聲控開(kāi)關(guān)（聲光控制延時(shí)開(kāi)關(guān)）

聲控開(kāi)關(guān)（聲光控制延時(shí)開(kāi)關(guān)）

聲控開(kāi)關(guān) （聲光控制延時(shí)開(kāi)關(guān)） 次瀏覽 | 2022.04.07 08:06:03 更新 來(lái)源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 聲控開(kāi)關(guān)聲光控制延時(shí)開(kāi)關(guān)

聲控開(kāi)關(guān)是在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換來(lái)控制用電器的開(kāi)啟，并經(jīng)過(guò)延時(shí)后能自動(dòng)斷開(kāi)電源的節(jié)能電子開(kāi)關(guān)。聲控開(kāi)關(guān)由傳聲器BM、聲音信號(hào)放大、半波整流、光控、電子開(kāi)關(guān)、延時(shí)和交流開(kāi)關(guān)電路組成。在白天或光線較亮?xí)r，聲控開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)；夜晚或光線較暗時(shí)，聲控開(kāi)關(guān)處于預(yù)備工作狀態(tài)。當(dāng)有人經(jīng)過(guò)該開(kāi)關(guān)附近時(shí)，腳步聲、說(shuō)話聲、拍手聲均可將聲控開(kāi)關(guān)啟動(dòng)（燈亮），延時(shí)一定時(shí)間后，聲控開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉（燈滅）。

中文名

聲控開(kāi)關(guān)

釋義

是在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換來(lái)控制用電器的開(kāi)啟，并經(jīng)過(guò)延時(shí)后能自動(dòng)斷開(kāi)電源的節(jié)能電子開(kāi)關(guān)

組成

由傳聲器BM、聲音信號(hào)放大、半波整流、光控、電子開(kāi)關(guān)、延時(shí)和交流開(kāi)關(guān)電路組成

特點(diǎn)及功能：

1、發(fā)聲啟控：在開(kāi)關(guān)附近用手其他方式（或吹口哨、喊叫等）而發(fā)出一定聲響，就能立即開(kāi)啟燈光及用電器，得心應(yīng)手。

2、自動(dòng)測(cè)光：采用光敏控制，該開(kāi)關(guān)在白天或光線強(qiáng)時(shí)不會(huì)因聲響而開(kāi)啟用電器。

3、延時(shí)自關(guān)：開(kāi)關(guān)一旦受控開(kāi)啟便會(huì)延時(shí)數(shù)十秒后將自動(dòng)關(guān)斷，減少不必要的電能浪費(fèi)，實(shí)用方便。

4、延時(shí)用電器使用壽命。

5、用廣泛：本產(chǎn)品可用于各類樓道、走廊、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)、地下室車庫(kù)等場(chǎng)所的自動(dòng)延時(shí)照明。

聲光控電路聲控開(kāi)關(guān)電源控制

首先在上圖可以看到,我們?nèi)粘Ｓ玫?20V加在4個(gè)二極管組成的單向橋式整流電路之間，220V的交流電經(jīng)過(guò)整流之后送到100K電阻處，通過(guò)100K的電路進(jìn)行限流，9.1V的穩(wěn)壓管進(jìn)行穩(wěn)壓和47μf的電容濾波，從而得到7.5V的電壓，以保持其后電路的正常工作。

整流

對(duì)于4個(gè)二極管而言，從左至右，從上至下，我們將其分為VD1，VD2，VD3，VD4。當(dāng)交流信號(hào)的正半周的時(shí)候，二極管VD1，VD4導(dǎo)電，VD2，VD3截止；當(dāng)信號(hào)變化為負(fù)半周的時(shí)候，VD2，VD3導(dǎo)電，VD1，VD4截止。正、負(fù)半周均有電流流過(guò)后面的負(fù)載電阻，而且無(wú)論在正半周還是負(fù)半周，流過(guò)后面的負(fù)載電阻的電流方向是一致的，因而使輸出電壓的直流成分得到提高，脈沖成分被降低。

由圖可見(jiàn)，橋式整流電路無(wú)需采用具有中心抽頭的變壓器，仍能達(dá)到全波整流的目的。而且，整流二極管承受的反向電壓也不高，但是電路中需要四個(gè)整流二極管。

在橋式整流電路中，負(fù)載上得到的直流電壓實(shí)際上為輸入電壓有效值的90%這個(gè)結(jié)果是在理想情況下得到的，如果考慮到整流電路內(nèi)部二極管正向內(nèi)阻和變壓器等效內(nèi)阻上的壓降，輸出直流電壓的實(shí)際數(shù)值還要低一些。

濾波

無(wú)論哪種整流電路，它們的輸出電壓都含有較大的脈動(dòng)成分。除了在一些特殊的場(chǎng)合可以直接用作放大器的電源外，通常都要采取一定的措施，一方面盡量降低輸出電壓中的脈動(dòng)部分，另一部分又要盡量保留其中的直流成分，使輸出電壓接近于理想的直流電壓。這樣的措施就是濾波。

并聯(lián)電容以后，在信號(hào)的正半周，當(dāng)二極管VD1，VD4導(dǎo)電時(shí)，二極管導(dǎo)電時(shí)，除了有一個(gè)電流流向負(fù)載外，同時(shí)還有一個(gè)電流向電容充電，電容電壓的極性為上正下負(fù)，如果忽略二極管的內(nèi)阻，則在二極管導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓等于輸入電壓。當(dāng)信號(hào)達(dá)到最大值以后開(kāi)始下降，此時(shí)電容上的電壓也將由于放電而逐漸下降。當(dāng)信號(hào)小于電容電壓時(shí)，二極管VD1，VD4被反向偏置，因而不導(dǎo)電，于是電容電壓以一定的時(shí)間常數(shù)按指數(shù)規(guī)律下降，直到下一個(gè)半周，當(dāng)信號(hào)的絕對(duì)值大于電容電壓的時(shí)候，二極管VD2，VD3導(dǎo)通。

對(duì)于電容濾波可以得到下面幾個(gè)結(jié)論：

1．加了電容濾波以后，輸出電壓的直流成分提高了。

2．加了電容濾波以后，輸出電壓中的脈動(dòng)成分降低了。這是由于電容的儲(chǔ)能作用造成的。當(dāng)二極管導(dǎo)電時(shí)，電容被充電，將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，然后在逐漸放電，把能量傳送給負(fù)載，因而輸出波形比較平滑。

3．電容放電的時(shí)間常數(shù)τ=RC愈大，放電過(guò)程愈慢，則輸出電壓愈高，同時(shí)脈動(dòng)成分也愈少，即濾波效果愈好。

4．接入電容之后，整流二極管的導(dǎo)電時(shí)間縮短了。二極管的導(dǎo)電角〈180°，而且電容放電時(shí)間常數(shù)愈大，則導(dǎo)電角愈小。由于加了電容濾波以后，平均輸出電流比原來(lái)提高了，而導(dǎo)電角卻減小了，因此，整流管在短暫的導(dǎo)電時(shí)間內(nèi)流過(guò)一個(gè)很大的沖擊電流，對(duì)管子的壽命不利，所以必須選擇較大容量的整流二極管。

穩(wěn)壓

穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。

故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開(kāi)路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。

單向可控硅的控制

在分析其工作原理前，先來(lái)介紹一下單向可控硅的工作原理。

可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成，

聲控開(kāi)關(guān)聲控開(kāi)關(guān)

當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流Ib2流過(guò)，經(jīng)BG2放大，其集電極電流Ic2=β2Ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以Ib1=Ic2。此時(shí)，電流Ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流Ic1=β1Ib1=β1β2Ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使Ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔茫砸坏┛煽毓鑼?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒(méi)有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。

由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以它具有開(kāi)關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化

表1可控硅導(dǎo)通和關(guān)斷條件表

狀態(tài)	條件	說(shuō)明
從關(guān)斷到導(dǎo)通	1、陽(yáng)極電位高于陰極電位 2、控制極有足夠的正向電壓和電流	兩者缺一不可
維持導(dǎo)通	1、陽(yáng)極電位高于陰極電位 2、陽(yáng)極電流大于維持電流	兩者缺一不可
從導(dǎo)通到關(guān)斷	1、陽(yáng)極電位低于陰極電位 2、陽(yáng)極電流小于維持電流	任一條件即可

光敏控制部分

從電路原理圖中可以看出，當(dāng)白天或者亮度大于一定程度的時(shí)候，光敏電阻的阻值非常的小，這樣對(duì)于光敏的支路來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于直接接地，則相當(dāng)于將后面的電路和前面的電路隔離開(kāi)來(lái)，三極管②就始終處于截止的狀態(tài)，單向可控硅無(wú)觸發(fā)電流就不會(huì)導(dǎo)通，電路就不會(huì)工作。當(dāng)黑暗無(wú)光的情況下，光敏電阻呈現(xiàn)高阻值狀態(tài)，不影響三極管①和三極管②之間的信號(hào)傳送。此時(shí)，聲控的部分才能夠發(fā)揮作用。

聲控部分

當(dāng)有足夠信號(hào)的聲音傳入的時(shí)候，聲控部位將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)三極管①將其信號(hào)放大，使的其信號(hào)的大小能夠觸發(fā)三極管②。電路的第一級(jí)和第二級(jí)之間通過(guò)電阻和電容元件連接，故稱為阻容耦合放大電路。阻容耦合的優(yōu)點(diǎn)是，由于前、后級(jí)之間通過(guò)電容相連，所以各級(jí)的直流電路互不相通，每一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)都是相互獨(dú)立的，不致互相影響，這樣就給分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)很大的方便。而且，只要耦合電容選的足夠大，就可以做到前一級(jí)的輸出信號(hào)在一定的頻率范圍內(nèi)幾乎不衰減地加到后一級(jí)的輸入端上去，使信號(hào)得到了充分的利用。

經(jīng)過(guò)測(cè)試，三極管②在有聲音信號(hào)的情況下基極和射極之間產(chǎn)生偏置電壓，使的三極管②導(dǎo)通。三極管②的導(dǎo)通使的其集電級(jí)電壓降低，從而使的三極管9015導(dǎo)通，電流經(jīng)過(guò)二極管1n4148傳向三極管③，同時(shí)也對(duì)電容充電。當(dāng)三極管③導(dǎo)通的時(shí)候，單向可控硅PCR406得到一個(gè)能夠使其導(dǎo)通的電流。當(dāng)單向可控硅導(dǎo)通的時(shí)候燈即能正常變亮。

當(dāng)聲音信號(hào)消失的時(shí)候，二極管截止，三極管②和三極管9015都不再工作，但是通過(guò)電容放電，使三極管③仍然能夠再導(dǎo)通一段時(shí)間，還能對(duì)單向可控硅提供電流。這樣的延遲不至于在信號(hào)消失的時(shí)候燈就不亮了，可實(shí)用性高。當(dāng)電容的電量放完之后，電路恢復(fù)最開(kāi)始沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候。當(dāng)聲音信號(hào)再進(jìn)來(lái)的時(shí)候，重復(fù)循環(huán)以上的情況。

參考資料