电子说
一个触摸触发的延时开关电路。
在电路中,IC1A的第1脚和IC1B的第5脚平时均接在高电平“1”上,使其均为开门状态,而IC1B的另一个输入端第6脚由于在稳态时C1经过R2已充好电,所以也为高电平“1”状态,因此IC1B的输出端(第4脚)为低电平“0”状态,经过电阻R3加至三极管V1的基极,V1截止,继电器K处于断开状态,LED1熄灭。当人手触摸开关的2个电极时,由于人的手指电阻较小,大约只有几十千欧到几百千欧,与皮肤表面的湿润程度有关。而R1的阻值较大,因此IC1A的第2脚由原先的低电平“0”变为高电平“l”状态,输出端(第3脚)变为低电平“0”状态,二极管VD1导通,电解电容C1通过VD1放电,这样IC1B的第6脚将变为低电平“0”,输出端第4脚变为高电平“1”状态,再经过R3加到V1基极,V1导通,继电器K吸合,LED1点亮,表示开关接通。
当手指离开触摸电极后,IC1A输出又恢复为高电平“1”状态,VD1截止,C1又经R2充电,当C2上的电压升高到一定值时,IC1B输出又变为低电平“0”状态,V1恢复截止,继电器K释放,LED1熄灭,完成一次延时过程。
延时时间的长短取决于R2和C1的乘积,取值越大,延时时间越长。另外,还可以在R1两端并联一只妖零2瓷片电容,以滤除干扰杂波,让电路工作更加稳定。触摸电极可用两根剥掉绝缘外皮后的导线代用。由于电路触发依靠人体手指上的电阻,如果使用其他非电池电源给电路供电,建议在电源正极与触摸电极(原理图中的上端电极)之间再串接一只100千欧的电阻,以确保对人体的安全,不发生触电事故。
本电路只使用了四凌夭夭芯片的两个与非门,其余未用到的与非门输入端不要悬空,应接在高电平或低电平上。
这里介绍一个简单实用的触摸延时开关电路,它具有简单、廉价、性能好等特点,很适合爱好者自行制作。
电路原理:
延迟开关电路见图D1—D1,SCR组成开关的主回路,BG1,BG2等组成开关的控制回路。
平时,BG1,BG2均处于截止状态,SCR阻断,电灯H不亮。此时220V交流电经D1--D4整流、R3和DW使LED发光,用作夜间指示开关位置。这时流过H的电流仅2mA左右,不足使电灯H发光。需要开灯时,只有用手指摸一下电极片M,因人体泄露电流经R5,R6注入BG2的基极,BG2迅速导通。BG2集电极为低电平,BG1也随之导通,因此有触发电流经BG1注入SCR的控制极使SCR开通,电灯H就通电发光。在BG2导通瞬间,C1通过BG2的c-e极间被并联在DW的两端,因此被迅速充上约12V左右的电压。电灯点亮后,人手离开M,虽然BG2恢复截止状态但由于C1所存储的电荷通过R1向BG1发射结放电,使BG1依然保持导通状态,所以电灯继续发亮。当C1电荷基本放完后,BG1恢复截止态,SCR失去触发电流,当交流电过零时,SCR关断,电灯熄灭。
开关延迟时间主要由电阻R1,R2和电容C1的数值决定,下面提供一组实验数据供大家参考。如要进一步增大延时时间,可加大C1容量。除上述主要因素外,BG1的放大倍数以及SCR的触发灵敏度对延时时间也有影响。
注意:本电路与市电直接相接,在调试过程中要十分注意,以免触电。有条件的朋友,可以先用隔离变压器把市电隔离,再进行调试。电阻R6的引线要短,一头直接焊在电极片M的背面,另一头焊上一跟软线,再接到印板上的R5。采用两个高阻值电阻的目的是为了确保使用者的绝对安全。
图中为触摸延时开关实验电路。它由整流二极管VD1~VD4组成全波桥式整流电路,作为集成电路工作电源,四2输入端与非门4011、单向晶闸管VS1等组成触摸开关电路。全波桥式整流电路输出高达200V脉动直流电,经过电阻器R1、R2分压,并通过电容器C1滤波,输出约13V的直流电,作为IC工作电源。在照明灯EL亮时,4011稳态工作总电流不到20μA,灯熄灭时401l电流(用50μA量程)几乎无法测出,足见CMOS集成电路的低功耗。此外,在照明灯EL点亮时,R2分压降至2V,4011仍能工作,这就是选用CMOS数字集成电路的原因。
当用手触摸金属片A端时,通过降压电阻器R3、R4将感应交流电信号加在IC—1输入端,在交流电正半周时,IC-1的l、2脚为高电平,其输出端下跌为低电平,与之相连IC-2输出端4脚上升为高电平,通过开关二极管VD5向定时电容器C2充电,使得IC-3输入端上升到高电平,其输出端10脚为低电平,IC-4输出端11脚为高电平,通过电阻器R7加在单向晶闸管控制电极G上,触发VS1导通,负载照明灯EL点亮。当C2充电电荷通过定时电阻器R6逐渐放电,使电压下降到低于CMOS门开启电压时,IC-3输出端上升为高电平,IC-4输出端为低电平,单向晶闸管阻断,EL熄灭。当R6为1MΩ、C2为10μF时,触摸开关控制延时约17s,C2换成22μF时,延时增加一倍,C2为47μF延时已绰绰有余。
在触摸开关电路中,R5为下拉电阻器,尽管其电阻值为1MΩ,但与非门IC-1输入端为低电平,说明CMOS数字集成电路输入阻抗非常高。四2输入端与非门4011剩余的输入端不能悬空,采用并接方式,当作非门使用。IC也可选用四2输入端或非门4001。
声控电路开关由声控电路、单稳延时电路和可控硅驱动电路组成。
电容降压整流电路为声控开关电路提供VDD=6V直流电压。IC1采用专门的声控集成电路SK-Ⅰ,该集成电路内含双稳态触发器和三极放大器。平时,IC1的输出端9脚呈低电平;而当拾音器B收到击掌声等音响信号时,IC1内的双稳态翻转,9脚转呈高电平,VT1饱和导通,由于IC2(555)的2脚触发电平小于1/3VDD,则555置位,3脚呈高电平,SCR触发导通,灯亮。
555和R4、C4等组成单稳定时电路,定时时间即单稳态的暂稳时间TD=1.1R4C4,图示参数约为2分钟。以上是入夜或无光照时,IC2才会翻转,因为555的复位端4脚受控于VT2的导通或截止。白天因有光照,光敏三极管3DU5呈低阻,VT2饱和导通,555的4脚呈低电平(小于0.7V),555处于强制复位状态,IC2对外来触发信号无反应;天黑后,3DU5呈高阻,VT2截止,555的4脚为高电位,处于待触发状态。
若要加长灯亮的时间,可通过加大R4C4的充电时间常数来实现。
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !