一种声光双控节能自动开关的研制

1、一种声光双控节能自动开关的研制 夏克祖郑兆聚(潍坊 高等专科学校潍坊 261041摘要介绍一种电路 新颖、 安全节电、 结构简单、 安装使用方便的声光双控白炽灯节能自动开关 , 并分析其工 作原理。关键词 :自动控制检测逻辑节 能开关引言公共场所和居民居住区的公共楼道 , 长明灯现象十 分普遍 , 造成能源的极 大浪费。 另外 , 由于频 繁开关或者 人为因素 , 墙壁开关的损坏率很高 , 既 增大了维修量、 浪 费了资金 , 又造成了事 故隐患。 为此 , 笔者设 计并试制成 功了一种电路新颖、 安全节电、 结构简 单、 安装方便的声 光双控白炽灯节能自动开关 , 使用时安装在原墙壁开关 上

2、方触摸不到的接线盒处 , 或者直接替代原墙壁开关。 既避免了长明 灯现象 , 又杜绝了事故隐患。 1电 路原理及其功能本电路为声光自动控制白炽灯开关 , 原理见图 1。 白天或夜晚光线较亮时 , 光控部分将开关自动关断 , 声 控部分不起作用。当光线较暗时 , 光 控部分将开关自动 打开 , 负载电路 的通断受控于声控部分 。 电路是否接通 , 取决于声音信号强度 , 当强度达到一定程度时 , 电路自 动接通 , 点亮白炽灯并开始延时 , 延时时间到 , 开关自动 关断 , 等待下一 次声音信号触发。 这样 , 通过对环境声光 信号的检 测与处理 , 完成电路通断的自 动开关控制。图 1声光双

3、控节能自动开关电原理图2电路组成(1 主电路 :由整流桥 V1V 4、 可控硅 V5组成 ,V5为开关执行器件。(2 光控电路 :由 R4和光敏电阻 R G 组成 , 其中R G 为光检测元件。(3 声控电路 :由麦克风 MIC 、 三极管 V 7、 电容C2及电阻 R5R7组成 , 其中 M IC 为声检测元件。(4 逻辑电平反转及触发电路 :由四二输入与非门 IC 及 R 1组成。(5 延时电路 :由 R3、 C1、 V6等元件组成。(6 电源电路 :由 R2、 V8、 C3等元件组成。3工作原理硅被触发导通后 , 交流电流的正半周经 V 1、 V 5、 V 4、 EL, 负半周经 EL

4、、 V2、 V5、 V3, 在白炽灯 EL 上得到 略低于 220V 的交流电压 , 此时相当于开关闭合 , 电 路接通 , 白炽灯发光。当可控硅的控制极上无触发信 号时 , 由于白炽灯在电路中近于纯电阻负载 , 所以可 控硅 V 5能够正向阻断 , 此时相当于开关断开 , 电路 呈关断状态。电路中可控硅的通断 , 取决于控制极信号的有 无。光敏电阻 R G 的阻值随着光照强度的变化而变 化 , 当光照达到一定强度时 , 阻值变小到与 R4分压 后使 IC (1 脚处于低电平 , (1 脚所在的与非门被封 死 , 这时不管有无声音信号输入 , IC(11 脚都是低电 16中 国 照 明 电 器

5、CHIN A L IGHT &L IGHT IN G 2001年第 3期逐渐增大 , (1 脚电位逐渐上升 , 当 (1 脚电位上升到 逻辑高电平后 , 即满足了开门条件 , (3 脚是否反转只 取决于 (2 脚电位是否达到了逻辑高电平 , 此时声控 开始起作用。当环境声音信号很弱时 , 三极管 V 7处于饱和状 态 , IC(2 脚为低电平 , (11 脚亦为低电平 , V5阻断。 当环境声音信号达到一定强度时 , 通过 M IC 拾音输 出、 C2耦合到 V7的基极 , 使集电极亦即 IC(2 脚电 位随着声强而高低变化 , 当 (2 脚处于高电平时 , 由于 (1 脚早已处于高电

6、平而满足了与非门反转条件 , (3 脚低电平 , (4 脚高电平并经 V 6向 C 1充电 , C 1上的 电压不断升高 , 当 C1上的电压上升到 IC 逻辑高电 平时 , (10 脚变为低电平 , (11 脚输入高电平 , V5被 触发导通。此时 , C 3上的电压降低 , M IC 拾音灵敏度 降低 , V7重新饱和 , (3 脚为高电平 , (4 脚为低电平 , 由于 V6的隔离作用 , C1上的电压仍维持 (8 、 (9 脚 高电平 , (11 脚也为高电平。 C1上充得的电压通过 R 3放电 , 直至 C 1上的电压降至 IC 逻辑低电平时 , (11 脚变为低电平 , 可控硅 V

7、 5在正、 负极间的电压 过零时被正向阻断 , C3上的电压重新升高 , M IC 恢 复 拾音灵敏度 , 等待下一次声控信号输入。 IC(8 、 (9 脚电位从高电平降低为低电平的时间 , 即为开关 接通的维持时间 , 由 C1和 R3的数值确定。参考文献1陈清山 , 陈科燕编译 . 世界最新晶体管手册 . 江西科学技术 出版社 , 1993, 102杨长春 . 电子报合订本 . 电子科技大学出版社 , 1999, 1(本文编辑张志英 中国广东·昌泽电子 节能灯专用胶特点 高耐压、 耐高温、 耐腐蚀、 无毒、 无味、 无污染、 减少灯管冷爆、快速固化 , 使用方便。使用说明 :1. 本产品在使用过程中注意粘合部位的清洁2. 若不慎将胶弄入眼中请立即用清水冲洗或遵医嘱3. 本产品固化时间为 15分钟表干 , 46小时完全固化 另有磁性材料专用胶地址 :广州番禺市洛溪新城如意