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。


一、工作原理

电路如下图所示,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。


二、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。

三、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。