專利名稱:一種弱光開關的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及利用光作為開關通斷條件的一種弱光開關。
為實現上述目的,本實用新型的技術解決方案是一種弱光開關,包括光電池組E,其特殊之處在于所述光電池組E的負極端接地,其正極端與邏輯開關連接。
上述邏輯開關包括三極管T、電阻R1、電阻R2和電阻R3,所述光電池組E的正極端接于三極管T的基極,所述三極管T的集電極經電阻R3接地,其發射極接于電阻R1和接地的電阻R2的結點,所述電阻R1接于基準電壓上。
上述邏輯開關為一個邏輯門,所述光電池組E的正極端與其邏輯輸入端連接。
上述光電池組E與邏輯門邏輯輸入端之間接有接地電阻R4。
本實用新型的工作原理是利用太陽能電池板在弱光條件下的電壓輸出特性實現的。環境光線減弱時,太陽能光電池的輸出電壓降低,當光電池的輸出電壓能夠滿足邏輯開關狀態改變的輸入要求時,此時的光電池類似一個狀態輸入端,起控制作用的是環境光線的強度。因此與現有技術相比,本實用新型的優點是電路結構簡單、成本低、功耗低且使用性能好。
電路中的輸出端以實際需要連接,Ve的值是由電阻R1和電阻R2構成的分壓電路所決定的。當太陽光照射到太陽能電池組E上時,光電池組E輸出光伏電壓為Vb,在太陽光正常照射到太陽能電池組上時,Vb的值遠大于三級管T的導通電壓,此時三極管T截止,Vc為零,是邏輯低電平;當環境光強度減弱時,太陽能電池組E的輸出電壓降低,當Vb滿足三級管T的導通條件時,此時三極管T導通,Vc為高電平,邏輯狀態轉換為邏輯高電平。通過改變R3的阻值,邏輯高電平的電壓也將改變,選擇公知分壓電路R1、R2的合適阻值,本實用新型電路的電流將在uA級,達到功耗低的目的。
參見圖2,本實用新型包括光電池組E和一個作為邏輯門使用的74HC00芯片IC,所說光電池組E的負極端接地,其正極端與芯片IC的第2輸入腳連接,在光電池組E與芯片IC的第2輸入腳之間接有接地電阻R4,電阻R4的接入可增加電路的穩定性。
環境光強度減弱時,當光電池組E的輸出電壓低于1V時,74HC00芯片IC的第2輸入腳電平即為邏輯低電平,如需要控制,即可通過1腳(4、9、12)輸入,在輸出端3腳(6、8、11)就有相應的邏輯輸出。此方案適用的條件是,環境光強度減弱時光電池組的輸出電壓在1伏左右,光電池組的輸出電壓不大于IC的輸入最高電壓。
當環境光強度減弱時,不同結構、不同組合的光電池組E的光伏特性不同,對于作為邏輯開關的芯片IC而言,COMOS結構的靜態功耗小,輸入電流最大在1uA,當電源為+5V時,TTL結構的低電壓輸入為0.8V、高電壓輸入為2V,COMS結構的低電壓輸入為1V、高電壓輸入為3.5V。綜上所述,本實用新型在組裝時應根據需要配套組裝相應的元器件以滿足使用要求。
權利要求1.一種弱光開關,包括光電池組E,其特征在于所述光電池組E的負極端接地,其正極端與邏輯開關連接。
2.根據權利要求1所述的一種弱光開關,其特征在于所述邏輯開關包括三極管T、電阻R1、電阻R2和電阻R3,所述光電池組E的正極端接于三極管T的基極,所述三極管T的集電極經電阻R3接地,其發射極接于電阻R1和接地的電阻R2的結點,所述電阻R1接于基準電壓上。
3.根據權利要求1所述的一種弱光開關,其特征在于所述邏輯開關為一個邏輯門,所述光電池組E的正極端與其邏輯輸入端連接。
4.根據權利要求3所述的一種弱光開關,其特征在于所述光電池組E與邏輯門邏輯輸入端之間接有接地電阻R4。
專利摘要本實用新型涉及利用光作為開關通斷條件的一種弱光開關。目的是要提供一種新方案,以克服現有技術結構復雜、成本高、功耗過大的缺點。技術解決方案包括光電池組,所述光電池組的負極端接地,其正極端與邏輯開關連接。所述邏輯開關包括三極管和三個電阻,光電池組接于三極管的基極,所述三極管的集電極經電阻接地,其發射極接于構成分壓電路的兩個電阻的結點,所述電阻分別接地和接于基準電壓上。所述邏輯開關為一個邏輯門,所述光電池組與其邏輯輸入端連接。本實用新型的工作原理是利用太陽能電池板在弱光條件下的電壓輸出特性實現的。
文檔編號H03K17/94GK2534736SQ0222444
公開日2003年2月5日 申請日期2002年1月18日 優先權日2002年1月18日
發明者馬世民 申請人:陜西雙威數碼科技有限責任公司