目前，楼梯照明多使用声光双控自动开关，由于易受环境噪声（如住户开关门，打雷等）的影响而产生误动作，节能效果不够理想，同时，行人上楼往往需要拍手、跺脚等人为地制造一些噪声才能使开关动作，使用不太方便。还有一种采用热释传感器的自动开关，成本较高，并需采用四线制，安装也不方便。笔者经多次试验，开发出一种较为实用的反射式红外光控开关，经一年多的试用效果良好。
该开关电路如图1所示，其基本工作原理是：由红外发射器发射一束红外光，如果有人经过开关前面，人体必然对红外光产生反射，反射的红外光被红外线接收器接收，推动后面的电路动作，并经延时即可实现开关电灯的目的。本开关使用的主要元件是电视机用红外线接收头。红外线接收头可接收40kHz的调制红外信号，经前置放大器、限幅放大器两级放大，再通过40kHz带通滤波器滤除其他频率成份的噪声干扰，然后经峰值检波器滤去40kHz，并将低频调制信号检出，送到整形电路（积分器，施密特比较器）将信号整形后输出标准的矩形波。本产品即是模拟红外线接收头的工作过程，由红外线发射器模拟产生红外控制信号。
下面对组成光控自动开关的各部分电路进行具体分析。
1. 电源电路：
220V交流市电经电容C降压、VD5～VD8桥式整流、稳压管VD12稳压和电容C2滤波后，输出约7V的直流电压，经后由三端稳压集成块稳压后输出稳定的直流电压，为后面的电路供电。
2. 红外线发射电路：
IC3为六与非门，IC2、R12～R16，C4～C5组成两组环形振荡器，环形振荡器的原理如图2所示，设t=0时F=0，经Ⅰ门反相并延时t\(_{pd}\)后，A=1，经门Ⅱ再反相后并延时t\(_{pd}\)后，B=0，经门Ⅲ再反相并延时t\(_{pd}\)后，也就是说经过三个t的\(_{pd}\)延时，F由0变为1，同理，再经过3个t\(_{pd}\)后，F又由1到0，这样每经过3t\(_{pd}\)，F改变一次状态，如此周而复始，F便是一连串的矩形波。R，C是加入的延时环节，由于C两端的电压不能突变，两门之间翻转必须经RC的延时，而RC的延时相对t\(_{pd}\)大得多，因此振荡周期取决于RC充电时间，f=1/（2.5RC），Rb为限流保护电阻。在红外线发射电路中，分别调整R12、R13、C5；R14、R15、C6使两组环形荡器分别振荡在40kHz和4kHz，再经D9、D10、R14组成的与门，将两组频率调制输出。再经R15，BG4-BG5组成的放大电路和红外线发射管输出红外信号，通过可调电阻R16调整通过红外发射管的电流从而调整红外线反射距离。
3. 红外线接收电路：
IC2为红外线接收头，无红外线信号输入时，②脚为高电平，红外发射管发射的40kHz红外信号经过的人体反射后被接收头接收，经接收头内部放大，并滤去40kHz的载频，在②脚输出4kHz频率的调制信号，经C4、L1组成的陷波电路，将1kHz的频率吸收，使②脚输出电平降低。
4. 放大电路：
当无红外线信号反射到接收头IC2时，IC2的②脚输出高电平，VT2饱和导通，VT3截止，线圈L2无电流通过，干簧管断开，当红外线接收头IC2接收经过的人体反射的红外光，②脚的直流电压降低，VT2截止，F点为高电压，VT3饱和导通，L2得电，干簧管被线圈产生的电磁场磁化吸合。
5. 触发延时开关：
VD1～VD4组成全波整流电路，为单向晶阐管提供开关通道，同时为后面的触发延时开关电路提供直流电源，当K常开时，VT1因基极高电位而饱和导通，集电极为低电位，与之相连的单向晶阐管控制极为低电压截止，灯泡L不亮。当K吸合时，电容C1两端瞬间短路，VT1的基极电位变为零而截止，集电极变为高电位，单向晶阐管导通，电灯亮。当S吸合时C1两端电荷被瞬间释放，当S断开后，电流通过R2开始向C1充电，由于电容两端电压不能突变，VT1的基极电位缓慢上升，VS继续维持导通直至当基极电位上升到VT1的饱和导通电压时，VS截止，电灯熄灭，从而达到延时的目的，延时的时间取决于电阻R2和电容C1的充放电时间常数。
6. 光控电路：
为使白天或有光照时，电灯不亮，在VT4的基极接一光敏三极管VT6，在有光照时，光敏三极管饱和导通，使VT3基极电位为零，VT3截止，干簧管不动作。或者将光敏三极管接在VT4的基极上，使有光照时VT4、VT5截止，红外发射管T无电流而无红外光发出，进一步降低静态电流。
结构设计见图3。为了防止红外线发射管在外壳内漏出的红外光对接收头造成干扰，在发射管上安装黑色塑料隔离套，同时，红外线发射管、红外线接收头、光敏三极管之间要间隔一定的距离，为避免白天阳光对开关造成干扰，在外壳上的红外线接收头的窗口贴有红外滤光器。为了方便安装，本开关采取两线制，可直接取代老式开关。
元器件选择：
三极管VT1～VT5为H9014；二极管VD1～VD10为1N41001；稳压管VD12为2CW55；红外发射管为HG301；光敏三极管VT6为3DU32；晶闸管VS为BT109；三端集成稳压器IC1为7805；IC3为六与非门TC4069；红外接收收管IC2为电视机用2800；干簧管K1为JAG-2-IH；继电器K为4098；电容C为耐压400V的绦纶电容，C3～C5为瓷介电容，其余均为耐压16V的铝电解电容。
（徐爱林）