第1章 电气照明控制电路及应用

1.1 基本照明控制电路

照明线路一般由电源、导线、开关和负载（照明灯）组成，常见的照明控制电路主要有，一只开关控制一盏灯线路、一只开关控制两盏及两盏灯以上的照明线路、两个（或多个）开关异地控制一盏灯的照明线路等多种形式。常用的白炽灯、节能灯、荧光灯以及LED灯等照明灯具，都可以采用这些控制电路。

1.1.1 一开一灯线路

线路简介

采用一只开关来控制一盏灯的照明线路，这是最常用也是使用量最大基本照明控制电路，在室内照明灯具及部分室外照明灯具的控制电路中应用广泛，如图1-1所示。

图1-1 一只开关控制一盏灯的照明线路

线路原理

开关与相线（俗称火线）串联，闭合或断开开关能控制照明灯的点亮和熄灭。开关接在相线上，当拉开开关切断线路时，线路各部分都脱离相线，这样人体不小心碰到这些部分就不会触电，检修线路也比较安全。

为了保证用电安全，线路中设置有熔断器，用于线路短路保护。

应用技巧

一只开关控制一盏灯的线路是最基本、最常用的照明控制电路，安装简单、使用方便。

“相线进开关，零线进灯座，灯泡的铜螺套接零线”，这是照明线路的最基本安装方法，如图1-2所示。在接线中要注意灯座上的标号，将相线接在L的接线端子上，将零线接在N的接线端子上。螺口灯座的铜螺套接到零线上。因为一般情况下，零线连着地，这样人体不小心碰到灯座的铜螺套上，人也不会触电。

图1-2 灯座的接线

友情提示

（1）安装时，开关及灯座的安装位置及高度应符合有关安全规定，同时应方便使用，下同。

（2）照明线路均采用并联方式进行连接与安装，由于照明线路基本上是采用单极开关作为控制电器，为了用电安全，开关必须与相线串联，千万不能将开关与零线串联。否则，我们在维修线路和更换灯泡时容易触电。

1.1.2 一开多灯线路

线路简介

在一些公共场合或家庭的客厅、饭厅（如在客厅吊顶中安装的筒灯、射灯），用一只开关同时控制两盏灯或两盏以上照明灯比较常用，线路原理如图1-3所示。

图1-3 一只开关控制多盏灯的照明线路

线路原理

该线路使用的电器较少，控制方法简单可行。用一只开关就能同时控制所有照明灯的点亮和熄灭。

开关串联在相线上，位于照明灯线路的前端，被控制的照明灯共用一根相线和一根零线。

应用技巧

由于线路中被控制的灯具比较多，因此所选用开关的额定电流必须大于所控制灯泡额定电流的总和，否则开关容易损坏。为延长开关的使用寿命，禁忌连续频繁使用开关。

友情提示

在选择导线的截面时，要求能够满足导线的安全载流量。

室内照明应用时，一只开关控制多盏照明灯的数量应尽量减少；如果照明灯数量较多，宜采用分组控制的方法，以达到节约用电的目的。

1.1.3 两开一灯线路

线路简介

两个或多个开关异地控制一盏灯的照明线路，适用于楼上楼下或在室内的不同地方控制同一盏灯，例如楼梯灯、客厅灯、交换厅过道灯，线路如图1-4所示。不管灯的状态是点亮或是熄灭，都可以用任何一个开关控制电灯的开与关，即变为相反的状态。例如，在楼上/楼下把灯打开/关闭，到楼下/楼上可以把灯关闭/打开。

图1-4 两个或多个开关异地控制一盏灯的照明线路

图1-4 两个或多个开关异地控制一盏灯的照明线路（续）

线路原理

在图1-4a中，当S₁置于位置“1”，S₂置于位置“3”时，线路接通，电灯点亮。此时，再扳动任何一个开关都会使线路断开，电灯熄灭。

在图1-4b中，在开关S₁和S₂之间接入了双刀双掷开关S₃，就可以实现三地控制同一盏灯。S₁、S₂、S₃处于图①位置时，线路是断开的，此时无论扳动哪一个开关都可以使线路接通，电灯点亮。S₁、S₂、S₃处于图②位置时，线路是接通的，此时无论扳动哪一个开关都可以使线路断开，电灯熄灭。

在图1-4c中，根据实际需要可在开关S₁和S₂之间接入多个双刀双掷开关，达到多地控制同一盏灯的目的。

该线路具有以下特点：

（1）使用方便，但线路较复杂。

（2）普通开关是无法实现这一线路功能的，只能用单刀双掷开关（亦称双联开关）才能实现楼上、楼下都可控制一盏灯。

单刀双掷开关有三个接线桩头，如图1-5所示，其中桩头a为连铜片（简称连片），它就像一个活动的桥梁一样，无论怎样按动开关，连片a总要跟桩头b、c中的一个保持接触，从而达到控制线路通或断的目的。

图1-5 双联开关接线示意图

（3）每个控制开关之间有两条线连接，任意一个开关坏了或一条线断了，照明灯就无法点亮。

应用技巧

开关在线路中通常可分为单联开关与双联开关两种。从开关的外部结构来看两者没有太大区别。但其内部及在线路中的图形符号却有很大的不同，如图1-6所示。

安装双联开关时，可先把零线与照明灯的零线端连接，再安装开关控制线。每两个开关之间应该布2根线，如图1-7所示。

图1-6 单联开关和双联开关

图1-7 两个开关控制一盏灯接线图

知识窗

配电线路导线颜色的选择：

敷设配电线路的导线时，相线L、零线N和保护零线PE应采用不同颜色的导线。导线颜色的相关规定见表1-1。

表1-1 配电线路导线颜色的选择

1.1.4 一开一灯一插座线路

线路简介

在日常生活和生产中，一只开关一盏灯一个插座或多个插座的线路也是很常见的，如图1-8所示。为了安全起见，有时可安装带开关的插座。

图1-8 一只开关一盏灯一插座线路

线路原理

（1）开关与照明灯的相线连接，能控制照明灯的点亮和熄灭。

（2）一般情况下，无论线路中其他用电器（灯的点亮和熄灭）的工作情况如何，插座将始终处于带电状态。灯的点熄及其他用电器是否用电无关。

（3）插座可以安装在照明灯线路的前面，也可以安装在照明灯线路的后面。

应用技巧

通常情况下，可采用插座线与开关线共一个接线柱的方法，如图1-9所示。采用这种“借桩头”的安装方法，最好是不要将电线剪断，否则容易留下接触不良的故障隐患。

图1-9 开关线与插座线共接线柱

友情提示

在实际应用时，可选用带开关的5孔插座，也可以选用不带开关的5孔插座（将插座安装在便于使用的位置），如图1-10所示。

图1-10 插座

知识窗

多个开关控制一盏灯的电路：

用两个开关控制的电路容易连接，三个以上开关控制的电路就很麻烦了。采用如图1-11所示电路可妥善解决这一问题，开关数可以无限增加。该电路在旅馆、医院病房、走廊等场所尤其需要。

AC220V经降压、整流、滤波、稳压后，在C₂上得到9V电压作IC的电源，IC是一块双主从D触发器CD4013，IC-a构成单稳电路，IC-b构成双稳电路。单稳电路的D1端接电源正端，故按动SB₁～SB_n中的任一个按钮（开关）都有Q1=D1=1，Q1端高电平经R₃对C₃充电，当IC-a的复位端R₁达到复位转换电平时，便有Q1=0。Q1高电平同时加到IC-b的CP2端，使Q2=1，双向晶闸管受触发导通，灯亮。再按任一个按钮，Q1又输出“1”（以后自动恢复为“0”），CP2又受触发一次，Q2=0，晶闸管VT关断，灯熄。

单稳电路的作用是避免开关触头抖动引起触发状态的紊乱，使按钮的作用准确可靠。双向晶闸管VT的选型视负载大小而定。

图1-11 采用芯片控制的多个开关控制一盏灯的电路