宜简保功效的声光控制电路分析

电子报2022-05-09 06:45:57

      今天我接修几只声光控制路灯的开关,试问顾客什么故障现象?回敬很有力:灯泡是好的,就是灯不亮!

       为分析故障原因,参照图2(数据为实测)

       绘制原理图3所示:控制对象是普通灯泡(25—100W)。220V交流电与灯泡串联后接整流全桥(D1—D4),经整流后得到脉动直流电,为单向可控硅(MCR)供电。由于脉动直流电压在200V左右,经R1(160KΩ)降压、C1(22uF)滤波后,为后级控制放大电路供电。经检测供电电路正常,MCR触发极无电压(遮盖光敏电阻),测控制集成板11脚无电压输出,用电池外加触发电压灯亮,说明故障在集成板内部(外部电路作图实测)由于型号不很清晰,没有替换件,决定去掉集成块,对电路彻底改进,直接由晶体管T1驱动MCR工作。

电路如图4所示经分析对比,降压电阻R1(100KΩ)、滤波电容C1(470uF)、为节省电能,R2(18KΩ)去掉,这样输出控制电压在3V左右。
       声控电路由R2(4KΩ)、MIC驻极体话筒、C2(22uF)、R3(1MΩ)、R4(10KΩ)、VT1(原三极管9014)组成。
      光控电路用原线路板上的光敏电阻并接在VT1的c、e极上,单只光敏电阻,灵敏度低,白天要很强的光才能控制灯泡熄灭。改用2只光敏电阻并联后,接在VT1的c、e极上,控制灵敏度得到提高,但没达到原电路要求。再后改用光敏二极管,正极接VT1的c极、负级接VT1的e极,这样达到了原电路要求。工作原理:白天或周围环境光线较强时,光敏二极管的亮阻值在500Ω左右,由电路可知:光敏二极管与VT1的c、e两极并联,所以VT1的集电极电压始终为低电位,这期间即便有声响,可控硅触发极也得不到触发电压,故而控制的灯泡白天不亮;到了晚上或光线较暗时,光敏二极管的暗阻值上升到1MΩ以上,对VT1的钳位作用解除,在此期间VT1工作在放大区,如果无声响,VT1的集电极为低电位,可控硅无触发电压而关断,控制灯泡不亮。当有声音信号被MIC接收,驻极体话筒两极端电压降低, C2(22uF)经MIC放电,使VT1的基极电位下降,集电极电位上升(VT1工作在截止区)此时集电极的高电位经电阻R5(1KΩ)加在可控硅触发极上,使可控硅导通,控制灯泡点亮。
       因VT1基极电位的下降,C2(22uF)通过R3(1MΩ)缓慢的充电,使VT1基极电位上升到原来使VT1工作在放大区,集电极电位下降,可控硅触发极无触发电压被关断,控制灯泡熄灭,等待下次声响的到来,重复上述动作。
       改进中,对元件的要求,单向可控硅,按控制灯泡100W选择可控硅型号,本文为原拆件。VT1为原拆件(9014),R1(100KΩ)用80KΩ也成功。延时过长,R3(1MΩ)用820KΩ,比较好。R4(10KΩ)调试中用5—28KΩ,对控制灵敏度影响不大,所以选定10KΩ。光敏电阻对控制灵敏度影响很大,经比较光敏二级管效果好。
       经改进后的单级声光控制延时开关电路,交用户使用,反馈信息:灯光略有频闪,少花钱达到目的,何乐而不为。来去匆匆,只要“人来灯亮,人去灯熄”杜绝了长明灯,免去了在黑暗中寻找开关的麻烦,这就对了。
       有用户要求亮丽环境,3—5W的节能灯或LED灯,已经够省电了,能否晚上长明,白天熄灭,延长灯泡使用寿命?回答是肯定的。如图5所示:

       晚上光敏电阻阻值很大,VT1截止,集电极为高电位,可控硅得到触发电压而导通,控制灯泡点亮。
为家里老人白天光线较暗时上厕所方便,将电路中的光敏二极管取掉不用,如图5所示
       纯声控延时开关电路。无论白天、黑夜,只要有声响,控制灯泡就亮,很受老人和视力不好人群喜爱。
       本声光控制延时开关电路,除可控硅外,只有一级放大控制电路,电路简洁,很适合电子爱好初学者组装,一装即成,其乐无穷。
◇四川 李长学