用UA741或NE555组成的光控开关电路

本文介绍几例用集成电路制作的光控开关，具有电路简单、安装容易、工作可靠性高等特点。 图1是一个采用μA741集成运算放大器构成的光控开关电路。μA741在这里用作电压比较器。R1、VT2集-发极间的等效电阻与R2、R3分别构成2个分压器。白天光敏三极管VT1受光照射，其发射极有光电流输出，此电流经VT2放大，使VT2集-发极间等效电阻变小，故μA741同相输入端③脚电平高于反相输入端②脚电平，输出端⑥脚为高电平，PNP三极管VT3截止，继电器K不动作。夜幕来临时，环境光线减弱，光敏三极管输出的光电流逐渐减小，使VT2等效电阻加大，使μA741同相输入端③脚电平逐渐下降，当电平低于反相输入端②脚电平时，⑥脚输出低电平，VT3导通，K动作吸合，使被控制的有关电器通电工作。这个电路属于暗通式，可用于路灯自动控制。改变R2与R3的比值可调整光控阈值。如将μA741两管脚引线互换，就变成亮通式。

图2也是一个暗通式光控开关电路，电路主要由时基集成电路NE555构成。NE555组成施密特触发器，光敏电阻器RG白天受光照射呈低电阻，故时基电路的阈值端⑥脚与触发端②脚电平均高于2/3电源电压，集成块处于复位状态，③脚输出低电平，继电器K不动作。晚上，环境光线变暗，RG呈高电阻，使得集成块触发端②脚电平下降，当降至1/3电源电压时，时基电路置位，③脚输出高电平，K得电吸合。调节RP阻值，可调整光控阈值。R1、C1构成积分电路，可起吸收抗干扰作用，防止夜间短暂光线使电路发生误翻转。本电路也可用于路灯自动控制。如将RG与RP位置互换，电路就变为亮通式，即在白天或光线较强时，继电器动作闭合。

图3是一个用NE555时基电路构成的光控延迟开关电路。时基电路接成典型的单稳态触发器，平时电路处于稳定状态，③脚输出低电平，K不动作。如果用手电筒或激光笔对准光敏三极管VT照射一下，VT将产生光电流，其集电极输出负脉冲，此负脉冲经C1耦合加到NE555的触发端②脚，使电路迅速翻转进入暂稳态，③脚输出高电平，继电器K动作吸合。暂稳态时间T由R3、C2时间常数决定，T=1.1R3×C2，暂稳态时间一过，电路即翻回稳定状态，③脚输出低电平，K失电释放。R2与C1构成微分电路，其作用正好与前面的积分电路相反，只有短暂的控制光信号照射在光敏元件上才能使电路触发翻转，而对天亮、天黑等缓慢自然变化，电路不会发生翻转误工作。

图4是一个采用新颖参数固态继电器构成的暗通式光控制开关，其电路相当简单，可用于路灯自动控制等。参数固态继电器也称为PSSR，它有三种驱动模式：无源零功率驱动、有源正功率驱动和负功率驱动。本电路采用的是无源零功率驱动，即它的输出端⑤、⑥脚受控制端②、④脚所接电阻的阻值控制，其控制特性见图5。当②、④脚间电阻值R24小于控制门限电阻Z0(Z0一般为几十千欧)时，⑤、⑥脚降U56等于电源电压220V，PSSR处于关断态。如②、④脚间电阻R24大于Z0，U56几乎为零，PSSR处于导通状态。

光敏电阻器RG，白天受光照射呈现低电阻，阻值仅几千欧姆，远小于Z0，处于曲线的近A点，所以PSSR关断，负截RF失电不工作。当夜色稍稍来临时，光线变暗，RG阻值逐渐增大，PSSR的工作点由A点向B点方向移动，BC段为PSSR的比例控制端，光线继续变暗时，工作点由B向C移动，U56逐渐减小，负载RF两端电压逐渐加大，所以该电路还具有软启动功能，如负载RF为普通白炽灯，对延长灯泡的使用寿命极为有利。待天空完全黑暗时，PSSR已进入曲线的CD段，PSSR压降接近零伏，已完全处于开通状态，电源向负载RF全压供电。天亮过程正好与上述相反。R1与C组成吸收回路，用来保护PSSR。图中PSSR可采用JCG5A-220V型，它具有5A工作电流的能力。