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自动夜间灯具电路

我们通常会手动打开家中的灯光和办公室的照明。只有在天黑时,我们才需要打开灯光。那么,如果我们制作一个在天黑时自动打开灯光的电路会怎样呢?在本文中,我们将了解如何在天黑时自动打开家中的灯光。

1. 使用高功率LED的自动夜间灯具

使用高功率LED的自动夜间灯具是一个电路,它在夜间自动打开连接到它的LED灯,并在白天自动关闭灯光。由于与传统的白炽灯泡或荧光灯相比,LED提供了诸多优势,因此其使用量与日俱增。它们提供比其他灯具质量更好的白光,并且具有更高的亮度。与替代品相比,它们也消耗更少的功率。

该电路解释了如何使用高功率LED控制夜间灯具的光强。电路中用于感光的元件是光敏电阻。光敏电阻的电阻值取决于照射在其上的光强。如果照射在其上的光强增加,则电路的电阻减小。如果照射在其上的光强减弱,则该器件的电阻增加。我们利用光敏电阻的这一特性来检测光,从而操作LED。我们将二十五个发光二极管排列成一个阵列,使得五个LED串联,五个这样的串联LED并联。

1.1 LED灯自动亮度控制电路图

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2. 自动夜间灯具的工作原理

晶体管工作在饱和模式下。在这种模式下,它们被用作电子开关。BC547晶体管是一种通用NPN晶体管,用于进一步切换LED。这是一个带散热器的功率晶体管。散热器有助于晶体管将产生的热量散发到空气中,从而使晶体管能够处理比没有散热器时更高的功率负载。

整个电路连同LED由12V直流电源供电。通常优先使用基于电池的直流电源。然而,您也可以使用交流电整流和稳压电源。

电路中使用的LED是高功率白光LED。这些LED产生的光强相当于普通荧光灯泡。产生的照明足以用于阅读或进行其他日常活动。该电路可以在印刷电路板上组装,所有组件整齐排列,LED按顺序放置。尽量使LED之间保持约1厘米的距离,以便在房间内均匀分布光线。

3. 智能无歧义夜间灯具开关

在制作夜间灯具开关时,需要考虑许多方面,否则可能会损坏家用电器和灯具。在该电路中,采取了严格措施以确保操作的灯具不会因开关操作而损坏。一般来说,如果我们制作一个简单的自动夜间灯具开关,它可能会在天黑时打开灯光。但这里有一个问题。当黑暗程度逐渐增加时,电路可能会在短时间内连续接收到黑暗和光线的信号。这可能会导致电路以高频率反复打开和关闭灯光,这可能会在几分钟或几小时内损坏我们的灯具。这种情况每天傍晚和早晨都会发生,当时光强穿过电路敏感并切换开关的值。

该电路不仅是一个简单的自动灯光开关电路,而且避免了因歧义导致的设备反复频繁切换,这在大多数类似电路中通常被忽略,但可能会对我们的操作设备(在这种情况下是灯具)产生不利影响。这就是为什么该电路被称为智能无歧义夜间灯具,因为它通过避免因歧义导致的重复切换智能地切换灯光。

无歧义夜间灯具开关电路图

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无歧义夜间灯具开关电路图 – ElectronicsHub.Org

3.1 如何操作这种夜间灯具开关电路?

该电路有两个感光设备,用于检测两个光强水平。电路中使用光敏电阻作为感光器件。使用运算放大器作为比较器的光敏电阻检测光强水平。U1集成电路741产生第一光强的输出,而U2集成电路741检测第二光强。这两个光强用于计算何时应该打开灯光,何时应该关闭灯光,而不会产生歧义信号。

这两个光检测模块的排列方式是,当检测到第一光强(黑暗点1)时,电路将打开继电器,从而打开灯光。当两个光检测模块都检测到光线时,电路将再次关闭继电器。这消除了歧义。可能有一些更简单的电路可以检测黑暗并打开灯光,但大多数电路无法消除不希望的重复切换。该电路通过消除不希望的切换效果,出色地完成了任务。

555集成电路U3处于双稳态模式,而集成电路U4用作缓冲器。第一个集成电路741的输出连接到双稳态集成电路的复位引脚,而第二个光检测模块的输出(带有集成电路741)连接到双稳态多谐振荡器的置位输入。