Admin声控延时开关是一种内无接触点,在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启,并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。
特点及功能:
1、发声启控:在开关附近用手其他网站(或吹口哨、喊叫等)而发出一定声响,就能立即开启灯光及用电器,得心应手。
2、自动测光:采用光敏控制,该开关在白天或光线强时不会因声响而开启用电器。
3、延时自关:开关一旦受控开启便会延时数十秒后将自动关断,减少不必要的电能浪费,实用方便。
4、延时用电器使用寿命。
5、用途广泛:本产品可用于各类楼道、走廊、卫生间、阳台、地下室车库等场所的自动延时照明。
[编辑本段]一、声光控电路
电源控制:
首先在上图可以看到,我们日常用的220V加在4个二极管组成的单向桥式整流电路之间,220V的交流电经过整流之后送到100K电阻处,通过100K的电路进行限流,9.1V的稳压管进行稳压和47μf的电容滤波,从而得到7.5V的电压,以保持其后电路的正常工作。
整流:
对于4个二极管而言,从做至右,从上至下,我们将其分为VD1,VD2,VD3,VD4。当交流信号的正半周的时候,二极管VD1,VD4导电,VD2,VD3截止;当信号变化为负半周的时候,VD2,VD3导电,VD1,VD4截止。正、负半周均有电流流过后面的负载电阻,而且无论在正半周还是负半周,流过后面的负载电阻的电流方向是一致的,因而使输出电压的直流成分得到提高,脉冲成分被降低。
由图可见,桥式整流电路无需采用具有中心抽头的变压器,仍能达到全波整流的目的。而且,整流二极管承受的反向电压也不高,但是电路中需要四个整流二极管。
在桥式整流电路中,负载上得到的直流电压实际上为输入电压有效值的90%这个结果是在理想情况下得到的,如果考虑到整流电路内部二极管正向内阻和变压器等效内阻上的压降,输出直流电压的实际数值还要低一些。
滤波:
无论哪种整流电路,它们的输出电压都含有较大的脉动成分。除了在一些特殊的场合可以直接用作放大器的电源外,通常都要采取一定的措施,一方面尽量降低输出电压中的脉动部分,另一部分又要尽量保留其中的直流成分,使输出电压接近于理想的直流电压。这样的措施就是滤波。
并联电容以后,在信号的正半周,当二极管VD1,VD4导电时,二极管导电时,锄了有一个电流流向负载外,同时还有一个电流向电容充电,电容电压的极性为上正下负,如果忽略二极管的内阻,则在二极管导通时,输出电压等于输入电压。当信号达到最大值以后开始下降,此时电容上的电压也将由于放电而逐渐下降。当信号小于电容电压时,二极管VD1,VD4被反向偏置,因而不导电,于是电容电压以一定的时间常数按指数规律下降,直到下一个半周,当信号的绝对值大于电容电压的时候,二极管VD2,VD3导通。
对于电容滤波可以得到下面几个结论:
1.加了电容滤波以后,输出电压的直流成分提高了。
2.加了电容滤波以后,输出电压中的脉动成分降低了。这是由于电容的储能作用造成的。当二极管导电时,电容被充电,将能量储存起来,然后在逐渐放电,把能量传送给负载,因而输出波形比较平滑。
3.电容放电的时间常数τ=RC愈大,放电过程愈慢,则输出电压愈高,同时脉动成分也愈少,即滤波效果愈好。
4.接入电容之后,整流二极管的导电时间缩短了。二极管的导电角〈180°,而且电容放电时间常数愈大,则导电角愈小。由于加了电容滤波以后,平均输出电流比原来提高了,而导电角却减小了,因此,整流管在短暂的导电时间内流过一个很大的冲击电流,对管子的寿命不利,所以必须选择较大容量的整流二极管。
稳压:
稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
[编辑本段]二、单向可控硅的控制
在分析其工作原理前,先来介绍一下单向可控硅的工作原理。
可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,
当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流Ib2流过,经BG2放大,其集电极电流Ic2=β2Ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以Ib1=Ic2。此时,电流Ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流Ic1=β1Ib1=β1β2Ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使Ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化
表1 可控硅导通和关断条件表
状态
条件
说明
从关断到导通
1、阳极电位高于阴极电位
2、控制极有足够的正向电压和电流
两者缺一不可
维持导通
1、阳极电位高于阴极电位
2、阳极电流大于维持电流
两者缺一不可
从导通到关断
1、阳极电位低于阴极电位
2、阳极电流小于维持电流
任一条件即可
[编辑本段]三、光敏控制部分:
从电路原理图中可以看出,当白天或者亮度大于一定程度的时候,光敏电阻的阻值非常的小,这样对于光敏的支路来说,相当于直接接地,则相当于将后面的电路和前面的电路隔离开来,三极管②就始终处于截止的状态,单向可控硅无触发电流就不会导通,电路就不会工作。当黑暗无光的情况下,光敏电阻呈现高阻值状态,不影响三极管①和三极管②之间的信号传送。此时,声控的部分才能够发挥作用。
[编辑本段]四、声控部分:
当有足够信号的声音传入的时候,声控部位将声音信号转化为电信号,通过三极管①将其信号放大,使的其信号的大小能够触发三极管②。电路的第一级和第二级之间通过电阻和电容元件连接,故称为阻容耦合放大电路。阻容耦合的优点是,由于前、后级之间通过电容相连,所以各级的直流电路互不相通,每一级的静态工作点都是相互独立的,不致互相影响,这样就给分析、设计和调试带来很大的方便。而且,只要耦合电容选的足够大,就可以做到前一级的输出信号在一定的频率范围内几乎不衰减地加到后一级 的输入端上去,使信号得到了充分的利用。
经过测试,三极管②在有声音信号的情况下基极和射极之间产生偏置电压,使的三极管②导通。三极管②的导通使的其集电级电压降低,从而使的三极管9015导通,电流经过二极管1N4148传向三极管③,同时也对电容充电。当三极管③导通的时候,单向可控硅PCR406得到一个能够使其导通的电流。当单向可控硅导通的时候灯即能正常变亮。
当声音信号消失的时候,二极管截止,三极管②和三极管9015都不再工作,但是通过电容放电,使三极管③仍然能够再导通一段时间,还能对单向可控硅提供电流。这样的延迟不至于在信号消失的时候灯就不亮了,可实用性高。当电容的电量放完之后,电路恢复最开始没有信号的时候。当声音信号再进来的时候,重复循环以上的情况。
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