光敏电阻(photovaristor)又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。
光敏电阻可广泛应用于各种光控电路,如对灯光的控制、调节等场合,也可用于光控开关,下面给出几个典型应用电路。
1、光敏电阻调光电路
图1是一种典型的光控调光电路,其工作原理是:当周围光线变弱时引起光敏电阻RG的阻值增加,使加在电容C上的分压上升,进而使可控硅的导通角增大,达到增大照明灯两端电压的目的。反之,若周围的光线变亮,则RG的阻值下降,导致可控硅的导通角变小,照明灯两端电压也同时下降,使灯光变暗,从而实现对灯光照度的控制。
图1 光控调光电路注意:上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压,不能将其用电容滤波变成平滑直流电压,否则电路将无法正常工作。原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供过零关断的基本条件,又可使电容C的充电在每个半周从零开始,准确完成对可控硅的同步移相触发。?
2、光敏电阻式光控开关
以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式,如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等,下面给出几种典型电路。
图2是一种简单的暗激发继电器开关电路。其工作原理是:当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通,VT2的激励电流使继电器工作,常开触点闭合,常闭触点断开,实现对外电路的控制。
图2 简单的暗激发光控开关
图3是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。其工作原理是:当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高,其输出激发VT导通,VT的激励电流使继电器工作,常开触点闭合,常闭触点断开,实现对外电路的控制。
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。
光控开关电路图
该电路是基于电压比较器集成电路LM311 ,IC1同相输入端的电阻R3和R4 给出一个6V的参考电压。因为光敏电阻在黑暗时阻值可达几兆欧,反相输入端的电位呈高电位,比较器呈低电位,Q1不导通,继电器不吸合。反之,因为光敏电阻在照亮时阻值为5-10K,反相输入端的电位呈低电位,比较器输出端呈高电位,Q1导通,继电器吸合。如果将LM311输入端+ - 对换情况与上面所述正好相反。调节R1可设定多大照度时起控继电器。?