光控调光台灯的设计与制作

摘 要：本文为作者对“光控调光台灯设计与制作”过程思考和总结，从提出设计思想、搜索相关资料、购买普通调光台灯和光敏电阻、绘制电路原理图并进行修改设计、再在普通台灯上进行实验和改进，最后将其制作为带有光控功能的调光台灯。

关键词：调光台灯； 光控； 设计； 实验； 制作

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）01-018-001

一、普通调光台灯介绍

普通调光台灯是每个家庭中必不可缺的照明工具之一。优美柔和、亮度可调的灯光不但使人精神愉悦、心情舒畅，还可以起到延缓眼睛疲劳、保护视力的作用。对于调光台灯而言，灯泡是发光的主要设备，而调光器则是调光台灯系统中最主要的装置，它的任务是对晶闸管的导通角进行控制，从而达到调节灯光亮度的目的。下面就来介绍两种交通调光台灯。

1.双向晶闸管控制型调光台灯

从图1中可以看出，白炽灯L与双向晶闸管V2和开关S串联，接在220交流电源上。双向触发二极管V1接在晶闸管V2的门极G上，当C上的电压增大到V1的导通电压时，V2突然导通，V2的门极和主电极T1间得到一个正向触发脉冲，V2导通，当交流电源过零的瞬间，V2自行关断。交流电源进入负半周后，电源电压又给C反向充电，当电压值达到V2的转折电压时，V2突然反向导通，使V2得到一个反向触发信号，V2再次导通。

电位器RP用来调节触发信号出现的时刻，调节RP的值即可改变电容器充电的快慢，也就能改变V2的导通时间，从而达到调节灯光亮度的目的。因此RP也就是亮度调节旋钮，即调光旋钮。

2.单向晶闸管控制型调光台灯

图2为单向晶闸管控制型台灯，其工作原理是：当交流电的正半周或副半周到来是经过全桥整流，加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电，当电容C1上的电压达到一定数值后，就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮，可以改变充电的时间，从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6，二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。

3.普通调光台灯的特点

（1）优点：小巧、精致、造型美观、携带方便、价格低廉、耗电量低、性价比高，是许多学生和家庭用户作为照明工具的首选器材之一。并且调光台灯的亮度能在很大范围内调节，对保护视力起着很好的作用。

（2）缺点：灯光的亮度随电源电压的变化而变化，光照的稳定性差；灯光不能随环境亮度的变化而变化。

二、光控调光台灯的设计与制作

1.光控调光台灯的设计

（1）提出设想

针对普通调光台灯的缺点，结合光控的原理，我提出这样一个设想，如果在调光的基础上增加光控的功能，就能克服调光台灯光亮不稳和灯光不受环境亮度控制的缺陷。

（2）搜集资料

浏览网页后发现：光敏电阻（或光敏二极管）的阻值随光照强度的变化而变化的特点，把光敏电阻接在控制电路中，就可将电阻变化转变为电压变化，再用这一电信号去控制电子开关的动作，就可以实现光控；光敏电阻在实际生活中就有很多应用，如光控开关电路、灯光亮度自动调节电路、熙相机电子测光电路等等。

（3）设计光控调光台灯电路图

本着就地取材、改动最少、成本最低的原则，我到本地市场上购买了两个普通的调光台灯，拆开里面的电路板，根据印制电路板绘制出原理图。再从网上邮购了几个光敏电阻，按照自己设想做起了小实验。经过数十次实验后发现，只要加一个光敏电阻，再对电路稍加改动，仍然用原有的电路板就能完成光控功能，同时还保留了原有的调光功能。现将设计后电路原理图绘制出来供大家参考。

2、光控调光台灯的制作

选择合适的光敏电阻，这儿我选择了MG45型光敏电阻，其亮电阻为几千欧到几十千欧，暗电阻为几兆欧到几十兆欧。在安装之前，用万用表测量光敏电阻的亮电阻和暗电阻，判别其好坏。

购买调光台灯，拆开台灯，适当修改控制电路，按上面的电路更换电路板上的部分元器件，留出光敏电阻的焊接位置。在台灯架上找一个灯泡能照射到，且与灯泡有一定距离的位置来固定光敏电阻，焊接好光敏电阻，并将光敏电阻固定到位。将光敏电阻两个电极的引线焊接到电路板上，将台灯重新安装好，一个光控调光台灯就安装完成了。

三、结束语

以上设计的光控调光台灯不仅可使亮度可调，而且调整后的亮度不会因电网电压的波动而变化。灯光也能随环境亮度的变化而变化，当环境亮度达到正常亮度时，台灯自动熄灭，这样就不会因为忘记关灯而使其变为长明灯。作者认为值得推广，此处推出只为引起读者的注意，希望有心的人将其变成成品推向市场，造福更多的人。

本次设计让我对光敏电阻（传感器）、电路设计有了更深的理解，也加强了我的实际动手能力。经过这一次的小制作，使我深刻体会到：学习知识、培养能力不是一句话就能解决的，它要在自己的学习过程中通过不断发现问题、提出设想、动手实践、重复实验、最终自己解决问题来实现的。

参考文献：

[1]朱国兴.《电子技能与训练》（第二版），高等教育出版社，20005

[2]王成安.《电子产品生产工艺实例教程》，人民邮电出版社，2009.3