触摸式电子开关

1、触摸式电子开关采用分立元器件制作的触摸式电子开关，它具有简单易制、使用安全可靠等特点，可用于控制照明灯、排风扇等家用电器。电路工作原理该触摸式电子开关电路由电源电路、触发控制电路和控制执行电路 (开关电路)组成，如图3-42所示。电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C组成。触发控制电路由触摸电极片Al、A2、晶体管Vl-V4和电阻器Rl-R4组成，其中V3、V4和Rl-R4组成双稳态触发器。控制执行电路由晶体管V5、电阻器R5、二极管VD、继电器K和发光二极管VL组成。交流220V电压经T降压、UR整流及C滤波后，为触发控制电路和控制执行电路提供9V直流电压。在接通电源瞬间，V4截

2、止，V3导通，V5截止，K处于释放状态，负载不工作。当用手触摸饱极片Al时，人体感应信号经Vl放大后使V4受触发而导通，V3截止，V5导通，K吸合，其常开触头将负载的工作电源接通。再用手触摸一下电极片A2时，人体的感应信号经V2放大后，使V3导通，V4和V5截止，K释放，将负载的工作切断。VL在K吸合、负载通电工作时点亮，在K释放时熄灭。元器件选择Rl-R5选用1/4W的碳膜电阻器或金属膜电阻器。C选用耐压值为16V的铝电解电容器。VD选用IN4001型硅整流二极管或2CPlO型硅普通二极管。UR选用lA、5OV的整流桥堆，也可用4只1N4001或2CPlO桥接后代替。VL选用5mm发光二极管

3、。Vl-V4均选用Sg013或3DG6型硅NPN晶体管;V5选用3DGl2或S805O型NPN晶体管。T选用1-3W、二次电压为gV的电源变压器。K选用JRX-13F型9V直流继电器。若控制较大的功率负载，则可用K的常开触头通过控制交流接触器来控制负载。           普通的多孔板上只有一种规格的等距小孔，在这些小孔上焊接阻容元件和集成块是没有问题的，可是如果要安装一些其他种类的元件就不一定适合了。为此，我厂为系列小制作配套使用的多孔板还特意开了一些其他常用元件的孔位：如开关、音乐片、继电

4、器等（如图b 所示），这就大大地增加了我们制作的灵活性。为了适应不同类型电路的要求，我们分别设计了几种元件包，每种元件包都收集了制作某一类型电路的实验10个左右。下面，我们以脉冲电路为例，看一个脉冲电路元件包在多孔板上能做哪些实验？实验一 对称双稳态电路 图1a是典型的双稳态触发电路。注意图中的LED1、LED2和Rc12、Rc22只是为了方便观察VT1和VT2两管导通、截止状态的附加加电路，它并非双稳电路必须的部分。本图双稳电路的触发方式为计数触发。如果我们按一下SA电路就会从一种稳态翻转为另一种稳态，设电源接通后VT1饱和导通（LED1亮），VT2截止。按下SA后，就变

5、成VT1截止，VT2饱和（LED2亮）。如果再按一次，电路又变为VT1饱和，VT2截止。总之，每按一下触发电路，或者说每收到一个触发脉冲，电路的状态就翻转一次。这种触发方式我们称之为计数触发。双稳电路的实物安装图见图1b。 图中所有的连接线都在多孔板的反面（复铜面），图1b所示的是多孔板的正面（元件安装面）。图中标示Vcc旁边的一根弯线是一段光铜线，从正面穿到反面焊接，作为电源正极的连接点，便于与鱼形夹相连。标示GND是地线，也是电源负极的连接点。电源采用4节5号电池（6V）即可。图1c是从复铜面看到的情形，元件在复铜板的另一面，实际上是看不到的，图1c把元件画在上面，仅仅是为了比较

6、连接线与元件的相对位置。图中我们用好几种颜色的连线来表示元件之间的连接，是为了让读者看得更清楚些，并不表示这红色的导线比绿色的导线有什么不同。它们都应该用导线来焊接，最好用0.5mm左右的单股塑料绝缘线。 全部元件安装完毕后，应仔细检查有无错焊或漏焊处，确定焊接无误方可接通电源。这时可看到LED1或LED2中有一个被点亮，表示与该发光管连接的三极管处于导通状态。按一下按钮开关SA，电路会发生翻转，原来亮着的LED熄灭，而原来没亮的LED却被点亮。每按一次SA，电路就翻转一次，使LED交替亮和灭，这种触发方式我们称为计数触发。实验二 单稳态电路图2a是典型的单稳态电路。与双稳态电路相比

7、，电路中的一个耦合电阻Rb1换成了耦合电容C1。所以，开机后VT1截止，VT2饱和导通（稳态）。给它一个触发信号（负脉冲）后，电路翻转，变为VT1导通，VT2截止（暂稳态）。暂稳态是不会长时间稳定存在的，经过一定时间T后，电路会自动返回原来的状态稳态（VT1截止，VT2导通），也就是电路有一个稳态和一个暂稳态。暂稳态维持时间的长短取决于C1和Rb1：T = 0.7RC。 图2b是单稳电路的实物装配图。按图焊接完毕后，将Vcc接6V电源正极，EDN接电源负极，可以看到此时LED2亮，LED1是熄灭的，VT2集电极输出低电位（稳态），用电压表测量VT2的集电极对地电压（Uce2）约在0.

8、1V左右。按一下按钮开关SA，即可看到电路立刻翻转，变为LED2熄，LED1亮，此时VT2集电极输出高电位（暂态），用电压表测量此时的VT2集电极对地电压近似等于Vcc。23秒钟后，电路又回复到LED1熄，LED2亮的稳态，VT2集电极也恢复低电位。加大C1的容量或Rb1的阻值可以使暂态时间T变长。  实验三 无稳态电路无稳态电路也是由两管交叉耦合而成，不过，两只耦合电阻都换成了耦合电容。它没有稳态，只有两个暂稳态，所以两管轮流导通截止。我们常用它来产生方波或脉冲信号源，所以也可以称这种电路为多谐振荡电路，其振荡周期：T = 0.7Rb1C1+0.7R.b2C2两管元件数据对称时，公式可简化为：T = 1.4RbC或者说振荡频率：f = 1/（21.4RbC）这里，我们为了便于观察发光二极管的闪光，所以R、C都用得较大。如果振荡频