一种光控节能照明装置

【摘要】本文介绍了一种实用的光控节能装置，由于设计独特、制作容易、成本低廉、使用方便等优点，适应于需要在夜间照明的场所，达到节省电能的目的。

【关键词】光控；夜间照明；自动控制；设计

街道、仓库、码头、车站、货场、建筑工地等场所的夜间照明一般采用传统的人工控制，由于直班人员疏忽忘记关灯或管理不善，常使照明灯在白天也亮。造成了电能的浪费。

光控节能照明装置就是利用自然光束控制夜间照明用的一种电子开关。它能在晚间天渐黑时自动地将照明灯点亮，早晨天亮时自动地将照明灯关闭，不需人工控制，近年来在夜间照明场所也得到了广泛的应用，取得了较好的效果。但是，目前使用的光控节能照明装置普遍还存在着电路负杂、结构笨重、价格昂贵、维修困难等缺陷，严重地影响了推广使用。为此，我设计制作了几种结构简单、成本低、适应性强、无闪烁、易维修、能单灯及多灯工作的光控节能照明装置，较好地解决了目前光控节能照明装置所存在的缺点。为取代人工控制夜间照明灯，杜绝白天照明灯常亮的现象，节约电能创造了条件。

一、光控节能照明装置电路的设计

光控节能照明装置电路是由光电转换、放大、整形、比较、触发、驱动、稳压及电源等环节组成。由于环节多，就不可能避免地使电路复杂，元器件多，维修困难。要想解决这一问题，就必须取消和简化一些环节。经过反复研究、试验，我设计出了采用R、C作触发电路；可控硅作驱动元件；用高阻元件降压作控制电源的一种光控节能照明装置，其基本电路见图一。该装置简化了电路环节，达到简单、易制、实用、价廉、好维修的目的。

二、电路工作原理

电路原理图见图一。A、B两端的交流电压通过负载，桥式整流器，形成脉动直流电压加在C、D两端，再经R对C充电，为VS触发端提供电源。白天，光敏二极管2CU的亮阻很小，通过R在电容器上的压降也很小，所以流入触发极的电流不能触发VS，VS呈截止状态，负载不工作。当夜幕降临时，2CU的阻值逐渐变大，使C上的电压上升，流入触发电流逐渐增加，当达到VS的触发电流时，VS导通，负载工作。当早晨天渐渐明亮时，2CU阻值逐渐变小，两端电压降低。当降到不足以维持VS导通时，VS两端在电压过零点时关断，完成了整个控制过程。图中VS额定平均电流可按负载电流的2倍选取，耐压可按电源电压的2倍选取，如负载为感性时在C、D端并接R、C阻容吸收回路，以保护VS。W可以调节灯具自动点亮和熄灭的起始点，将R靠C端断开后接A端可以较大幅度地推迟灯具点亮的起始点。

三、大功率光控节能照明装置电路设计

在图一中，由于整流管、单向可控硅容量的限制，使得电路不能用于大功率负载，只要将图一电路的负载处换上接触器线圈即可控制一组或三组照明灯回路的工作。接触器的型号按负载要求选择，如果负载功率还需大的话，可用中间继电器来控制大容量的接触器线圈。在负载不大的情况下，可做单向接线，即将接触器接点做一组输出，以减少体积。注意此时线圈是感性负载，所以应在C、A端并接R、C阻容吸收回路。另外一种电路见图二，它是采用双向可控硅控制的大功率单灯光控节能照明装置电路。图中VS2要求用触发电压、电流都小，对称性好的双向可控硅。以上这些电路都是根据图一电路原理得到的，当然还可以有其它的电路形式。

四、制作与运行

按图一电路制作，如果功率在60瓦以下时，可将元件放在灯座内，在100-200瓦时可将元件安装在自制的小盒内，合的尺寸以放进元件，散热良好为宜，注意VS一定要配上足够的散热片，使用时2CU应避开自身光源，以免产生干扰。该装置经过长期运行证明安全可靠，安装简单，无需日常维护，在施工现场使用效果良好，适合于广泛应用，具有明显的经济、技术效果，可为国家节省大量电力能源，有较好的推广意义。

作者简介：姜守平（1956—），男，山东乳山人，电子副高级工程师，现供职于通化市益信实业有限责任公司。