[發明專利]無毒光電池和包括其的光電傳感器

無效

• 申請號: 200980114099.5
• 申請日: 2009-02-05
• 公開（公告）號: CN102007819A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: R·C·弗拉赫蒂
• 申請（專利權）人: 泰科電子有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱海煜;徐予紅

技術領域

本發明涉及光電池，并且更具體地涉及在用于光照水平切換控制的光電傳感器中使用的光電池。

背景技術

光控制器(photo?controller)是響應于環境光照水平自動打開或關閉電裝置的裝置。它們例如用在路燈上以在白天自動關閉并且在夜晚自動打開。它們也用在廣告牌照明系統上以在黃昏打開廣告牌燈，在深夜的低車流量期間關閉廣告牌燈，并且在高交通量水平恢復的清晨高峰時段再次打開，然后在白天時段期間關閉。光控制器也可反過來使用，例如在白天期間打開高爾夫球場噴泉并且在晚上關閉。

典型的光控制器使用光電傳感器作為檢測環境光照水平的工具。光電傳感器的兩個常見類型包括硫化鎘(CdS)光電池或硅結裝置(在下文中“硅傳感器”)。

雖然CdS電池的光譜響應很接近人眼的光譜響應，但是CdS電池在高濕度、鹽霧或酸性空氣污染的區域中趨于迅速退化，此外引起由較早打開和較晚關閉時間引起的向更長點亮時間的漂移。CdS電池還引起因為意識到的鎘危害的潛在的垃圾處理問題。但是，因為低初始成本和長使用歷史和人眼光譜響應，CdS光電池仍通常用作光控制的光電傳感器。

常規CdS光電池和使用其的光控制電路的示例分別在圖1A和1B中示出。如在圖1A中看到的，光電池100包括基板(電路板)110，其具有從其底面110a延伸的一對引線115?；?10的上表面110b包括CdS感光區。如在圖1B中看到的，光控制電路150包括繼電器155，其具有通過CdS光電池160耦合于AC電力中性線/白線的加熱器電阻157。圖示的繼電器157是常閉繼電器。

硅傳感器也是已知的。這樣的硅傳感器也在光控制中使用。

發明內容

本發明的實施例提供光控制裝置，其包括具有光透射部分的外殼。光電傳感器放置在該外殼中以接收穿過該外殼的光透射部分的光。電耦合于該光電傳感器的繼電器響應于由該光電傳感器檢測的光的水平。該光電傳感器包括光敏硅光電池和電子電路。該電子電路耦合于該硅光電池和該繼電器并且包括場效應晶體管(FET)，其包括在其中在該FET的源極和漏極之間的齊納二極管。該硅光電池可是光電二極管和/或光電晶體管。該繼電器可以是包括加熱器電阻的熱開關。

在其他實施例中，該電子電路還包括具有耦合于FET的漏極的輸出端的整流器。該整流器可以是耦合在交流(AC)電壓源和FET之間的半波整流器。硅光電池的第一端可耦合于該整流器的輸出端和FET的柵極并且硅光電池的第二端和FET的源極可接地。該電子電路可進一步包括電阻器，并且該整流器的輸出端可通過該電阻器耦合于硅光電池的第一端和FET的柵極。在一些實施例中的該電子電路包括電阻器和第二齊納二極管，并且該整流器的輸出端通過該電阻器耦合于硅光電池的第一端并且該第二齊納二極管與硅光電池并聯耦合。在一些實施例中，該整流器是全波整流器。

在另外的實施例中，光電傳感器是電路板，其上包括硅光電池和電子電路并且具有小于大約10毫米(mm)的最大直徑。第一和第二導電引線從其底面延伸。該光控制裝置可進一步包括安裝在外殼中的第二電路板，并且繼電器可安裝在該第二電路板上，并且光電傳感器可安裝在該第二電路板的配置成可互換地容納光電傳感器或硫化鎘光電池的位置上以實現由光控制裝置的光照水平檢測。

在其他實施例中，光控制裝置是街道照明光控制裝置。繼電器配置成響應于由硅光電池的光檢測激活以關閉街道照明。

在更其他實施例中，光控制裝置包括具有光透射部分的外殼。光電傳感器放置在該外殼中以接收穿過外殼的光透射部分的光。該光電傳感器是電路板，其上包括硅光電池和關聯的電子電路。該光電傳感器具有小于大約10毫米(mm)的最大直徑并且該電路板具有從其底面延伸的第一和第二導電引線。電耦合于該光電傳感器的繼電器響應于由該光電傳感器檢測的光水平。該硅光電池可以是光電二極管和/或光電晶體管并且該繼電器可以是包括加熱器電阻的熱開關。該電子電路可包括場效應晶體管(FET)，其中包括該FET的源極和漏極之間的齊納二極管。該電子電路還可包括具有耦合于FET的漏極的輸出端的整流器。