声控开关原理

接线图 2023年09月27日 21:08 208 admin

声控开关是一种采用声音激发拾音器进行声电转换来控制开关的闭合，并经过延时后能自动断开的电子开关。经常使用在楼梯间等环境。
声控开关原理第1张

声控开关内部有光敏电阻、碳晶咪头、晶闸管、三极管、电容器等电子元件。声控开关一般都是串接在白炽灯泡电路中的。220V交流市电经过灯泡送达声控开关。开关内部有一个整流桥。可以将交流电整流成直流电。因为电子元件都是使用直流电的。

白天的时候，光敏电阻的阻值较小。就会屏蔽掉咪头的信号输入。这样即使有很大的声音。但是因为光敏电阻的下拉导致信号无法继续传送，所以白天的时候不亮。

夜晚的时候，光敏电阻阻值变大。此时如果有较大的声音的话。声音会通过咪头转化为电信号。然后后级的放大电路将此小信号放大。最后推动晶闸管导通，此时灯泡就会点亮。在晶闸管驱动电路中有一个阻容放电电路。这个电路就是延时电路。电容值的大小和电阻值的大小都会影响到延时量的变化。当电容器中的电荷放尽的时候，晶闸管就会在交流过零后自动关闭，此时灯泡就会熄灭了。

触摸、声控电灯开关原理图
本例介绍的电灯开关可采用声控或触摸两种方式触发，特别适用于楼梯、走廊等过道处，使用十分方便。
声控开关原理第2张

工作原理
触摸、声控电灯开关电路原理图如图所示。本电路由一只CD4011 4一2输人与非门集成电路组成，用其中D3、D4组成一个单端触发的双稳态触发器，用来控制电灯的开与关。用D1组成一个反相器，作为触摸控制器。由电阻器R3、R4将D1的输人端偏置于高电平。
平时，D1的输人端因有电阻R4的作用，其为高电平，输出端为低电平，二极管 VD1不导通，双稳态触发器处于一种稳定状态。假定这时的稳定状态为D3输出高电平，D4输出低电平。则双向晶闸管VTH未能受到触发而呈关断状态，电灯不亮。
当用手去触摸膜片M时，人体电阻使D1的输人端变为低电平，它的输出端变为高电平。这时VD1导通并通过藕合电容器C4、C5触发双稳态触发器翻转，D3输出低电平并通过VD3将双向晶闸管VTH触发导通，电灯亮。由于本电路使用了双稳态触发器作为开关控制电路，因此在电灯打开后，若再无触发信号输入，电路会一直保持稳定状态，电灯则一直保持亮的状态。
当夜晚来临时，由于光照变弱使RL的电阻值增大，由D2与RS组成的线性放大器正常工作。当人们用击掌声作为触发信号时，由B将掌声转变为电脉冲，经过VT一级放大后，再经C2藕合至D2作进一步放大，最后通过C3加至双稳态触发器的触发端，通过C4、C5将其触发翻转。如果电灯原来处于关闭状态，这时就会被打开。
元器件选择
IC（D1一D4）选用CD4011 4一2输人与非门数字集成电路，也可用CC4011、TC4011或MC14011等同类数字集成电路直接代换。
VDl选用1N4148型普通硅开关二极管；VD2选用I N4004型普通硅整流二极管；VD3选用I N4007型普通硅整流二极管；VS选用6V、0.5W硅稳压二极管，如1N5233型、2CW21C型等；VTH选用普通小型塑料封装双向晶闸管，如MAC94A4型或MAC97A6型等。
RL为MG45型光敏电阻器，其余电阻器均用RTX-1/8W碳膜电阻器。
BM用CM-18W型驻极体传声器。
其他元器件均无特殊要求，可按图所标型号及参数进行选用。

声控光控组合电路

工作原理
⑴当外界光线较强时，光敏电阻 R4 呈现低电阻，三极管 VT6 基极为低电平，三极管截止。电灯无法亮起来。
⑵当外界光线较弱时，三极管 VT6 基极为高电平，三极管 VT6 导通。当用手触摸金属片 M 时，人体感应电动势从 M 输入，经过三极管 VT4，VT5 放大在短时间内给 C 充电，同时，VT7 有基极电流，VT7 导通。电灯发光。当手指离开 M 后，电容 C3 开始放电，VT7 保持导通，延时开始，当 C 放电完毕，VT7 截止，电灯泡熄灭，延时结束。延时时间由 C3 和 R5 的数值决定。
⑶声控。大力地拍一下手掌,使 B 接收声音信号,再把声音信号转化为电信号,再转入三极管组,VT1,VT2,VT3 经过放大后的电流作用于电容 C3 使其充电,并使 VT7 导通,若此时 VT6 也导通,电灯泡就亮起来了。电容 C 的放电充电使其实现延时功能。此电路可使用于楼梯过道等场合。若能正常工作可方便地实现手控和声控作用。
⑷值得注意的是 R4 必须要安装在电灯 EL 照不到的地方.否则电灯泡亮起来后又会自动熄灭。