繼電器動(dòng)作，照明燈開啟；隨著天空環(huán)境亮起來時(shí)，光電轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓V1上升，當(dāng)V1增大到V2時(shí)，再過5秒鐘左右的延時(shí)，條件邏輯單元的輸出就由“1”狀態(tài)轉(zhuǎn)換到“0”狀態(tài)，繼電器動(dòng)作，照明燈關(guān)閉。由于在條件邏輯單元中設(shè)置了延時(shí)功能電路，這樣夜間閃電或短暫的閃光都不會(huì)改變條件邏輯單元的“1”狀態(tài)；同樣，白天樹葉等物體的瞬間遮擋光電池也不會(huì)改變條件邏輯單元的“0”狀態(tài)，另外，由于條件邏輯單元中存在回滯環(huán)，當(dāng)一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)時(shí)，即使環(huán)境稍有回復(fù)，也不會(huì)改變原有的狀態(tài)，這樣就達(dá)到了穩(wěn)定動(dòng)作的目的。
關(guān)于環(huán)境溫度對整個(gè)控制器的影響；受環(huán)境溫度影響的部分有五個(gè)元件光電器件、運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓元件和執(zhí)行元件，對控制器的要求一般是－40℃－75℃，所以在選擇元件時(shí)，必須保證各個(gè)元件性能在這樣一個(gè)溫度范圍內(nèi)不發(fā)生變化。
綜上所述，本實(shí)用新型可以起到根據(jù)天空及環(huán)境的明暗，控制照明燈開關(guān)的作用，而對環(huán)境溫度的要求很低，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)使用。
權(quán)利要求一種光電照明燈自動(dòng)開關(guān)控制器，由四部分組成；電源部分、光電轉(zhuǎn)換單元、條件邏輯單元及執(zhí)行單元，其電源部分由變壓器、整流濾波及集成穩(wěn)壓器構(gòu)成；光電轉(zhuǎn)換單元包括光電池和用于放大光電流的放大器；執(zhí)行單元為繼電器；特征在于是由積分電路和雙穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成的條件邏輯單元。
專利摘要本實(shí)用新型是用光電池作為一次傳感元件、用具有一定延時(shí)作用的積分電路及具有回滯特性的雙穩(wěn)態(tài)電路作為條件邏輯單元、用繼電器作為執(zhí)行單元的光電照明燈自動(dòng)控制器。目的是要解決照明燈隨天空或環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)開關(guān)的問題。在控制器中設(shè)置了延時(shí)及回滯特性的電路，使得控制器的抗干擾能力很強(qiáng)，可排除夜間的閃電或短暫的閃光及白天樹葉等其它物體瞬間遮擋光電池的外界影響。整個(gè)控制器適用于-40－+75的環(huán)境。
文檔編號(hào)H05B37/02GK2053002SQ8920422
公開日1990年2月14日 申請日期1989年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月14日
發(fā)明者白杰 申請人:白杰