目前条件较好的学校,教室内的灯光亮度和自然采光效果都相当不错。但是,由于人们的节约意识淡薄,在白天自然光很强的情况下,教室内的长明灯仍到处可见,这是一种极大的浪费。笔者根据学校的实际情况,设计并制作了教室照明节电控制器,在白天光线达到一定照度时。教室内电灯自动关闭,室内照度下降到一定程度时才允许开灯照明,避免了白天的长明灯,阴雨天光照度低时仍能开灯照明,经实际应用效果较好。
工作原理
电路如图所示,市电经t降压、ic1整流、c1滤波后,输出12v直流电压,d1为电源指示发光管。电源经d2、r2、r3分压后加给时基电路ic2的2、6脚。当环境光线由强变弱时,d2的内阻由小变大,当ic1的2、6脚电压下降到1/3 vcc时,ic2输出状态反转,3脚输出高电平,v1、v2饱和导通,后级电路得电,d4.发光,指示允许开灯照明;当按下n1的瞬间,电源经r8、n1加给v3基极,v3、v4饱和导通,j得电吸合,其触点接通照明灯电源回路,同时,v4集电极的电压经r10反馈给v3的基极,使v3、v4.维持导通,j得以自保;需要关灯时按下n2,v3基极对地短路的瞬间,v3、v4截止,j释放,切断照明灯电源。
当环境光线由弱变强时,d2的内阻由大变小,当ic1的2、6脚电压上升到2/3 vcc时,3脚输出低电平,v1、v2截止,后级电路失电,j释放,自动关闭教室内的照明灯。图中c2的容量较大,可防止夜间的瞬时强光照射d2时使教室内电灯熄灭,c3可防止外界干扰,提高电路的可靠性;r5、r6的加入可改变照明灯由亮到熄由熄到亮过程中的滞后程度,该阻值越小,滞后程度也就越小。
制作与调试
将图中元件焊接在一块6×9cm的电路板上,固定在相应的塑料盒内,d1、d4应安装在机壳比较醒目的位置。当教室内光照度不需要开灯照明(光照度200lux左右)时,自下而上调整r2,使j刚好释放,d4熄灭;当教室内光照度下降到需要开灯照明(150lux左右)时,自下而上调整r6,使d4发光,调整r6后会影响r2的设定值,需要再次调整,利用照度计调整比较方便。
安装与使用
将控制器固定在教室内适当位置,d2应处在教室内灯光照不到的窗口朝外方向,以采集自然环境光照度,n1、n2可利用原有的墙壁开关改制,方法是:在墙壁开关的面板上钻孔,装上两个自复位按扭n1、n2。在教室内光线较弱d4发光的前提下,按一下n1,照明灯开启,按一下n2照明灯应熄灭;图中元器件参数的控制功率≤5kva。
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