汽車(chē)大燈自動(dòng)控制的改進(jìn)分析

汽車(chē)大燈自動(dòng)控制的改進(jìn)分析汽車(chē)大燈自動(dòng)控制的改進(jìn)分析汽車(chē)大燈自動(dòng)控制的改進(jìn)分析資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月汽車(chē)大燈自動(dòng)控制的改進(jìn)分析版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：五菱榮光汽車(chē)大燈自動(dòng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)摘要汽車(chē)遠(yuǎn)光燈是為了讓駕駛者在夜間高速行駛時(shí)看清遠(yuǎn)方路況，但是在會(huì)車(chē)時(shí)如果不及時(shí)切換到近光，其強(qiáng)烈的光線(xiàn)會(huì)使對(duì)面車(chē)輛無(wú)法看清道路，極易發(fā)生交通事故。根據(jù)國(guó)內(nèi)交通事故統(tǒng)計(jì)，在夜間發(fā)生的交通事故中，與遠(yuǎn)光燈有關(guān)的事故占到近四成，并且成上升的趨勢(shì)。本文是通過(guò)在五菱榮光汽車(chē)前大燈控制電路中加入一套容易實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)在夜晚行車(chē)遠(yuǎn)光燈打開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)能通過(guò)光檢測(cè)輸入模塊檢測(cè)前方是否有相對(duì)方向的較強(qiáng)光源，若有則激活自動(dòng)變光模塊，切斷遠(yuǎn)光電路并接通近光電路。能很好地解決傳統(tǒng)方式下，手動(dòng)變光不及時(shí)和駕駛員因疏忽忘記切換近光等問(wèn)題，從而大大減少事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞：汽車(chē)前照燈；光敏電阻；晶體三極管；自動(dòng)變光；WulingRongGuangimprovementoftheautomaticcontrolsystemofthecarheadlightsAbstraetTheautomobileheadlightsonfullbeamtoletdriverseeclearlythedistantplacestateofroadswhenthenighthigh-speedtravel,butwhenpassingintraffic,ifnotcuttheheadlightlowbeampromptly,itsintenseraywillkeeptheoppositevehiclesfromseeingclearlythepath,isextremelyeasytohavethetrafficaccident.Countsaccordingtothedomestictrafficaccident,intrafficaccidentthatthenighthas,occupieswiththeheadlightsonfullbeamrelatedaccidentabout40%,andbecomesthetrendofrise.ThisarticleisbyWulingRongGuangcarheadlightsaddedasetofeasytoimplementautomaticcontrolsystemtocontrolcircuit.Whendrivingatnightlampsturnedon,detectionthroughthesysteminputmoduledetectioninfrontoftherelativeorientationofastronglightsource,ifyouactivateautomaticdimmermodule,cuttingoffremoteopticalcircuitandturnonphotoelectricroad.Canbeaverygoodsolutiontothetraditionalmode,manuallightnotontimeandthedriverinadvertentlyforgottoswitchonnear-light,whichgreatlyreducetheoccurrenceofaccidents.Keywords:Carheadlight;Photoresistance；Triodetransistor;Autodarkening目錄1引言 引言隨著國(guó)民生活的不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)從奢侈品轉(zhuǎn)變?yōu)樯畋匦杵罚阎饾u的走入千家萬(wàn)戶(hù)。根據(jù)公安部交管局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，截至2011年8月底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)到億輛。其中，摩托車(chē)占％，約為億輛。汽車(chē)保有量占機(jī)動(dòng)車(chē)總量的％，已經(jīng)超過(guò)1億輛。汽車(chē)是用來(lái)給我們提供方便的，讓我們的出行更安全，更便捷，所以汽車(chē)本身的安全系數(shù)也是我們大家所關(guān)注的問(wèn)題。汽車(chē)遠(yuǎn)光燈是為了讓駕駛者在夜間高速行駛時(shí)看清遠(yuǎn)方路況，但是在會(huì)車(chē)時(shí)如果不及時(shí)切換到近光，其強(qiáng)烈的光線(xiàn)會(huì)使對(duì)面車(chē)輛無(wú)法看清道路，極易發(fā)生交通事故。國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)，在夜間發(fā)生的交通事故中，與遠(yuǎn)光燈有關(guān)的事故占到近四成，并且成上升趨勢(shì)，所以目前在中低端汽車(chē)上推廣汽車(chē)大燈遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)變換已經(jīng)是大勢(shì)所趨。為了人身的安全以及駕駛員的舒適駕駛，構(gòu)思了一種適合五菱榮光汽車(chē)的遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)控制系統(tǒng)。關(guān)于汽車(chē)夜間行車(chē)遠(yuǎn)光燈的使用，《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》做出了明確規(guī)定，但是在實(shí)際駕駛中不按規(guī)定在會(huì)車(chē)及通過(guò)路口時(shí)關(guān)閉遠(yuǎn)光的情況十分嚴(yán)重，比如汽車(chē)交會(huì)時(shí)開(kāi)遠(yuǎn)光燈，強(qiáng)光直射對(duì)面司機(jī)眼睛，形成視覺(jué)盲區(qū)，極易造成車(chē)禍。不按規(guī)定使用遠(yuǎn)光燈主要有三種情況：一是剛拿到駕照的新手，不知道如何使用燈光，亂打燈。二是有的司機(jī)明知違規(guī)用燈卻依然我行我素。三是在有些路段需要頻繁的切換遠(yuǎn)近光燈，駕駛員在打開(kāi)遠(yuǎn)光燈后往往忘記關(guān)掉。因此而導(dǎo)致的交通事故給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的危害，也在一定程度上影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。要最大程度減少這種事件發(fā)生，在加強(qiáng)交通執(zhí)法力度的同時(shí)，對(duì)夜間行車(chē)遠(yuǎn)光燈的使用進(jìn)行自動(dòng)控制是一個(gè)有效地解決辦法。然而對(duì)于汽車(chē)近遠(yuǎn)光燈控制系統(tǒng)，一定要確保安全，簡(jiǎn)單有效；目前除去一些中高級(jí)豪華型車(chē)輛外，大多數(shù)路上行駛的中低端車(chē)輛都不具備遠(yuǎn)光智能控制功能，這主要是汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)決定的，每一點(diǎn)點(diǎn)成本的增加都會(huì)改變一款車(chē)銷(xiāo)售情況，甚至影響一款車(chē)的市場(chǎng)定位。所以我們一定要在確保安全，簡(jiǎn)單有效，成本低廉，易于集成的產(chǎn)品應(yīng)用在市場(chǎng)占率高的中低端汽車(chē)上才是今后的發(fā)展趨勢(shì)。2課題研究的目的和擬解決的主要問(wèn)題研究的目的本課題研究的目的是根據(jù)目前市場(chǎng)中低端汽車(chē)電子輔助系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)一套適合現(xiàn)有市場(chǎng)占有率非常大的微型商用車(chē)五菱榮光汽車(chē)的夜間行車(chē)遠(yuǎn)光燈自動(dòng)控制系統(tǒng)，，選擇合適的傳感器捕捉遠(yuǎn)光燈信號(hào)，發(fā)現(xiàn)前方車(chē)輛的高強(qiáng)度遠(yuǎn)光，及時(shí)將自己車(chē)的遠(yuǎn)光換到近光。輔助駕駛者進(jìn)行自我約束，確保汽車(chē)夜間行車(chē)遠(yuǎn)光燈的按章使用，提高行車(chē)安全，減少因車(chē)遠(yuǎn)光燈造成的交通事故。課題擬解決的主要問(wèn)題連續(xù)五年蟬聯(lián)微車(chē)銷(xiāo)量冠軍的中國(guó)微車(chē)領(lǐng)軍企業(yè)，上汽通用五菱憑借旗下皮實(shí)耐用，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的微車(chē)產(chǎn)品，已幫助無(wú)數(shù)農(nóng)民和私營(yíng)小業(yè)主走上發(fā)家致富的道路。目前五菱之光系列微型汽車(chē)市場(chǎng)保有量已經(jīng)達(dá)到了近300萬(wàn)輛。但是在這個(gè)巨大的市場(chǎng)背后有30%左右的各大交通事故都少不了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的微型汽車(chē)的參與。所以想通過(guò)對(duì)五菱榮光汽車(chē)的大燈變光控制的改進(jìn)，在原有的大燈電路中引入一套性?xún)r(jià)比高的自動(dòng)變光系統(tǒng)使經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的五菱汽車(chē)也能做到會(huì)車(chē)大燈近遠(yuǎn)光燈的自動(dòng)切換，從而大大提高五菱榮光汽車(chē)的夜間行車(chē)安全性，減少夜間因?yàn)闊艄庖鹗鹿实陌l(fā)生，保證了行車(chē)的人生和財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)也順應(yīng)了如今汽車(chē)智能化的發(fā)展趨勢(shì)。3國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車(chē)遠(yuǎn)光燈控制的研究狀況國(guó)內(nèi)汽車(chē)遠(yuǎn)光燈控制的研究現(xiàn)狀汽車(chē)防眩遠(yuǎn)光前照明燈汽車(chē)防眩的技術(shù)特征是根據(jù)燈光測(cè)試平面上眩目光線(xiàn)區(qū)間的界線(xiàn)與光線(xiàn)反射平面的關(guān)系確定燈絲的安裝空間，其防眩光形可以根據(jù)不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)變化，具有遠(yuǎn)光的照射距離和近光的防眩光形。但是從眼睛的感光角度來(lái)說(shuō)，光覺(jué)是最基本的視覺(jué)。眼的感光最早由視網(wǎng)膜的兩種視細(xì)胞，即視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞開(kāi)始，視桿細(xì)胞在甚暗的環(huán)境，可對(duì)微弱的光產(chǎn)生感覺(jué)，即暗視覺(jué)。視錐細(xì)胞則在較亮的光線(xiàn)下，產(chǎn)生光覺(jué)，即明視覺(jué)及顏色感覺(jué)。而錐細(xì)胞主要分布在眼球的中心凹。也就是說(shuō)眼球正常固視前方的情況下，中心視野30°范圍內(nèi)對(duì)光的敏感度最強(qiáng);30°以外的周邊視野光敏感逐漸減弱。當(dāng)兩車(chē)夜間交會(huì)車(chē)時(shí)，往往有些開(kāi)車(chē)的人視覺(jué)會(huì)不自覺(jué)地跟隨對(duì)方的車(chē)燈，也就是瞪視對(duì)方來(lái)車(chē)，這樣眼睛的中心視野正對(duì)著對(duì)方的車(chē)燈，所以遠(yuǎn)光燈眩目的問(wèn)題依然存在。利用偏振光防眩目其基本原理是根據(jù)馬斯呂定律(兩個(gè)起偏器的偏振軸互相垂直時(shí)，對(duì)光的透射率幾乎為零;而兩個(gè)起偏器的偏振軸相互平行時(shí)透光率最大)，在每輛車(chē)的風(fēng)擋玻璃和車(chē)燈玻璃加上偏振片，其偏振軸與水平面成45度角，則兩車(chē)相向行駛時(shí)，一方風(fēng)擋上偏振軸與對(duì)方車(chē)燈上偏振軸正交。根據(jù)馬斯呂定律，對(duì)方車(chē)燈發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)車(chē)燈玻璃和本方風(fēng)擋玻璃的透射率幾乎為零。當(dāng)前，偏振片的透光率很不理想，單片透光率只有36%左右，因此需要加大車(chē)燈功率，提高車(chē)燈亮度。這種方式由于偏振片性能有待提高，尚未達(dá)到實(shí)用化程度。汽車(chē)前照燈自動(dòng)變光器其工作方式是利用光敏傳感器探測(cè)前方來(lái)車(chē)的遠(yuǎn)光燈，當(dāng)距離對(duì)面車(chē)輛200m左右時(shí)，自動(dòng)變光器可根據(jù)對(duì)方車(chē)輛燈光變換作相應(yīng)的變換，如果對(duì)方車(chē)輛遠(yuǎn)光超過(guò)2s不變換時(shí)，本車(chē)能自動(dòng)恢復(fù)遠(yuǎn)光，提醒或迫使對(duì)方車(chē)輛變光。此裝置存在一定的弊端，如果對(duì)方未關(guān)閉遠(yuǎn)光，本車(chē)也不關(guān)閉遠(yuǎn)光，使得會(huì)車(chē)時(shí)的危險(xiǎn)加倍;如果對(duì)方關(guān)閉遠(yuǎn)光，本車(chē)裝置要在安全距離以外及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)對(duì)方車(chē)輛較為困難，故實(shí)際使用效果不理想，目前一直未能得到廣泛應(yīng)用。遠(yuǎn)光燈的控制問(wèn)題一直沒(méi)有得到妥善解決。國(guó)外汽車(chē)遠(yuǎn)光燈控制的研究現(xiàn)狀紅外夜視系統(tǒng)紅外夜視是利用目標(biāo)與周?chē)h(huán)境之間由于溫度或發(fā)射率的差異所產(chǎn)生的熱對(duì)比度進(jìn)行成像。由于熱對(duì)比度的差異而把紅外輻射能量密度分布圖顯示出來(lái)，成為熱像，再通過(guò)熱像將紅外圖像變?yōu)榭梢?jiàn)光圖像。[9-10]目前應(yīng)用的紅外夜視主要分為兩種，遠(yuǎn)紅外夜視系統(tǒng)能夠看清前方300m。顯示輻射熱能物體，物體越熱，光線(xiàn)就越強(qiáng)，主要是人和動(dòng)物。近紅外夜視系統(tǒng)能夠看清前方150m，但畫(huà)面更為明亮，顯示信息更為豐富。紅外夜視系統(tǒng)只能作為遠(yuǎn)光輔助，不能完全解決遠(yuǎn)光危害問(wèn)題，且其價(jià)格昂貴，國(guó)外最低售價(jià)也在人民幣兩萬(wàn)元左右。目前只有在奔馳S級(jí)，寶馬740以上的豪華汽車(chē)中才裝配。單色光防眩單色光防眩是利用單色光的遠(yuǎn)光燈來(lái)照明。研究發(fā)現(xiàn)，飽和照明時(shí)，人眼對(duì)黃光有比白光更佳的敏感度;人眼睛被黃光眩目后暗視野的恢復(fù)相對(duì)較快?？梢栽诰o急情況出現(xiàn)時(shí)爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。這種方法利用的僅是黃光這一段較窄波長(zhǎng)范圍的光，通常照射效率低，視野較暗。效果不理想。液晶變光裝置液晶變光的基本原理是在車(chē)燈前加液晶版，利用光敏傳感器探測(cè)外界光照強(qiáng)度，自動(dòng)平穩(wěn)地隨外部照明情況改變液晶的透射率，從而控制遠(yuǎn)光燈的眩目問(wèn)題。問(wèn)題在于系統(tǒng)的造價(jià)高，液晶面板的耐溫特性差，此技術(shù)尚不成熟。美國(guó)GENTEX公司開(kāi)發(fā)成功了智能變光汽車(chē)前照燈該前照燈利用傳感裝置感測(cè)前方光源。當(dāng)迎面來(lái)車(chē)時(shí)會(huì)自動(dòng)降低前照燈的光照度，當(dāng)會(huì)車(chē)畢又恢復(fù)強(qiáng)光。此種光照度變化十分柔和，是漸進(jìn)的。但如前方車(chē)流突增，如轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)光照度亦會(huì)立刻減弱。福特林肯車(chē)系(Lineoln-Mereeury)己決定從2004年起裝用此種變光照度前照燈。該燈現(xiàn)在存在的問(wèn)題是成本價(jià)稍高些，現(xiàn)Gentex已在做著將其成本降到150-200美元的工作，以期向別的車(chē)種進(jìn)行普及。汽車(chē)遠(yuǎn)光燈控制的研究發(fā)展趨勢(shì)違章使用汽車(chē)遠(yuǎn)光燈造成的交通事故不在少數(shù)，每年新增車(chē)輛越來(lái)越多，由遠(yuǎn)光燈使用不當(dāng)造成的夜間交通事故比例更是急速上升。對(duì)國(guó)內(nèi)外研究情況的分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)外汽車(chē)遠(yuǎn)光燈自動(dòng)變光系統(tǒng)控制技術(shù)是比較成熟的，但是普遍技術(shù)復(fù)雜，成本較高，不能在普遍車(chē)型中加裝此套系統(tǒng)，從而很大意義對(duì)解決當(dāng)前因?yàn)檫`章使用汽車(chē)遠(yuǎn)光燈所造成的事故起不到很大的作用，因?yàn)槟壳俺鍪鹿事矢叩亩技性谥械投瞬痪邆渥詣?dòng)變光系統(tǒng)的車(chē)輛中。這主要是汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)決定的，每一點(diǎn)點(diǎn)成本的增加都會(huì)改變一款車(chē)銷(xiāo)售情況，甚至影響一款車(chē)的市場(chǎng)定位。所以要確保安全，簡(jiǎn)單有效，成本低廉，能夠普及到中低端車(chē)型中去是今后這類(lèi)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。4光敏電阻及晶體三極管光敏電阻簡(jiǎn)介光敏電阻器是一種對(duì)光敏感的元件，它的電阻值能隨著外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種特殊電阻器，對(duì)光線(xiàn)十分敏感。它在無(wú)光照射時(shí)，呈高阻狀態(tài)；當(dāng)有光照射時(shí)，其電阻值迅速減小。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。光敏電阻器的種類(lèi)光敏電阻器根據(jù)制作材料和光譜特性來(lái)分類(lèi)按制作材料分類(lèi)光敏電阻器按其制作材料的不同可分為多晶光敏電阻器和單晶光敏電阻器，還可分為硫化鎘（CdS）光敏電阻器、硒化鎘(CdSe)光敏電阻器、硫硫化鉛(PbS)光敏電阻器、硒化鉛(PbSe)光敏電阻器、銻化銦(InSb)光敏電阻器等多種。按光譜特性分類(lèi)光敏電阻器按其光譜特性可分為可見(jiàn)光光敏電阻器、紫外光光敏電阻器和紅外光光敏電阻器?？梢?jiàn)光光敏電阻器主要用于各種光電自動(dòng)控制系統(tǒng)、電子照相機(jī)和光報(bào)警器等電子產(chǎn)品中。紫外光光敏電阻器主要用于紫外線(xiàn)探測(cè)儀器。紅外光光敏電阻器主要用于天文、軍事等領(lǐng)域的有關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)中。光敏電阻器的主要參數(shù)光敏電阻器的主要參數(shù)有亮電阻（RL）、暗電阻（RD）、最高工作電壓（VM）、亮電流（IL）、暗電流（ID）、時(shí)間常數(shù)、溫度系數(shù)靈敏度等。1．亮電阻亮電阻是指光敏電阻器受到光照射時(shí)的電阻值。2．暗電阻暗電阻是指光敏電阻器在無(wú)光照射（黑暗環(huán)境）時(shí)的電阻值。3．最高工作電壓最高工作電壓是指光敏電阻器在額定功率下所允許承受的最高壓。4．亮電流視電流是指在無(wú)光照射時(shí)，光敏電阻器在規(guī)定的外加電壓受到光照時(shí)所通過(guò)的電流。5．暗電流暗電流是指在無(wú)光照射時(shí)，光敏電阻器在規(guī)定的外加電壓下通過(guò)的電流。6．時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)是指光敏電阻器從光照躍變開(kāi)始到穩(wěn)定亮電流的63%時(shí)所需的時(shí)間。7．電阻溫度系數(shù)溫度系數(shù)是指光敏電阻器在環(huán)境溫度改變1℃8．靈敏度靈敏度是指光敏電阻器在有光照射和無(wú)光照射時(shí)電阻值的相對(duì)變化。晶體三極管的簡(jiǎn)介及工作原理晶體三極管的簡(jiǎn)介半導(dǎo)體三極管也稱(chēng)為晶體三極管，可以說(shuō)它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開(kāi)關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個(gè)電極成為集電極（用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。三極管的種類(lèi)很多，并且不同型號(hào)各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見(jiàn)三極管的外觀(guān)如圖，大的很大，小的很小。三極管的電路符號(hào)有兩種：有一個(gè)箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內(nèi)的是PNP型。實(shí)際上箭頭所指的方向是電流的方向。電子制作中常用的三極管有90××系列，包括低頻小功率硅管9013（NPN）、9012（PNP），低噪聲管9014（NPN），高頻小功率管9018（NPN）等。它們的型號(hào)一般都標(biāo)在塑殼上，而樣子都一樣，都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見(jiàn)到3DG6（低頻小功率硅管）、3AX31（低頻小功率鍺管）等，它們的型號(hào)也都印在金屬的外殼上。晶體三極管的工作原理三極管是電流放大器件，有三個(gè)極，分別叫做集電極C，極B，射極E。分成NPN和PNP兩種。我們僅以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來(lái)說(shuō)明一下三極管放大電路的基本原理。一、電流放大下面的分析僅對(duì)于NPN型硅三極管。如上圖所示，我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib；把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來(lái)表示電流的方向。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源，能夠提供給集電極足夠大的電流的話(huà)），并且基極電流很小的變化，會(huì)引起集電極電流很大的變化，且變化滿(mǎn)足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍，即電流變化被放大了β倍，所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)(β一般遠(yuǎn)大于1,例如幾十,幾百)。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極跟發(fā)射極之間,這就會(huì)引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大后,導(dǎo)致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過(guò)一個(gè)電阻R的,那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來(lái),就得到了放大后的電壓信號(hào)了。二、偏置電路三極管在實(shí)際的放大電路中使用時(shí)，還需要加合適的偏置電路。這有幾個(gè)原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線(xiàn)性(相當(dāng)于一個(gè)二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生(對(duì)于硅管,常取。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于時(shí)，基極電流就可以認(rèn)為是0。但實(shí)際中要放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)比要小,如果不加偏置的話(huà),這么小的信號(hào)就不足以引起基極電流的改變(因?yàn)樾∮跁r(shí),基極電流都是0)。如果我們事先在三極管的基極上加上一個(gè)合適的電流(叫做偏置電流,上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來(lái)提供這個(gè)電流的，所以它被叫做基極偏置電阻)，那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí),小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求,如果沒(méi)有加偏置，那么只有對(duì)那些增加的信號(hào)放大，而對(duì)減小的信號(hào)無(wú)效(因?yàn)闆](méi)有偏置時(shí)集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先讓集電極有一定的電流,當(dāng)輸入的基極電流變小時(shí)，集電極電流就可以減??；當(dāng)輸入的基極電流增大時(shí)，集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。三、開(kāi)關(guān)作用下面三極管的飽和情況。像上面那樣的圖，因?yàn)槭艿诫娮鑂c的限制（Rc是固定值，那么最大電流為U/Rc，其中U為電源電壓），集電極電流是不能無(wú)限增加下去的。當(dāng)基極電流的增大，不能使集電極電流繼續(xù)增大時(shí)，三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準(zhǔn)則是：Ib*β〉Ic。進(jìn)入飽和狀態(tài)之后，三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小，可以理解為一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來(lái)當(dāng)作開(kāi)關(guān)使用：當(dāng)基極電流為0時(shí)，三極管集電極電流為0（這叫做三極管截止），相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；當(dāng)基極電流很大，以至于三極管飽和時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，那么這樣的三極管我們一般把它叫做開(kāi)關(guān)管。四、工作狀態(tài)

如果我們?cè)谏厦孢@個(gè)圖中，將電阻Rc換成一個(gè)燈泡，那么當(dāng)基極電流為0時(shí)，集電極電流為0，燈泡滅。如果基極電流比較大時(shí)（大于流過(guò)燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)β），三極管就飽和，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合，燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點(diǎn)就行了，所以就可以用一個(gè)小電流來(lái)控制一個(gè)大電流的通斷。如果基極電流從0慢慢增加，那么燈泡的亮度也會(huì)隨著增加（在三極管未飽和之前）。對(duì)于PNP型三極管，分析方法類(lèi)似，不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反，因此發(fā)射極上面那個(gè)箭頭方向也反了過(guò)來(lái)——變成朝里的了。5系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及功能自動(dòng)變光系統(tǒng)總設(shè)計(jì)原理自動(dòng)變光系統(tǒng)是由光強(qiáng)檢測(cè)電路、光強(qiáng)信號(hào)處理電路、控制電路、開(kāi)關(guān)電路、電源電路五部分組成。自動(dòng)控制電路的總體框圖如下圖所示工作原理光強(qiáng)檢測(cè)電路的功能是利用光敏電阻的特性，即入射光強(qiáng)時(shí)，電阻減小，入射光弱時(shí)電阻增大，在光敏電阻的阻值變化的同時(shí)影響與其并聯(lián)的支路電壓，進(jìn)而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光強(qiáng)信號(hào)處理電路的功能是將光強(qiáng)監(jiān)測(cè)電路輸出的電信號(hào)輸入555定時(shí)器組成的斯密特觸發(fā)器集成電路，繼而得到一個(gè)電平信號(hào)，為控制電路作準(zhǔn)備?？刂齐娐返墓δ苁菍⒌玫降碾娖叫盘?hào)送至電磁繼電器，由電磁繼電器控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷。開(kāi)關(guān)電路的功能是利用繼電器控制近遠(yuǎn)光燈的轉(zhuǎn)換。電源電路的功能是為上述所有電路提供直流電源。自動(dòng)變光原理電路圖其工作原理如下：繼電器K的常幣觸點(diǎn)與遠(yuǎn)光燈相連，常開(kāi)觸點(diǎn)與近光燈相通。開(kāi)關(guān)S為自動(dòng)控制啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。光敏電阻PC1用來(lái)傳感光照情況，其電阻值反比于光照強(qiáng)度，在黑暗中，PC1呈高阻態(tài)，但當(dāng)收到一定的光照射時(shí)，它的電阻值便迅速下降。PC1和R7、R1、R2、R3、VT6、R11一起組成分壓器。射極輸出器VT1的輸出，由VT2放大并反相，VT2的輸出加在施密特觸發(fā)器VT3和VT4上，VT4的集電極控制繼電器激勵(lì)級(jí)VT5。設(shè)開(kāi)關(guān)S處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)遠(yuǎn)光燈處于打開(kāi)狀態(tài)，若迎面無(wú)直射強(qiáng)光源，PC1呈高阻態(tài)，VT1基極呈低電位，VT1截止，VT2截止，VT3導(dǎo)通，VT4截止，VT5也由于基極電位提高而處于截止?fàn)顟B(tài)。繼電器K線(xiàn)圈無(wú)電流，常閉觸點(diǎn)接通遠(yuǎn)光燈。當(dāng)迎面有直射強(qiáng)光源時(shí)，PC1阻值受到光照阻值迅速下降，VT1基極電位迅速提高，VT1導(dǎo)通，VT2也隨之導(dǎo)通，VT3截止，VT4、VT5導(dǎo)通，繼電器K線(xiàn)圈得到電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合而接通近光燈。如果迎面來(lái)車(chē)的前照燈也轉(zhuǎn)換到了近光燈，光敏電阻PC1接到的光通量減少，但由于此時(shí)VT6已經(jīng)處于截止?fàn)顟B(tài)而維持遠(yuǎn)光。只有當(dāng)迎面來(lái)車(chē)駛過(guò)而PC1無(wú)光照而呈高阻態(tài)時(shí)，VT1才截止，VT5也隨之截止，繼電器K線(xiàn)圈失