零线和外光控制的应急灯

黄世府

在我学习的校园，各教学楼都安装了常见的火灾应急灯，但我发现它们在白天停电时也会发光，这非常浪费电。应急灯白天把电耗尽之后，晚自习时发生停电事件，就起不了作用，胆子小的同学就会在黑暗中发出恐慌的喊叫声。我想象了一下那画面，堪比恐怖片呢！为了解决这个问题，我想发明一种应急灯：在白天，不管是否停电，它都不发光；只有在晚上，哪怕是零线断了电，它都会发光。我还希望这种应急灯可以和现有的电灯产品相结合。

我把这个想法告诉了韦老师，得到了老师的支持。一开始，我给作品设置了一个光敏电阻，但只能解决白天停电时自动发光的问题，找不到不停电的情况下关掉普通电灯应急灯还能不发光的办法。我一个人苦苦思考了很久，韦老师看到我这么烦恼，就给我指明了一个方向：现在市面上的LED产品对很弱的电压相当敏感，有很小的电压它们就会发出可见光。这个提醒真是太及时了！韦老师让我反复试验，从电路中的零线找找办法。

不过问题又来了，电线中只有火线相对于大地有电压，关了电灯后连火线也没有电压了，LED的这个性能就派不上用场。有一次我大着胆子手抓着LED的一只脚，给它的另一只脚碰上零线，发现它竟然亮了！韦老师告诉我这是零线的电阻不为零的原因引起的，会引起一般情况下零线也有很小的余压，所以LED能发光。我利用这个发现进一步改进电路，终于做出了心目中的应急灯。

当环境光照很小而且外面零线断了电时它就会自动发光，而且可持续发光15个小时以上。

按照电路原理图进行连线和安装，闭合开关S，应急灯得到充电；常用灯发光，零线（中性线）带着余压能使应急灯不发光，当断开开关S时常用灯熄灭，同时停止给应急灯充电，虽然天黑但零线上的余压仍然控制着应急灯不发光；只有外面停电使零线不再带有余电压后应急灯才发光。在白天即使停电，由于有光敏电阻控制，不管是否停电，应急灯都不发光。

不过，这个设计也有不完美的地方，比如按照它里面现有的电路设计，它是利用给电子开关控制脚短接的方式控制应急灯不发光的，这样在等待天黑并且零线失去电网电压联系时而应急发光的过程中是消耗电能的，所以将来我要用更节能的设计代替现行的电路设计。

（指导老师：韦明肯 覃永凤 黄英诚）