http://robotai-blog.blogspot.tw/2013/08/ac-110v-led.html
上一篇是分析穩壓電容的重要性及選用的值，接下來要分析的是光控小夜燈的電路。
原始的參考電路來自網拍上的DIY線路，先把原始電路轉畫出來如下。
一般人看到這電路時，主要有疑問有兩個，
1. Q1的E,C極直接串地，會不會有短路問題？
2. 白天時，CDS電阻低，Q1直接導通，電流都流到Q1去，LED雖然不亮，但這樣那有省電？
一開始我也是覺得白天時那有省電？但在發完前一篇後，有一天突然想到一個重要的原因。
這兩個問題其實都是歸因到同一個，來看一下這兩個電路，
沒錯，由於相同電流的關係，所以，
電路一的AB間平均電壓為1x12mA=0.012V
電路二的AB間平均電壓為100x12mA=1.2V
這就是那兩個問題的答案，
1. Q1的E,C極直接串地，不會短路而流過大量電流，因為C1的限流能力，永遠只會有平均12mA的電流流過。
2. 在容阻限流電路中，只有阻性的負載才會耗能，所以在Q1導通時，電流雖然還是流過12mA，但AC點間的電壓不是LED點亮時的約10v，而是Q1當時的導通電壓約1~2v而已，所以這時的功率是小於2x12=24mW的，所以確實是會比較省電的。
P.S. 請不要直接實驗上圖這兩個電路喔，上電時的突波時，瞬間電流可不是只有12mA喔。
電路分析：
接下來分析一下這個電路的動作。原電路只使用CDS接在B極，如果S9015以放大率100倍來算，
1. 白天時，CDS電阻可能約2K以下，AC間的電壓為Vac，所以
Ib=(Vac-0.7)/2k，因為所有電流都由Q1流過，所以Ic=12mA，
Ib放大100倍後為Ic，所以Ib=12/100=0.12mA，
所以Vac=Ibx2k+0.7=0.24+0.7=0.94v，
所以白天時消耗功率約0.94x0.012=0.011W，算是很省電的。
2. 晚上時，CDS電阻如果高到200k，這時LED亮，如果3個LED總壓降算10v的話，
Ib=(10-0.7)/200k=0.0465mA，
Ic=0.0465x100=4.65mA,
所以會有約5mA的電流流到Q1去，浪費5/12=40%的電在Q1上，效率不太好。
實際使用時由於LED會發光，可能使CDS的電阻沒辦法那麼低，故效率會更不好。
電路修改：
由於原電路在LED點亮時，Q1會有不必要的電流的消耗，只要加上一個分流電阻Rb，這樣雖然會使白天時多耗一些些電，但晚上時可以使Q1上的Ib電流為0，效率大幅提昇。
建議修改電路如下，
1. 簡單修改的話，只需要增加Rb電阻3.3k在BE極間。
2. 要穩流跟耐開關的話，再加上220uF/16v電容及12v的Zener。
3. 效率要更高的話，移除原限流電阻，改接50歐姆,1/16W的保護電阻(或100mA的保險絲應該會更好)。
完全修改電路如下，
1. 白天時，CDS電阻2k，
Ic=12mA,
Ib=12/100=0.12mA,
Is=Ir+Ib=0.7/3.3k+0.12=0.33mA
Vac=Isx2k+0.7=1.36v
所以白天耗電約1.36x0.012=0.016W，會比原來高一些些。
2. 晚上時，CDS電阻即使小到50k，
Ir=0.7/3.3k=0.21mA
Is=(10-0.7)/50k=0.186mA
Ir>Is，所以所有的電流都會經由Rb直接流到CDS去，所以Ib=0，所有12mA的電流都會流到LED上，完全不浪費。
實作：
這是好幾年前就做的6 LED小夜燈，連續24小時不間斷用了好幾年(即便之前有加Zener，但開關時的突波還是很容易把LED擊穿，所以在開開關關燒壞掉好幾次LED後，最後決定就再也不關它了，然後就一直沒壞過)，前一陣子加大了穩壓電容，終於可以放心開關了。現在再改成光控的，使用上就更省電了，(雖然本來就已經很省電了 ^_^
實測結果
LED不亮時，Q1上的電壓約2v(因為多加了一個二極體)，所以總耗電是2x0.012=0.024W
LED亮時，總電壓是19v，所以總耗電是19x0.012=0.23W，Q1完全不浪費電。
後記：
如果有加光罩的話，記得把CDS移到光罩外，不然光罩內的反光會使CDS無法維持在高電阻。
