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声光节电灯的电路原理及制作

姚小熊27 来源:五六电子 作者:五六电子 2021-05-01 16:37 次阅读

一、工作原理

利用一块时基电路及少数外围元件可能组成声光双控节电灯。白天,由于光线照射,该灯始终处于关闭状态,一到晚上,该灯只要收到一个猝发声响(如脚步、击掌声),灯就自动点亮,而后延迟一段时问又会自行熄灭,达到节电的目的。装置省去了能耗大、笨重、极易产生热量的电源变压器,具有结构简单、自耗电轻微、性能稳定、灵敏度高、通用性强的特点。

图9一1为声光节电灯的电路原理图,压电陶瓷片对猝发声响有极为敏感的特性,本电路用它作为声电换能元件,该电路由电压部分、声电转换及放大部分、单稳态延时部分和光控部分组成。

o4YBAGB3_PyAClpZAABfofwfYPA534.jpg

图9-1声光节电灯电路原理图

C1、R l、VD、VS及C2组成电源电路,交流市电经C1电容降压,VD整流,VS稳压后,再由C,滤波后供给整个电路工作。电路采用电容降压,与使用变压器相比,不但缩小了体积,杜绝了噪声,而且也减小了电路能耗。声控元件采用压电陶瓷片HTD,它将声响信号转换为相应的电信号后,通过C3耦合至V1、V2组成的直耦式双管放大器进行放大。该放大器由R2、RPl提供偏流,调节RP1,可改变放大器的增益,用以控制声控灵敏度。R4为直流负反馈电阻,用来稳定工作点,C4为交流旁路电容,用以补偿放大器的交流增益,R3为放大器的输出直流负载电阻,放大后的负脉冲信号经C5去触发由555集成块组成的单稳态延时电路,达到控制负载的目的。

单稳延时部分用一块555时基集成电路,R6与C6组成延时回路,延时时间20080503175731188.gif。稳态时,555集成块3脚输出端为低电平,当其2脚触发端得到一负脉冲触发信号时,电路即进入暂态,输出端3脚立刻翻转为高电平、触发双向晶闸管VT导通,灯泡EL发光。此后,电源经R6向C6充电,当C6端电位升至约2/3VCC时,电路又自动回复到初始稳定状态,3脚恢复低电平,可控硅因失去触发电路而关断,灯泡熄灭,控制电路暂态结束,进入稳态,等待下一次触发脉冲。图中R5和RP2组成分压电路,为集成块的触发端提供一个开门阈值电平,调节RP2,使触发端2脚的电压略大于 1/3Vcc,迫使3脚输出低电平。当2脚一旦出现负脉冲信号时,单稳态电路即动作,适当调节RP2,也可改变控制灵敏度。

在白天,由于光照度较强,V4的e-c间呈现低阻态,为V3提供了一个较大的偏置电流,使其饱和导通。此时,V3的集电极即555集成块的强制复位端4脚被强制为低电平,555集成块处于复位状态,使其输出端3脚恒为低电平,双向晶闸管无触发电流而关断,灯泡EL不亮。因此,白天不管声控信号如何增强,555集成块的3脚始终为低电平,VT关断,达到白天停止照明的目的。晚间,由于光线明显减弱,V4因无光照而使e—c间呈高阻状态,使V3截止,555集成块强制复位端4脚为高电平、555集成块退出复位状态,电路可受控制。改变R9的值,可以控制光控灵敏度。

二、元件的选择

表9一1给出了元器件的名称、型号和参数,以供参考。

表9-1元器件的名称、型号和参数

pIYBAGB3_PKAXjEfAACzVuvoiTc250.jpg

三、安装、调试与检测

1)按图9-2正确安装元器件。

2)焊接时电路555时,宜将电烙铁的插头拔掉,利用作热焊接。焊装完毕确认无误后即可通电调试。

3)由于装配电路带市电,因此调试时要十分小心,以防触电。通电后,测得C2两端的直流电压应有8~10V左右,这表明电源部分工作正常,方可进行其它部分的调试。

4)调试单稳延时部分:断开V4和电容C5,使光控和声控制分脱开,接着将RP2大约旋至中间位置,使555时基电路触发端大约处在1/2 VDD左右,并用一个10kQ左右电阻并联在R6两端,以缩短延时时间。电源接通时,由于控制端6、7脚初始通电时为低电平,输出端3脚应为高电平,晶闸管导通,灯泡EL亮;约数秒钟后,灯泡EL自灭,表示延时部分工作正常。然后,手握镊子或螺钉旋具小心碰触555集成块的2脚,EL应立即发光,而后延时熄灭,适当调节RP2,直到动作正常为止(注意谨防触电)。一般,只要使555集成块的第②脚电压大于l/3 Vcc即可正常工作。

pIYBAGB3_NGAVGcFAABSeh42_8A196.jpg

图9一2声光双控节电灯装配电路图5)调试声控放大部分:接上C5,RPl调到中间位置,通电后先用一器具轻轻敲击陶瓷片,灯泡应发光,然后延时自灭。接着击掌,灯泡应亮1次,延时自灭。再拉距调试,细心调节RPl、RP2直到满意为止。调节上述两电位器,灵敏度最高时,其控制距离可达8m,为了保险起见,灵敏度调在5m位置最合理。

6)调进节光控部分:接上V4,使受光面受到光照,接通电源,测量V3的集电极电压应接近零,这时不管如何击掌或敲击压电陶瓷片,ZD不发光为正常。然后挡住光线,使光电管不受光照,击掌一下,灯泡即亮,后延时自灭,表示光控部分正常。适当选择R9,可改变光控灵敏度,这可根据所处环境而定。7)调试完毕,将R6上的并联电阻去掉,可根据需要适当调整R6,以获得所需延迟时问。最后用环氧树脂封固,防止振动而改变参数。
责任编辑:YYX

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