聲光自動控制延時節能燈頭的製作方法

2023-05-04 00:31:51

專利名稱：聲光自動控制延時節能燈頭的製作方法
技術領域：
一種聲光自動控制延時節能燈頭，它涉及民用電照明燈頭。
現有的聲光自動控制燈頭往往是採用專用聲控集成電路加上光控部分或者單獨由三極體構成，它們線路複雜，製造調整困難，易受外界聲、光、溫度等環境因素幹擾，使用性能差，或者成本高，不易普及推廣使用。
本實用型的目的在於針對上述存在問題提供一種結構簡單，性能穩定，造價低廉的聲光自動控制延時節能燈頭。它僅以一隻通用四運放集成電路LM324為核心輔以少量其它電器元件構成，它驅動功率大，可省去驅動放大三極體；它還適應較寬的直流工作電壓(3－30V)不易受外界電源電壓波動影響；1／4個LM324構成的聲頻檢測放大電路電壓增益僅取決於反饋電阻與輸入電阻比值，因而它工作特別穩定，生產中可免調整，長期使用不易受外界環境因素影響。由1／4個LM324構成的光明度檢測電路的翻轉閥值僅與電阻和微調電位器的比值有關，因而工作中光控起控點準確，重複性好，也不易受外界因素幹擾。LM324本身不易受靜電影響而損壞，且價格低廉僅為市場上專用聲控集成電路價格的17－25％易於推廣使用。
本實用新型的技術解決方案是它由燈卡頭1，上蓋板2，聲光自動控制延時電路組件板3及燈泡卡口4構成，聲光自動控制延時電路組件板3包括有能接受聲音信號，將它放大並轉化為電信號的聲頻檢測放大電路5；能接收光信號並轉換成電信號的光照度檢測電路6；可自動將聲、光信號與基準電位比較的聲光電位比較電路7；可驅動可控矽開關工作的延時驅動電路8和直流供電電路9，其特徵在於它採用了一片通用四運放集成電路LM324，利用它的四個運放器參與組成電路5，6，7，8，在聲檢測放大電路5，光照度檢測電路6，聲光電位比較電路7中的三個運放器的同相端之間還有一個網絡結構10，它將各自只具有單一功能的電路5，6，7，8有機地結合在一起，組成一個能通過外界的聲光信號自動控制燈頭工作與否，並能在熄燈前進行閃爍提示和根據使用者要求延長開燈時間的電路。在這其中網絡結構10又是由電阻R4，R7，電容C2，微調電位器W1和開關二極體D1組成。
採用本實用新型技術方案製造的聲光自動控制延時節能燈頭僅以一隻價格低廉的通用四運放集成電路LM324為核心輔以一些其它電器元件構成，因此其結構簡單，體積小，易裝配且成本低，穩定性好。據實測電路板，自身耗電甚微，關閉時只0.072W，開啟工作時只0.2W，每啟動一次按1分鐘計(該時間可根據用戶要求在出廠前一次性調整)如按每晚工作10小時燈泡功率為60W計算，設每晚有100人次啟動燈亮，實際耗電為60瓦×1／60×100＝100(瓦時)＝0.1(度)，而普通燈座耗電為60(瓦)×10小時＝600(瓦時)＝0.6(度)全年節電182.5度，節能效果顯著。
本燈頭設計中還包括有延時驅動電路，熄燈前能發出提示信號，使用方便。
另外本實用新型還可拓展其它用途，如將燈頭輸出的交流電與其它報警裝置的供電部分相接而延伸為夜間防盜報警裝置等。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1為聲光自動控制延時節能燈頭結構圖；圖2為聲光自動控制延時節能燈頭電路方框圖；圖3為聲光自動控制延時節能燈頭電氣原理圖。
圖1示出了該聲光自動控制延時節能燈頭的內部結構1.燈卡頭，2.上蓋板，3.聲光自動控制延時電路組件板，4.燈泡卡口。
本結構可燈頭、燈座兩用，作為燈座時，不需裝燈卡頭1。
圖2是聲光自動控制延時節能燈頭電路方框圖。
白天，光照強時，光照度檢測電路6中運放器輸出低電位，使聲光電位比較電路7鎖定，使延時驅動電路8不能工作所以燈泡不亮。晚上，光照弱時，光照度檢測電路6中運放器輸出高電位，使聲光電位比較電路不再鎖定，若這時聲頻檢測放大電路5接收到一定強度的聲頻信號就會觸發聲光電位比較電路的運放器輸出高電位，啟動後面的延時驅動電路8中可控矽開關導通而開燈，當熄燈前處於半導通工作狀態的可控矽開關可使燈光開始閃爍。直流供電電路9是將220V交流電轉變成12V直流電向各電路供電。網絡結構10是起連接聲頻檢測放大電路5，光照度檢測電路6和聲光電位比較電路7的作用。
圖3為聲光自動控制延時節能燈頭的電氣原理圖。
由電阻R4，R7，電容器C2，微調電位器W1，開關二極體D1構成了一個網絡10，在該網絡中，由直流供電電路輸出的電壓Vcc經電阻R4與微調電位器W1串聯，分壓路入地，使W1的對地電位為1／2Vcc，1／2Vcc用於提供聲頻檢測放大電路5的運放器Ic1的偏置電位和光照度檢測電路6中的運放器Ic2的基準電位，並經過接在微調電位器W1滑動觸點的隔離電阻R7，把略低於1／2Vcc的電位送到開關二極體D1的正極和聲光電位比較電路7中的運放器Ic3的同相端用於作聲光電位比較電路7的基準電位。這個基準電位又經過網絡10中的開關二極體D1的負極，受到光照度檢測電路6的控制。受光控的基準電位有兩個數值一個是低電位，對應於白天狀態；一個是略低於1／2Vcc，對應於夜晚狀態。
聲頻檢測放大電路Ic1將駐極體話筒MIC檢測到的粹發微弱聲音，比如說話聲、腳步聲、擊掌聲、咳嗽聲中的一定頻率分量的信號放大成聲頻交流電位信號，再加至聲光電位比較電路Ic3的反相端，與Ic3同相端的受光控的基準電位比較，若聲頻交流電位信號的負半周電位低於受光控的基準電位，那麼由1／4個LM324運放集成電路Ic3組成的聲光電位比較器內部功能決定Ic3的輸出端必定瞬間就從原先的低電平變成高電平，同時使正極接在運放Ic3輸出端；負極經過電阻R5接地的開關二極體D2導通，從而啟動延時驅動電路。延時驅動電路由電容器C3、電阻R5、R6，1／4個LM324運放集成電路Ic4和可控矽SCR組成。電容器C3，電阻R5決定需要延長時間的長短。運放集成電路Ic4接成電壓跟隨器狀態作為驅動器工作，Ic4經電阻R6驅動可控矽SCR工作。當二極體D2導通的瞬間，電容器C3上的電荷由電源正極、運放Ic3，二極體D2，電容器C3構成的放電迴路洩放。由於電容器C3放電、電阻R5的對地電位上升為高電位Vcc，輸入端與電容器C3電阻R5相聯的電壓跟隨器Ic4的輸出端也由低電位變為高電位，經電阻R6限流後觸發可控矽SCR導通，使燈亮，從亮燈的即刻起，光敏電阻RG受到較高的照度，電阻值變得較小，又將重複前述白天的工作狀態。這時Ic3的輸出電位較低，開關二極體D2因反偏而截止，以至電容器C3放電迴路被切斷。電容器C3轉入充電狀態，充電電路經電源正極→電容器C3→電阻R5→地，這時電阻R5的對地電位仍為高電位，驅動電路Ic4的輸出也仍然為高電位，可控矽也仍導通，燈還在亮著，隨著時間的推移因電容器C3的電荷逐漸充滿，電阻R5的對地電位逐漸變低，使得驅動器Ic4輸出端電位也跟著同步變低，經過一段時間延遲，終於不足以維持可控矽SCR全導通，這時處於半導通工作狀態的可控矽SCR使燈光開始閃爍，發出熄燈提示信號，直至燈滅。燈滅後環境光線變暗，光敏電阻阻值變大，聲光自動控制節能燈頭又自動進入守侯狀態，一個周期完成，為下一次工作做好準備。
由電容器C3與電阻R5決定延時時間的長短。C3取10uf，R5取2MΩ時，延時時間τ＝3×R5×C3＝60秒，調整R5或C3可改變時間的長短。本燈頭的延時工作時間可人為限定。電阻R6與雙向可控矽SCR組成負載(燈)驅動開關，為照相燈提供了一個電子開關。二極體D3，穩壓管DW，降壓管DW，降壓電容C5和濾波電容C4組成本燈頭的直流供電電路，它具有損耗小，不易發熱，容性負載可補償電網功率因數等優點。為燈頭的小型化，通用互換性提供了條件。220V市電經C5降壓D3整流，DW穩壓二極體穩壓，C4濾波後輸出12V左右的直流電壓(Vcc)供本燈頭各電路使用。
權利要求1.一種聲光自動控制延時節能燈頭，它由燈卡頭1，上蓋板2、聲光自動控制延時電路組件板3及燈泡卡口4構成，聲光自動控制延時電路組件板3包括有能接受聲音信號，將它放大並轉化為電信號的聲頻檢測放大電路5，能接收光信號並轉換成電信號的光照度檢測電路6，可自動將聲信號與受光控的基準電位比較的聲光電位比較電路7，可驅動可控矽開關工作的延時驅動電路8和直流供電電路9，其特徵在於它採用了一片通用四運放集成電路LM324，利用它的四個運放器參與組成電路5、6、7、8，在聲檢測放大電路5，光照度檢測電路6，聲光電位比較電路7中的三個運放器的同相端之間還有一個網絡結構10，它將各自只具有單一功能的電路5，6，7，8有機地結合在一起組成一個能通過外界的聲、光信號自動控制燈頭工作與否，並能在熄燈前進行閃爍提示根據使用者要求延長開燈時間的電路。
2.根據權利要求1所述聲光自動控制延時節能燈頭，其特徵在於在聲檢測放大電路5，光照度檢測電路6，聲光電位比較電路7中的三個運放器的同相端之間的網絡結構10是由電阻R4，R7，電容C2，微調電位器W1和開關二極體D1組成。
專利摘要聲光自動控制延時節能燈頭為民用電照明燈頭。該燈頭是在普通燈頭中部設置有聲光自動控制延時電路組件板，該組件板中有一個由電阻、電容、二極體和微調電位器組成的網絡和一片通用四運放集成電路LM324參與組成並連接有關電路。它結構簡單，性能穩定，造價低廉。該燈頭適用於走廊、樓道等公共場所的照明。它白天自動關斷，夜間或陰雨天氣由擊掌聲或說話聲自動開啟，點亮一分鐘(時間可以人為限定)後自動熄滅，熄燈前給出燈光閃爍信號。使用本燈頭可以節電和延長燈泡使用壽命。
文檔編號H05B39/04GK2143039SQ92218938
公開日1993年9月29日 申請日期1992年10月8日 優先權日1992年10月8日
發明者王海瓊 申請人:王海瓊