什么是光控开关？

光控开关能使白炽灯的亮灭跟随环境光线变化自动转换，在白天开关断开，即灯不亮；夜晚环境无光时闭合，即灯亮。本文将在介绍光控开关的设计原理的基础上，介绍一种功耗低、无闪烁的光控开关电路设计。


光控开关原理
半导体光敏二极管的导通电流受到光照强度控制。将光敏二极管与普通电阻串联起来接上直流电压，流过电阻的电流受光敏二极管的光控作用而得到改变，从而使电阻两端的电压得到改变。这就实现了光照强度的变化向电压变化的转变。

用运算放大器组成有一定电压回差的比较器，当光照强度变化导致串联的电压变化达到设定值的时候，启动比较器输出正向电压，使可控硅得以导通。当光照强度变化导致串联的电压变化达到设定回差值的时候，反向启动比较器输出到零电压，使可控硅得以关闭。这样就能将负载用电控制在任意设定的光照强度区域内。


光控开关电路设计
工作原理电路原理图如图所示，本电路采用电容降压电路有效地降低了功耗，同时，采用时基集成电路使灯不易闪烁。


220V交流电压通过电容C3降压，二极管VD1整流、稳压管VD2稳压和电容C2滤波后，输出6V的稳定电压供光控电路使用。IC和外国元器件组成光控电路。白天，光线较强时，光敏电阻RG的阻值较小，IC的输入端2、6脚为高电平，则输出端3脚为低电平。晶闸管VS的控制极没有电流通过，节能灯不亮。当夜晚降临时，光敏电阻的阻值变大，当阻值增大到一定的值时，使得输入端2、6脚为低电平，输出为高电平。这时晶闸管的控制极有电流通过，节能灯发光。当第二天的白天到来时，光敏电阻的阻值又逐渐变小，又使得输入端2、6脚为高电平，输出为低电平，节能灯熄灭。而灯不易闪烁的原理是：当灯快要从亮到灭或从灭到亮时，都会使IC的输入端2脚为高电平、6脚为低电平(相对于内部比较器而言)，输出保持原来的高电平或低电平。当灯从亮到灭或从灭到亮时，输入端2、6脚都为高电平或低电平，即输出从高电平变为低电平或低电平变为高电平。这时即使输入电平有不稳定的情况，也不会使输出电平发生变化，从而避免了灯的闪烁。     

元器件选择和制作IC选用时基电路NE555。降压电容C3用0.33μF/400V的涤纶电容。晶闸管VS为1A/400V，(型号可选MAC97A6)。稳压管VD2用6V/0.5W的。光敏电阻RG用一般的亮电阻<10kΩ、暗电阻>2MΩ的。节能灯为5W～20W。

通过上文的学习，相信大家对光控开关的原理及设计已经有了相当的了解，当然，光控开关还可以根据具体的需要进行设计和改善，附件中的《光控开光电路》文档介绍了另一种光控开关设计，供大家进行进一步的对比学习。