巧用光电开关经典实用.doc

巧用光电开关经典实用.doc巧用光电开关硅光敏二极管、硅光敏三极管是一种将光信号转变为电信号的半导体器件,由它组成的光电开关不仅体积小、寿命长和抗干扰能力强,而且还具有无触点输入和输出等优点,故被广泛地应用在工农业生产、国防军事、天文地理及日常生活等领域中。在实际应用中,光电开关既有触发式、延时式,又有亮控式和暗控式等,可以说是变化多端、适用性极强,是实现自动控制不可少的重要器件。现介绍多种以光电为开关的实用电路,供读者参考选用。 38-1 中,( a)为亮控式光电开关,( b)为暗控式光电开关。图38-1 在图( a)中,电阻 R1与光敏三极管 BG1 组成 BG2 管的偏置电路,继电器 J为开关电路负载。当一定波长的光照射到 BG1 的基极时,便产生光电流,使BG2 管基极处低电位而截止,BG2 管集电极处高电位, BG3 管导通,继电器 J得电动作,实现了光电开关的亮控制。在图( b)中,无光照时,由于光敏三极管 BG1 的暗阻很大, BG2 管基极处高电位导通,继电器 J得电动作,这样就实现了光电开关的暗控制。依上述工作原理,可开拓出许多实用性的光电开关电路,今举种种实用电路于后。 ,城市许多地方(如道路施工场地)或野外作业施工的单位,都需要在施工现场安装指示灯,以保证夜间行人及行车的安全。自控夜间闪光指示灯,便具有白天自动关闭而夜间又自动开启闪光、指示的功能。电路简单、安装容易、工作可靠。自控夜间闪光指示灯的电路如图 38-2 所示。图38-2 图中,BG1 ~BG3 组成亮控式光电开关电路,BG4 、BG5 组成自激多谐振荡器,改变电容 C1或C2的容量,即可改变闪光指示灯的频率。 BG6 、BG7 组成复合管放大器,以便用较小的电流带动较大的负载。在白天, BG3 管导通,单向可控硅 SCR 的控制极因无触发电压而关断,自激多谐振荡器电路的电源不通,灯泡 ZD不闪亮;进入夜间, BG3 管截止,可控硅 SCR 导通,使多谐振荡器工作,指示灯便一闪一闪地发光,十分醒目。自控夜间闪光指示灯的印刷电路如图 38-3 所示。图38-3 ,为整顿城市市容,美化城市面貌,都在搞穿过公路敷设地下电缆、地下排水沟等工程建设,这样必需在路面上开沟挖槽,若不安装施工指示灯,将给车辆行驶带来很大危险,因此施工现场都装有安全信号灯。图38- 4 便是由 220V 市电经电容降压的夜间光电开关信号灯电路。图38-4 220V 市电经电容 C1降压、 D1~D4桥式整流和 DW稳压后,向光电开关电路提供稳定的 9V直流电源。白天在强光作用下光电开关阻断,由时基电路 NE555 构成的振荡器,因电路无电源电压不能工作,双向可控硅 SCR1 无触发电流而处于关断状态,红色信号灯 ZD不亮。当进入夜晚,BG1 因无光照,使光电开关处于通的状态,NE555 等组成的振荡器工作,③脚便不断地输出超低频矩形脉冲,触发双向可控硅 SCR1 不停地导通与关断,使信号灯一闪一闪地发亮。电路的印刷电路如图 38-5 所示。图38-5 -6 为光控路灯电路,白天路灯熄灭,夜间路灯自动点燃。图38-6 图中,电容 C1、C2和二极管 D1及稳压管 DW,组成简单的电容降压整流电路,接通电源后获得 12V 左右的直流电压。三极管 BG、光敏二极管 D2和双向可控硅等,组成光电开关电路。在白天,光敏二极管 D2因受光照呈低电阻, BG管基极电位下降,使 BG截止,电阻 R1上无电压输出,故双向可控硅 SCR 处于关断状态,灯泡 ZD不亮。当夜幕降临时,D2因无光照其暗阻增大,使BG基极电位升高而导通, R1上输出的电压触发可控硅 SCR 导通,路灯得电点亮。调节电位器 W,可调节 BG基极电位高低,即调整了光控的灵敏度。在安装时,光敏二极管 D2应加有防雨的透明玻璃罩,且安放在能全天被日光照射的地方。 D2也可用光敏电阻或光敏三极管。光控路灯的印刷电路如图 38-7 所示。图38-7 38-8 所示。图38-8 在光照时, BG1 产生的电流提供给 BG2 的基极,使 BG2 导通, BG3 截止,双向可控硅 SCR 因无触发电压而关断, 控制水流的电磁阀不动作,无水流出。当有人去洗手将光线遮住时,BG1 暗阻增大,促使 BG2 截止,BG2 集电极电位升高,BG3 导通,电阻 R2上输出电压,触发可控硅 SCR 导通,电磁阀线圈得电,使电磁阀打开,水从水管中自动流出。当手离开水池时,光线又直射到 BG1 上,可控硅因 BG3 截止而无触发电压输出,又关断,使电磁阀关闭,水流停止。光电自动节水开关的安装示意,如图 38-9 所示。图38-9 光