声光控延时开关的电路原理.doc

声光控延时开关的电路原理2009年06月10日 星期三 02:02一、电路的工作原理 声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011，其内部含有4个独立的与非门vd 1vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启，若干分钟后延时开关“自动关闭。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示的方框图。 结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒bm接收并转换成电信号，经c1耦合到vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，r4、r7是vt偏置电阻，c2是电源滤波电容。 为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r5和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，rg两端的电压高，即为高电平间t=2r8c3，改变r8或c3的值，可改变延时时间，满足不同目的。vd3和vd4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当c3充电到一定电平时，信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；c3充满电后只向r8放电，当放电到一定电平时，经与非门vd3、vd4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。 二极管vd1vd4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经r1降压，c2滤波后即为电路的直流电源，为bm、vt、ic等供电。 二、元器件的选择 ic选用cmos数字集成电路cd4011，其里面含有四个独立的与非门电路。内部结构见图3，vss是电源的负极，vdd是电源的正极。可控硅t选用1 a400v的进口单向可控硅1 00-6型，如负载电流大可选用3a、6a、10a等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用r1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用r100档将红表笔接外壳的s、黑表笔接d，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625a型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100mq，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1n40011n4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其它元件按图1所示的标注即可。声光控节能灯头套件：该套件安装方便、工作稳定、免调试。电压150V-275V，控制功率10W-60W。使用于仓库、楼梯过道、走廊、地下室.等地方。本套件供电220V安装前请仔细阅读说明书，注意安全。详见装配说明书。印制板图、原理图及元件清单：声光延时控制电路（楼道灯） 集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMOS电路，每个与非门有2个输入端一个输出端，与非门的特点是，输入端有低电平输出高电平，输入端全部高电平输出低电平。电路中话筒将声音信号转换成电信号，并经1号与非门与390千欧电阻构成的放大器放大，从100千欧电位器输出至2号与非门，无声音时输出为高电平。3号与非门输入端因1兆欧电阻接地，输出高电平。因此，无声音时2号与非门二输入均为高电平，输出低电平。发光二极管R不亮。有声音时，信号中的负半周信号使2号与非门输入变低，输出变高，经10微法电容使3号与非门输入变高输出变低，最后将2号与非门锁定为输出高电平。发光二极管R发亮。直到电容充满（起延时作用），3号与非门输入恢复为低输出变高，如此时又无声音，2号与非门才恢复输出低电平。 发光二极管W发光必须4号与非门输出低电平，即4号与非门二个输入必须都为高。一个由2号与非门输出决定，另一个是光敏电阻处于黑暗中，阻值变大，与56千欧分压成为高电平。元件清单：共17件印刷电路板驻极体话筒集成电路CD4011白发光二极管（W