光敏电阻对光线贴别敏感,光照越强电阻值越小;光照越暗电阻值越大。所以可以利用这个特性来搭建感光电路,并配合继电器/三极管/MOS管等来实现光控开关。
下面介绍利用光敏电阻、三极管、继电器来实现光电开关的电路。
什么是光敏电阻
光敏电阻是一种具有光电转换特性的敏感元件,它能够将光信号转换为电信号。当光线照射到光敏电阻上时,其阻值会随着光照强度的变化而变化。
光敏电阻是一种利用特殊材料制作而成、具有在特定波长的光照射下,阻值迅速减小的一种特殊电阻,它的工作原理是基于内光电效应,对光线非常敏感,它随着光照的增强阻值变低,在无光照时,呈现高阻状态,利用这个特性可以在制作光控开关电路,同时在 监控摄像机、光控玩具、调光电路、室内光线控制广泛应用 。
下图是光敏电阻的实物图和特性曲线。
如何用光敏电阻实现光控开关的电路控制?
要实现光控开关的电路控制,我们可以利用光敏电阻的阻值随光照强度变化的特性。以下是一个简单的光控开关电路设计:
1.准备材料和工具:光敏电阻(如MG45)、可调电阻、电源适配器、导线、面包板等。
2.连接电路:将光敏电阻连接到面包板上,一端连接到电源正极,另一端通过可调电阻连接到电源负极。可调电阻用于调整电路中的初始阻值,以便在无光照时使电路处于关闭状态。
3.搭建电源:将电源适配器连接到面包板上,为电路提供稳定的电压。
4.测试电路:在有光照和无光照的情况下,使用万用表或示波器测量电路中的电流或电压,观察光敏电阻阻值的变化情况。如果电路工作正常,当光线照射到光敏电阻上时,阻值会减小,导致电路中的电流增大;反之,当光线消失时,阻值会增大,导致电路中的电流减小。
5.搭建光控开关:在上述电路的基础上,添加一个继电器或晶体管等开关元件,将其与光敏电阻并联。当光线照射到光敏电阻上时,阻值减小,电流增大,使继电器或晶体管导通,从而实现对外部设备的控制;反之,当光线消失时,阻值增大,电流减小,使继电器或晶体管断开,实现对外部设备的关闭。
6.调试和优化:根据实际情况,调整可调电阻的阻值,使光控开关在所需的光照强度下正常工作。此外,还可以考虑增加一个滤波电容,以减小电路中的噪声干扰。
7.封装和安装:将整个电路封装在一个合适的外壳中,如塑料盒或金属盒,然后将光敏电阻暴露在需要控制的光线范围内。最后,将电路连接到需要控制的外部设备上,如灯光、电机等。
通过以上步骤,我们就可以利用光敏电阻实现光控开关的电路控制。需要注意的是,实际应用中可能需要考虑其他因素,如环境光线的变化、温度对光敏电阻性能的影响等。在设计和使用光控开关时,需要根据具体需求进行相应的调整和优化。
光敏电阻式光控开关典型应用电路图
如下图是光敏电阻在光控开关的应用原理图,光敏电阻与电阻R1串联,没有光照的时候,也就是R1两端的电压没达到Q1三极管的开启电压,一旦受到光照,光敏电阻阻值迅速下降,R1两端电压升高,三极管导通,从而导致后级Q2三极管导通,最终开关K打开,灯泡工作。
光敏电阻调光电路
图中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。
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。图中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。
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