照明路灯控制器设计研究

  照明路灯控制器设计研究  照明路灯控制器设计研究  Summary：由光敏元件、放大器、继电器、受控灯和电源电路组成的路灯控制器大多数都用在安装在公共场所或道路两旁，可以在一定程度上完成随日照光强度的变化而自动开启和关断，既能满足行人的需要，又能达到节电的目的。Key：照明路灯；路灯控制器；光敏元件；光照强度；传感器：TK519：A：1009-2374（2013）01-0041-021方案论证随着能源问题越来越引起人们的重视，节能慢慢的变成了生产应用中不可忽视的问题，路灯控制器大多数都用在安装在公共场所或道路两旁，通常能使路灯随日照光强度的变化而自动开启和关断...

  研究  Summary：由光敏元件、放大器、继电器、受控灯和电源电路组成的路灯控制器大多数都用在安装在公共场所或道路两旁，可以在一定程度上完成随日照光强度的变化而自动开启和关断，既能满足行人的需要，又能达到节电的目的。Key：照明路灯；路灯控制器；光敏元件；光照强度；传感器：TK519：A：1009-2374（2013）01-0041-021

  越来越引起人们的重视，节能慢慢的变成了生产应用中不可忽视的问题，路灯控制器大多数都用在安装在公共场所或道路两旁，通常能使路灯随日照光强度的变化而自动开启和关断，既满足行人的需要，更重要的是它能节电。本文了解了常用路灯控制的各种

  及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计的具体方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，达到设计目的。2电路设计3器件的选择3.1IC7812电子科技类产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，用起来可靠、方便，且价格便宜。3.21N4002几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也十分普遍。1N4002是一种整流二极管，它是利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。3.3发光二极管发光二极管的发光原理一样能用PN结的能带结构来解释。发光二极管作为一种能发光的半导体固体发光元件，具有工作电压低、功耗小、体积小、效率高等优点，在现代照明技术中很有广泛的应用。因此在一些简易的光纤传感器的设计中，如果LED可以胜任，选用它作为光源即可大幅度的降低整个传感器的成本。然而LED的发光机理决定了它存在着很多的不足，如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等。因此，在一些需要功率高、调制速率快、单色性好的光源的传感器设计中，就必须以提高成本为代价，选用其他更高性能的光源。3.4光敏电阻光敏电阻的工作原理是内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻。为增加灵敏度，两电极常做成梳状。构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子-空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强，光生电子-空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两头加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。4电路的分析利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点，利用电桥，可将光线信号转换成电信号，再通过电压比较器等方式，可以轻松又有效地完成控制需要。这类设计中，只要能将光线信号取出，整个设计也便完成了大半，至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样就算驱动较大的路灯负载，只需再加接触器便可完成。在本系统的设计中，怎么样提高系统在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，易引起不稳定，在设计中若能用运放电路来完成处理，则可将运放接成电压比较器的方式，这样做才能够完成较为精确的起控；若采用分立元件来处理，能够使用稳压管来稳定工作点，只有当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。5结语本设计中的声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时，路灯自动点亮，以此来实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用，不仅节约了电能，而且能延长灯泡的常规使用的寿命，可大范围的应用于楼梯、走廊、卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。此控制器经济实用，即使一般的脚步声也能使灯泡发光，照明效果很好。Reference[1]蔡红斌．电气与PLC控制技术[M]．北京：清华大学出版社，2007．[2]王兆安．电力电子技术[M]．北京：机械工业出版社，2009.[3]牛耕，陈思宇，于继翔．基于Matlab对Spice二极管特性受温度影响的研究[J]．现代电子技术，2012，（2）．[4]毛兴武，张艳雯，周建军，等．新一代绿色光源LED及其应用技术[M]．北京：人民邮电出版社，2008．[5]赵晖，蒲元培，黄文奇，等．简易发光二极管测试仪的设计研究[J]．现代电子技术，2012，（35）21．[6]宋文旭．传感器与检测技术[M]．北京：高等教育出版社，2009． -全文完-

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