基于时基集成芯片的保护型高稳定性路灯自动控制电路技术领域
本发明涉及一种开关电路，具体是指一种基于时基集成芯片的保护型高稳定性路
灯自动控制电路。
背景技术
能源匮乏是人类社会发展中面临的一个严重问题，然而人们在生活中经常会在不
经意间浪费大量的电能。例如，目前的路灯大多都是通过手动进行开、关控制，采用这种控
制方法较为繁琐，并且容易出现在白天光线充足时却忘记关闭路灯的情况，导致大量的电
能白白浪费。因此，提供一种可以根据环境亮度来自动控制路灯开、关的控制电路则是目前
的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服目前采用手动控制路灯开、关的方式较为繁琐，并且容易
出现在白天光线充足时却忘记关闭路灯的情况，导致大量的电能白白浪费的缺陷，提供一
种基于时基集成芯片的保护型高稳定性路灯自动控制电路。
本发明的目的通过下述技术方案实现：基于时基集成芯片的保护型高稳定性路灯
自动控制电路，其特征在于，主要由时基集成芯片U2，熔断器FU，二极管整流器U1，三极管
VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，单向晶闸管D1，双向晶闸管D5，放大器P，正极与二
极管整流器U1的负极输出端相连接、负极经电阻R1后与单向晶闸管D1的P极相连接的电容
C1，正极与单向晶闸管D1的控制端相连接、负极与单向晶闸管D1的N极相连接的电容C2，一
端与单向晶闸管D1的控制端相连接、另一端经电阻R3后与电容C2的负极相连接的电阻R2，P
极与电阻R2和电阻R3的连接点相连接、N极经稳压二极管D2后与三极管VT的发射极相连接
的稳压二极管D3，串接在三极管VT1的发射极和二极管整流器U的负极输出端之间的电阻
R4，正极经电阻R5后与三极管VT1的发射极相连接、负极与三极管VT1的集电极相连接的电
容C3，正极与放大器P的负极相连接、负极经电阻R7后与稳压二极管D3的P极相连接的电容
C5，串接在电容C5的负极和三极管VT1的发射极之间的电阻R6，正极与电容C5的负极相连
接、负极与稳压二极管D3的P极相连接的电容C4，一端与放大器P的正极相连接、另一端经电
位器RP后与稳压二极管D3的P极相连接的光敏电阻RG，一端与光敏电阻RG和电位器RP的连
接点相连接、另一端与时基集成芯片U2的TRIG管脚相连接的电阻R8，正极与时基集成芯片
U2的TRIG管脚相连接、负极与稳压二极管D3的P极相连接的电容C6，正极与时基集成芯片U2
的CONT管脚相连接、负极与电容C6的负极相连接的电容C7，串接在三极管VT2的发射极和三
极管VT4的基极之间的电阻R10，P极与三极管VT3的发射极相连接、N极经电阻R11后与双向
晶闸管D5的控制端相连接的二极管D4，以及一端与二极管整流器U1的负极输出端相连接、
另一端经路灯EL后与双向晶闸管D5的第一阳极相连接的电阻R9组成；所述三极管VT1的集
电极与放大器P的正极相连接、其基极与放大器P的输出端相连接；所述时基集成芯片U2的
VCC管脚与其RE管脚相连接、其RE管脚与放大器P的正极相连接、其TRIG管脚与THRE管脚相
连接、其GND管脚与电容C7的负极相连接的同时接地、其OUT管脚则与三极管VT2的基极相连
接；所述三极管VT2的集电极与时基集成芯片U2的VCC管脚相连接、其发射极与三极管VT3的
基极相连接；所述三极管VT3的发射极与三极管VT4的集电极相连接、其集极与三极管VT2的
集电极相连接；所述三极管VT4的发射极还分别与时基集成芯片U2的GND管脚和双向晶闸管
D5的第二阳极相连接；所述三极管VT3的集电极与电阻R9和路灯EL的连接点相连接；所述二
极管整流器U1的一个输入极经熔断器FU后与其另一个输入极共同作为电源输入端。
为了更好的实施本发明，所述时基集成芯片U2为NE555型集成芯片。所述双向晶闸
管D5为BT136型双向晶闸管。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以在环境亮度不够时自动控制路灯打开，而在环境亮度足够时则自
动控制路灯关闭，其自动化程度高，无需手动来打开或关闭路灯，从而避免在白天光线充足
时因忘记关闭路灯而导致大量的电能白白浪费的情况出现，节约大量的电能。
(2)本发明可以很好的过滤直流电压中的交流成分，从而使路灯工作更加稳定，提
高路灯的照明效果。
(3)本发明具有过流保护功能，当市电出现波动而出现过电流时，本发明可以自动
断开电源，从而保护本发明不被过电流损坏。
附图说明
图1为本发明的整体电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于
此。
实施例
如图1所示，本发明主要由二极管整流器U1，熔断器FU，时基集成芯片U2，三极管
VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，放大器P，单向晶闸管D1，双向晶闸管D5，电阻R1，电
阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，二极管D4，电阻R9，电阻R10，电阻
R11，电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，电容C7，路灯EL，稳压二极管D2，稳压
二极管D3，电位器RP以及光敏电阻RG组成。
其中，电容C1，电容C2，电阻R1，电阻R2，电阻R3以及单向晶闸管D1共同组成一个过
流保护电路。其具体结构为，电容C1的正极与二极管整流器U的负极输出端相连接，负极经
电阻R1后与单向晶闸管D1的P极相连接。电容C2的正极与单向晶闸管D1的控制端相连接，负
极与单向晶闸管D1的N极相连接。电阻R2的一端与单向晶闸管D1的控制端相连接，另一端经
电阻R3后与电容C2的负极相连接。该单向晶闸管D1的N极与二极管整流器U的正极输出端相
连接。
该单向晶闸管D1采用2N65S型单向晶闸管，电阻R1的阻值为8Ω，电阻R2的阻值为
100Ω；电阻R3为检测电阻，通过设置不同的阻值可以改变过电流的设定值，在本实施例中，
该电阻R3的阻值设置为1Ω。电容C1和电容C2的容值均为10μF。
该稳压二极管D3的P极与电阻R2和电阻R3的连接点相连接，N极经稳压二极管D2后
与三极管VT1的发射极相连接。电阻R4串接在三极管VT1的发射极和二极管整流器U的负极
输出端之间。因此，稳压二极管D2和稳压二极管D3以及电阻R4共同形成稳压电路。该稳压二
极管D2和稳压二极管D3均采用2CW6型稳压二极管，电阻R4的阻值为47KΩ。
电容C3的正极经电阻R5后与三极管VT1的发射极相连接，负极与三极管VT1的集电
极相连接。电容C5的正极与放大器P的负极相连接，负极经电阻R7后与稳压二极管D3的P极
相连接。电阻R6串接在电容C5的负极和三极管VT1的发射极之间。电容C4的正极与电容C5的
负极相连接，负极与稳压二极管D3的P极相连接。所述三极管VT1的集电极与放大器P的正极
相连接、其基极与放大器P的输出端相连接。
其中，放大器P，三极管VT1，电容C5，电容C3，电阻R5以及电阻R7共同组成一个滤波
器；该滤波器可以有效的对直流电压中的交流成分进行过滤，从而为后续电路和路灯提供
平顺的直流电，使路灯工作更加稳定。该三极管VT1采用3AX31型三极管，放大器P的型号为
OP364，电容C4的容值为10μF，电容C3和电容C5的容值均为1μF，电阻R6的阻值为22KΩ，电阻
R5和电阻R7的阻值均为4.7KΩ。
光敏电阻RG的一端与放大器P的正极相连接，另一端经电位器RP后与稳压二极管
D3的P极相连接。电阻R8的一端与光敏电阻RG和电位器RP的连接点相连接，另一端与时基集
成芯片U2的TRIG管脚相连接。电容C6的正极与时基集成芯片U2的TRIG管脚相连接，负极与
稳压二极管D3的P极相连接。电容C7的正极与时基集成芯片U2的CONT管脚相连接，负极与电
容C6的负极相连接。电阻R10串接在三极管VT2的发射极和三极管VT4的基极之间。二极管D4
的P极与三极管VT3的发射极相连接，N极经电阻R11后与双向晶闸管D5的控制端相连接。电
阻R9的一端与二极管整流器U1的负极输出端相连接，另一端经路灯EL后与双向晶闸管D5的
第一阳极相连接。
同时，所述时基集成芯片U2的VCC管脚与其RE管脚相连接，其RE管脚与放大器P的
正极相连接，其TRIG管脚与THRE管脚相连接，其GND管脚与电容C7的负极相连接的同时接
地，其OUT管脚则与三极管VT2的基极相连接。所述三极管VT2的集电极与时基集成芯片U2的
VCC管脚相连接，其发射极与三极管VT3的基极相连接。所述三极管VT3的发射极与三极管
VT4的集电极相连接，其集极与三极管VT2的集电极相连接。所述三极管VT4的发射极还分别
与时基集成芯片U2的GND管脚和双向晶闸管D5的第二阳极相连接。所述三极管VT3的集电极
与电阻R9和路灯EL的连接点相连接。该二极管整流器U1的一个输入极经熔断器FU后与其另
一个输入极共同作为电源输入端并与220市电相连接。
该时基集成芯片U2，光敏电阻RG，电位器RP，电阻R8，电容C6以及电容C7共同组成
一个亮度检测电路；而三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，双向晶闸管D5，电阻R10，电阻R11
以及二极管D4则共同组成一个开关电路；该亮度检测电路可以检测环境的亮度，并根据环
境的亮度来导通或截止开关电路。调节电位器RP则可以使开关电路在不同光照强度下导
通。
该光敏电阻RG采用亮阻小于3KΩ的光敏电阻，电位器RP的最大阻值为200KΩ，电
阻R8、电阻R10以及电阻R11的阻值均为51KΩ，电容C6的容值为22μF，电容C7的容值则为
0.01μF，三极管VT2～VT4均采用9012型三极管，二极管D4则为1N4148型开关二极管，双向晶
闸管D5则为BT136型双向晶闸管，时基集成芯片为NE555型集成芯片。
该二极管整流器U1由4个1N4001型二极管组成，电阻R9的阻值为47KΩ。
工作时，220V交流电经二极管整流器U1整流后输出12V直流电，直流电经稳压二极
管D2和稳压二极管D3进行稳压，和滤波器滤波后供给亮度检测电路。在没有出现过电流时，
过流保护电路不动作。当出现过电流时，电阻R3的压降增大，单向晶闸管D1导通，大电流直
接流经电容C1、电阻R1以及单向晶闸管D1，这时熔断器FU迅速熔断，从而保护后续的电路不
被过电流所损坏。
电路正常工作时，白天因光照强，光敏电阻RG受光照射而呈低阻状态，时基集成芯
片U2的TRIG管脚和THRE管脚的电位高于4V，其OUT管脚输出低电平，开关电路不导通，路灯
不点亮。当黄昏来临时，光照强度逐渐减弱，光敏电阻RG的阻值逐渐增大，这时时基集成芯
片U2的TRIG管脚和THRE管脚的电平也逐渐下降，当TRIG管脚和THRE管脚的电平降至4V以下
时，时基集成芯片U2内部的触发器翻转，其OUT管脚输出的电平由低电平变为高电平，使三
极管VT2～VT4均导通，二极管D4得电导通，电流经电阻R11分压后触发双向晶闸管D5导通，
这时路灯被点亮。直至第二天黎明来临时，光照逐渐增强，光敏电阻RG的阻值逐渐减小，时
基集成芯片U2的OUT管脚重新输出低电平，开关电路重新截止，路灯熄灭。如此则可以有效
的根据环境的亮度来控制路灯的开、关，避免在白天光线充足时因忘记关闭路灯而导致大
量的电能白白浪费的情况出现，节约大量的电能。
如上所述，便可很好的实现本发明。