聲控光控手控多功能延時節能開關的製作方法
2023-05-28 18:17:51 1
專利名稱：聲控光控手控多功能延時節能開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種聲控光控手控多功能延時節能開關，適合公共走廊、樓道、家庭等場所照明控制之用。
目前樓道安裝的開關，有拉線式開關或按鈕式開關，這種開關開燈後常容易忘記關燈，造成常明燈，耗損電能；現有的多種聲控光控開關，雖然能起到自動延時關燈作用，但因其使用的元器件較多，構造複雜，造價高，耗電大，功能單一等缺點，給廣大消費者帶來不便。
本實用新型的目的在於提供一種將手控、聲控、光控、延時斷電集一體，具有功能全，安裝方便，性能好的多功能延時節能開關。
本實用新型目的是通過下列電路實現的一種聲控光控手控多功能延時節能開關，具有一個整流換向電路，具有一個降壓濾波電路，具有一個放大電路，具有一個單穩延時電路，具有一個光控自鎖電路，具有一個單向可控矽開關和手動開關組成，其特徵是a)聲控光控電路部份與手控開關部份並聯連接後與電源串聯，當手控開關閉合接通時，聲控光控部份電路短路不工作，燈泡由手控開關控制；當手控開關打開時，燈泡由聲控光控電路控制，b)單穩延時電路中的電容C4接在BG4的集電極和BG5的基極之間，正極接BG4的集電極，R7接低電源和BG4集電極，R8接BG4發射極和地，R10接高壓電源和BG5基極，R11接高壓電源和BG5集電極；光控自鎖電路中的光敏電阻GR和R5串聯後接於低壓電源和BG3基極，R6接BG3基極和地，BG3發射極接地，集電極接BG4基極；降壓濾波電路中的放電二極體D1的正極與電容C1及電阻R2、R3、R4、GR連接，負極單向可控矽(SCR)連接，電容C1的另一端直接接地，電阻R9與二極體D1並聯連接；電容C4的值依據所需延時時間而定，電容C4的值最好為15μF，耐壓≥16伏，手控開關(K)部份可以是一個開關構成，也可以是由多個開關並聯後構成。
本實用新型的實施情況現通過一個例子參考以下附圖進行說明。
圖1是本實用新型的電路方框圖。
圖2是本實用新型的電路原理圖。
圖3是本實用新型產品外形形狀示意圖。
本實用新型的多功能延時開關電路是由整流換向電路、降壓濾波電路、功率開關電路、單穩延時電路、光控自鎖電路、放大電路六個部份組成。整流換向電路把交流電壓變換成單極性脈動直流電壓，由功率開關控制開和關，降壓濾波電路為後面的電路提供一個直流工作電壓，壓電陶瓷片G把聲音信號變換成電流信號，經放大電路放大後觸發單穩延時電路翻轉到非穩定狀態，其輸出控制功率開關打開，延時一段時間後單穩延時電路回到穩定狀態，其輸出控制功率開關關斷。白天的光照信號經光敏電阻R5採樣後由光控自鎖電路控制單穩延時電路自鎖，使其不被放大電路輸出的信號所觸發，單穩延時電路一直保持在穩定狀態，功率開關也就一直處於關斷。
具體電路見附圖2。整流換向電路由二極體D2、D3、D4、D5組成；輸出的脈動直流電壓經電阻R9降壓和電容C1濾波後提供一直流工作電壓(約為＋6伏～＋12伏)；放大電路由BG1、BG2、R1、R2、R3、R4、C2、C3組成兩級放大器；壓電陶瓷片直接接在BG1的基極和地之間，由BG1和電阻R1、R2、壓電陶瓷片G組成的第一級放大器接成電壓並聯反饋電阻，R1為反饋電阻，其增益可簡化為下列表達式KF≈R1／RS 式中RS為信號源內阻。
由此可見第一級放大器的放大倍數正比於反饋電阻R1，只要調節電阻R1的阻值，就可在很大範圍內調節放大電路的放大倍數，這樣就為電路的生產調試提供了很大的方便。又由於電路接成電壓並聯負反饋型，其有很高的增益穩定度，特別是對於電源電壓、環境溫度和電晶體參數的變化具有很高的適應能力，同時還具有較高的噪聲抑制能力，因此對工作電壓的要求不高，不需穩定，並且電路工作穩定可靠。由BG2和電阻R3、R4組成的第二級放大器放大後的信號經電容C3耦合到單穩延時電路。單穩延時電路由BG4、BG5、R7、R8、R10、R11、C4等組成，C4為延時電容。當電路剛上電時，BG4因無基極偏置電流而處於截止狀態，BG5則處於導通狀態，BG5的集電極輸出電壓為低電平，此時單向可控矽(SCR)無觸發電壓，處於截止(關斷)狀態。延時電容C4由流經R7、C4和BG5的b－e結的電流充電到＋6伏～＋12伏(工作電壓)間，此時BG5的基極電壓約為＋0.6伏左右。當有聲音信號經G變換成電信號，並由放大電路放大輸出到BG4基極時，BG4在瞬間被觸發就由截止變為導通由於電容C4上的電壓不能突變，BG5的基極電壓就由＋0.6伏變為－6伏～－12伏，BG5由導通變為深度截止，其集電極輸出電壓變為高電平，同時觸發單向可控矽SCR導通，此時電容C1上的電壓通過放電二極體D1和SCR到地放電，使得放大電路因失去工作電壓而停止工作，可控矽SCR保持導通狀態，電燈點亮。在此狀態下，C4由SCR上的正嚮導通壓降經R10、C4、R7和放大電路充電，當BG5的基極電壓從－6伏～－12伏充到約＋0.6伏時，BG5又從截止變為導通，其集電極輸出變為低電平，單向可控矽因過零後無觸發電壓而截止(關斷)，延時結束，整個電路恢復到初始加電狀態。從上述分析可見，電容C4的反向充電是通過一個很低的電壓(可控矽的正嚮導通壓降)由－6伏～－12伏充到＋0.6伏時，BG5才由截止變為導通，這樣採用較小的電容就能獲得較長的延時時間，實際製作時採用10μF的電容就能得到20秒以上的延時時間，這正是本實用新型電路設計巧妙之處。
放電二極體D1的作用是單穩延時電路一旦被觸發翻轉後，能迅速把C1上的電壓通過單向可控矽放電，促使BG1、BG2、BG3、BG4等停止工作，保證了電路的可靠觸發和自保。光控自鎖電路由BG3、GR、R5、R6組成，GR為光敏電阻，當光照很低時(夜晚)，GR的阻值很高，GR、R5與R6分壓後加在BBG3基極上的電壓很低，BG3截止，其集電極和發射極相當於開路，對單穩延時電路無任何影響，當光照度增加時(如白天)，GR的阻值變小，GR、R5與R6分壓後加到BG3基極上的電壓增大，當電壓值增大到約＋0.6伏時，BG3導通，其集電極和發射極之間相當於短路，單穩延時電路的輸入端(即BG4的基極)被短路到地，BG4一直處於截止狀態，由放大電路過來的信號不能觸發單穩延時電路翻轉，整個電路處於自鎖狀態。調整R6的阻值可相應地調節光控自鎖電路的光照度鎖定點，這可根據實際需要調整。功率開關由單向可控矽(SCR)組成。
本實用新型的手控開關(K)部份可以採用一個開關構成，也可採用多個開關並聯構成，開關可以用普通按鈕開關、拉線開關，也可以是用觸摸式開關。
本電路對元器件的性能參數要求不高，BG1、BG2、BG3、BG4、BG5採用9014三極體，β值大於100即可，其它無特殊要求；D1選用1N4004，可控矽SCR和D2、D3、D4、D5要根據負載功率而定，若負載功率小於100瓦，可控矽可選用MCR100－6、D2、D3、D4、D5可用1N4004，全部電容的耐壓值≥16伏即可，C1為100μF的電解電容，C2、C3為0.1μF的瓷片電容、滌綸電容或獨石電容。C4要根據所需的延時時間而定，一般在10μF～100μF之間選擇壓電陶瓷片G選用φ27MM，光敏電阻選用光電阻小於10KΩ、暗電阻大於1MΩ以上的任何型號。因電路的自身功率很低，R9選用1／2瓦120KΩ左右的金屬膜或碳膜電阻即可，其餘電阻均選用1／8瓦的金屬膜或碳膜電阻。
調試時，先調整R9的阻值，使C1兩端的電壓在＋6伏～＋12伏之間，然後先不裝光敏電阻GR，調整R1的阻值，以達到合適的聲控靈敏度為準，選擇C4的電容值以達到合適的延時時間，然後裝上光敏電阻GR，在不同的光照度下調整R6的阻值以達到所需的光控自鎖點，調試完畢。
權利要求1.一種聲控光控手控多功能延時節能開關，具有一個整流換向電路(D2，D3，D4，D5)，具有一個降壓濾波電路(D1，R9，C1)，具有一個放大電路(BG1，BG2，R1，R2，R3，R4，C2，C3)，具有一個單穩延時電路(BG4，BG5，R7，R8，R10，R11，C4)，具有一個光控自鎖電路(GR，BG3，R5，R6)，具有一個單向可控矽開關(SCR)和手動開關(K)組成，其特徵是a)、聲控光控電路部份與手控開關(K)部份並聯連接後與電源串聯，當手控開關(K)閉合接通時，聲控光控部份電路短路不工作，燈泡由手控開關(K)控制，當手控開關(K)打開時，燈泡由聲控光控電路控制，b)、單穩延時電路(BG4，BG5，R7，R8，R10，R11，C4)中的電容C4接在BG4的集電極和BG5的基極之間，正極接BG4的集電極，R7接低電源和BG4集電極，R8接BG4發射極和地，R10接高壓電源和BG5基極，R11接高壓電源和BG5集電極。
2.根據權利要求1所述的聲控光控手控多功能延時節能開關，其特徵是光控自鎖電路(BG3，R5，R6，GR)中的光敏電阻GR和R5串聯後接於低壓電源和BG3基極，R6接BG3基極和地，BG3發射極接地，BG3集電極接BG4基極。
3.根據權利要求1所述的聲控光控手控多功能延時節能開關，其特徵是降壓濾波電路(D1，R9)中的放電二極體D1的正極與電容C1及電阻R2、R3、R4、GR連接，負極與單向可控矽(SCR)連接，電容C1的另一端直接接地，電阻R9與二極體D1並聯連接。
4.根據權利要求1或3所述的聲控光控手控多功能延時節能開關，其特徵是電容C4的值依據所需延時時間而定，電容C4的值最好為15μF，耐壓≥16伏。
5.根據權利要求1或3所述的聲控光控手控多功能延時節能開關，其特徵是手控開關(K)部份可以是一個開關構成，也可以是由多個開關並聯後構成。
專利摘要本實用新型涉及一種聲控光控手控多功能延時節能開關，它是由整流換向電路、降壓濾波電路、功率開關電路、單穩延時電路、光控自鎖電路、放大電路六個部分組成聲控光控電路，聲控光控電路部分與手控開關(K)部分並聯連接後與電源串聯，當手控開關(K)閉合接通時，聲控光控部分電路短路不工作，燈泡由手控開關(K)控制，當手控開關(K)打開時，燈泡由聲控光控電路控制。本裝置集聲控、光控、手控、延時斷電為一體，具有功能全安裝方便，結構簡單，可廣泛用於照明控制及作為其它用途多功能開關。
文檔編號H03K17/94GK2164153SQ9321916
公開日1994年5月4日 申請日期1993年7月15日 優先權日1993年7月15日
發明者許曉寧 申請人:昆明電子技術推廣應用研究所