声光控开关电路原理
声光控延时开关原理
声光控延时开关原理如下：
声光控制延时开关主要由声控开关、光控开关、延时电路几部分组成。
声控是通过柱极体话筒采集声音，并产生脉冲信号。
光控电路则是由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平及通过逻辑器件控制电路。
延时电路则是由电阻和电容组成的充放电电路组成，通过电容的充放电来实现的。
最常用的延时电路是555，靠外接电容和电阻来控制时间，计算容易，缺点是延时时间不能很精确。
声光控制指通过利用声音以及光线的变化来控制电路实现特定功能的一种电子学控制方法。
声光控制延时节电电路包括声控，光控传感元件，放大器和由555构成的单稳态延时电路及降压整流电路。
它是一-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。
广泛用于楼道、建筑走廊、洗漱室、厕所、厂房、庭院等场所，是现代极理想的新颖录色照明开关，并延长灯泡使用寿命。
声光控节能开关工作原理
声光控节能开关工作原理
声光控节能开关是一种利用声光信号来控制灯具开关的装置。
它可以感应到周围环境的光照强度和声音大小，并根据设定的阈值判断是否需要打开或关闭灯具。
其工作原理如下：
1.感应器：声光控节能开关内置有光电传感器和声音感应器，能够感应到周围环境的光照强度和声音大小。
2.控制芯片：感应器将感应到的光照强度和声音大小信号传递给控制芯片。
3.判断阈值：控制芯片根据预设的光照强度和声音大小的阈值来判断是否需要打开或关闭灯具。
4.控制灯具：根据控制芯片的判断结果，将开关信号传递给灯具，从而控制灯具的开关状态。
因此，声光控节能开关利用声光信号来自动感应周围环境，自动控制灯具的开关，从而实现节能的效果。
CD4011声光控开关电原理图
CD4011声光控开关电原理图它由驻极体话筒BM、三极管VT（β≥200）等组成话筒传感放大电路，集成电路IC、单向晶闸管VS1等组成控制开关电路，VD2～VD5组成全波桥式整流电路，还有负载照明灯EL和IC工作电源电路。
在话筒传感放大电路中，C1电容量取值较小，对击掌脉冲音频信号敏感，输入的负脉冲信号使VT集电极上升到高电位。
在控制电路中，IC—1输入端连接有负载电阻器R3与光敏电阻器RG组成的分压图为实用声控照明灯的电路。
它由驻极体话筒BM、三极管VT、R1、R2、R3、C1等组成话筒传感放大电路，集成电路IC、单向晶闸管VS1等组成控制开关电路，VD2～VD5组成全波桥式整流电路，还有负载照明灯EL和IC工作电源电路。
在话筒传感放大电路中，C1电容量取值较小，对击掌脉冲音频信号敏感，输入的负脉冲信号使VT集电极上升到高电位。
在控制电路中，IC—1输入端连接有负载电阻器R3与光敏电阻器RG组成的分压电路，当环境光线较暗时，RG呈现出较高电阻值，使输入端第1、2脚电位上升，但达不到门开启电压，只有声控信号使VT集电极呈现高电位，IC-1输入端电平才上升到门开启电压，通过控制开关电路使晶闸管导通，照明灯点亮，延迟一定时间EL自动熄灭。
当环境光线较强时，RG呈现出较低电阻值，尽管有声控信号使VT截止，也达不到IC1门开启电压，EL不能被点亮，即白天声控作用被禁止，傍晚声控才起作用，这就是声控楼道灯的工作原理。
R3取值关系到声控灯的可靠性，当R3取值为33KΩ时，声控灵敏度提高(声控距离≥5m)，光控灵敏度下降。
当R3*为可调电阻，取值为33K-680KΩ范围，阻值大光控灵敏度提高，可在很弱环境光线下就能开启声控灯。
注意R3电阻值大小使负载电流变化，影响其工作电压，可以微调分压电阻器R7，使VDD工作电压不要超过18V。
声光控开关电路原理
声光控开关电路光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。
光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
光敏电阻的结构与原理光敏电阻器又叫光感电阻，其工作原理是基于内光电效应。
光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
光电特性：在光敏电阻两级电压固定不变时，光照度与电阻及电流间的关系称为光电特性，光电特性曲线如图1-2所示图1-2光敏电阻特性曲线整机电路组成和各部分作用声光控开关节能灯电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大部分组成。
电源电路电源电路它是给电路提供能源的设备，其作用是给电路提供电源，使电路能正常的工作。
常用的电路有：半波整流、全波整流、桥式整流、而常用的电源电路使用的是桥式整流电路为主要电源电路部分。
声控电路声控电路它是用声音控制电路的设备，其作用是把送入的声波转换为电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。
常用的电路有：小信号放大电路、声波控制电路等。
而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。
光控电路光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。
其作用是把外来送入的光源转换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。
常用的电路有：发光器件电路、光敏器件电路和光电显示器件电路。
而常用的光控电路使用的光敏器件电路为主要的光控电路部分。
延时电子开关电路延时电子开关电路它是用电路中送入的信号进行控制电路的设备。
其作用是用送入来的信号去控制电路，使电路达到延时的效果。
常用的延时电路有按键延时电路、感应延时电路、开关控制延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。
声光控电路原理
声光控电路原理
声光控电路是一种能够根据声音信号的强弱来控制光亮度的电路。
其原理是通过将声音信号转换为电信号，然后利用电信号与光控电路相连接的元器件来调节光的强度。
声音信号在声音传感器中被接收，并被转换为电信号。
这个电信号经过一个放大器进行放大，以便可以正常工作并与光控电路相连接。
然后，这个放大后的电信号通过一个比较器，与电路中的参考电压进行比较。
根据比较结果，比较器输出高电平或低电平的信号。
根据比较器输出的信号，光控电路中的元器件会相应地调整光的强度。
例如，当比较器输出高电平信号时，光控电路可能会控制LED灯的亮度增加。
而当比较器输出低电平信号时，光亮度可能会降低。
光控电路中的元器件可以根据具体的设计需求选择。
常用的元器件包括电阻、电容、二极管等。
此外，光敏电阻也可以用于光控电路中，能够根据光的强度改变其电阻值，从而实现对光亮度的控制。
总体来说，声光控电路利用声音信号转换为电信号，并通过比较器和其他元器件来实现对光亮度的控制。
这种电路广泛应用于各种场合，如声控灯、声控音响等。
声光控开关电路原理图分析
该电路是目前市面上常用的声光路灯控制器的原理图.220V市电经过VD1~VD4组成的桥式整流输出脉动电压,经过R1,VD5,C1降压滤波后,由VS提供11V的稳定直流电压,为控制电路提供电源供给.静态待机状态下：BM无信号输入，V1处于静止放大状态，因为C3的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。
当外界光照强度足够时：RG呈现低阻抗状态，即使短路C3，V2的基极也得不到足够的偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。
当外界光照强度较弱且无声音信号时：RG呈现高阻抗状态，与R7,R8的阻值相比可视作RG为开路状态，但因为C3的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。
当外界光照强度较弱且有声音信号时：RG呈现高阻抗状态，与R7,R8的阻值相比可视作RG为开路状态。
BM输出的音频信号经过V1放大在其集电极产生了幅度极高的音频信号，通过C3耦合，这个放大后的音频信号正极性部分经过R5,R6,R7,R8分压后为V2提供了足够强的基极偏置，V2进入导通状态致使V3进入饱和导通状态，电源通过V3,VD6向C4充电，由于音频信号的频率不会很高而且声音信号有一定的持续时间，C4在这段时间内可以被充满电至10V左右，此时C4通过R10为可控硅VT提供了足够的导通电压，EL获得足够的电流，处于发光状态。
当声音信号消失后，由于VD6被反向偏置，C4上的电荷只能通过R10,VT放电，而C4和R10的放电时间常数比较大，VT会保持持续导通，直到C4上的电压不足以使VT导通时，EL恢复到熄灭状态。
(整理)声光控开关的工作原理及使用过程若干注意事项.
声光控开关的工作原理及使用过程若干注意事项声光控延时开关的节能作用：声光控延时开关是国家建设部,国家科技部(原国家科委)在建筑节能产品中，定义的延时自熄开关中的一种，其在使用中的节能作用是非常明显的。
以40W灯具使用普通开关傍晚连续点亮6小时为例，耗电应为0.6KW/H即0.36度电；如果仍以40W灯具使用声光控延时开关，按照傍晚点亮100次，每次30秒种计算，耗电量为0.033KW/H即0.033度电;二者的耗电量相比差距为20倍之多。
由此可见，声光控开关最大的节能之处在于它很大的开/停时间比，仍以上面的例子作比，普通手动开关一天24小时内如打开6小时，则一天的开停比为6：24=0.25；而采用声光控开关一天24小时累计的打开时间为0.83小时，则一天的开停比为 0.83：24=0.035。
随着近年一些大中城市的高层建筑居多，和建筑节能要求的提高，在楼房公共通道部分使用声光控开关控制的灯具越来越多（同类型的产品还有触摸延时开关，红外感应延时开关，多普勒感应延时开关等，都属于延时自熄开关类，只不过后两种的档次定位更高些），甚至在一些城市成为建筑验收标准的一部分。
如在北京，消防验收就规定：凡6层以上的高层建筑的公共通道照明部分，除了电梯厅和疏散通道要有应急照明，疏散标志灯以外，在步梯疏散通道，一般公共通道都必须采用带消防强切功能的延时自熄开关或者灯具。
消防强切功能的含义是：一旦建筑内发生火灾，由手动或者电器联动发出信号，给上述照明回路中一根单独的消防强切线送电，不管这些回路中的照明原来处于什么状态，此时必须全部强制开启，直至消防强切电源撤消为止。
由此看来，使用这种开关（灯具）便可达到两个目的：1，平时感应自动开启关闭，节能。
2，火灾事故时，兼起到事故应急照明的作用（因为其不具备蓄电池，因此，不是完全意义上的事故照明）。
不仅是国内，美国近年也在相关的电器规程内，规定了公共照明的一些部分，使用可以自动关闭的电器开关的要求。
人体感应、声光控灯头开关电路图
人体感应、声光控灯头开关电路图下图声光控节能灯座电路声光控节能灯座节电效果显著,采用该灯座白天灯不亮,夜间有声音灯即亮｡该灯座电路简洁,声控部分采用了驻极体话筒,电路见附图所示｡220V电源经桥式整流､220kΩ电阻降压､100μF电容滤波后得到5V电压供给数字集成电路HD14011工作｡白天有光照时,光电二极管2CU呈低阻状态,IC的{1}､{2}脚为低电位,{3}脚为高电位,白天不论有无声音,即不论{4}脚电位如何,{13}脚始终钳位于高电位,{12}脚也为高电位｡因此{11}脚为低电位,可控硅截止,灯泡不亮｡夜晚无光照时,2CU呈高阻状态,{3}脚为低电位,这时若有人发出声响,驻极体话筒拾取信号,经{5}､{6}脚输入到放大器放大后由臆脚输出｡当{4}脚为低时,{13}脚也为低,{11}脚为高,触发可控硅BT169导通,灯泡点亮｡同时10μF 电容充电,充电之初{8}､{9}脚为高电位,使{12}脚为低电位｡声音过后,{13}脚恢复高电位,但由于{12}脚为低电位,所以{11}脚继续保持高电位,灯继续点亮｡10μF电容继续充电｡几十秒钟后,{8}､{9}脚为低电位,{11}脚也翻转为低电位,可控硅截止,灯灭｡下图:VD1-VD4是IN4007，VD5是2CW56(8V),VD6是4148,VT7是9013,VS是MCR100-8；R1是22k,R2是22m,R3是33k,R4是47k,R5是1.5m,R6是5.1欧,R7是240k(全部是1/8碳膜电阻)；C1是瓷介电容104(0.1uf),C2是电解电容22uf/16v,C3是100uf/16v；MIC(B)是CRZ-113F驻极体电容话筒;GR是光敏电阻MG45；IC是CD4011。
声光双控延迟节能电照明灯上图:这是一个成熟的电路，你不必担心它的可靠性。
灵敏度也很好，加大R3，提高灵敏度，反之减低灵敏度。
串接于电路中的受声控负载（感性：如节能灯，或阻性：如灯泡）由于串接特性所以此电路可以直接接于开关点上代替原开关。
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声光控开关电路
光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长
在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光
的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只
要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
光敏电阻的结构与原理
光敏电阻器又叫光感电阻，其工作原理是基于内光电效应。
光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变
的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的
测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
光电特性：在光敏电阻两级电压固定不变时，光照度与电阻及电流间的关系称
为光电特性，光电特性曲线如图1-2所示
图1-2光敏电阻特性曲线
整机电路组成和各部分作用
声光控开关节能灯电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路
四大部分组成。
电源电路
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电源电路它是给电路提供能源的设备，其作用是给电路提供电源，使电路能正
常的工作。常用的电路有：半波整流、全波整流、桥式整流、而常用的电源电路使
用的是桥式整流电路为主要电源电路部分。
声控电路
声控电路它是用声音控制电路的设备，其作用是把送入的声波转换为电信号，
从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：小信号放大电路、声波
控制电路等。而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。
光控电路
光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送入的光源转
换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：发光器件电
路、光敏器件电路和光电显示器件电路。而常用的光控电路使用的光敏器件电路为
主要的光控电路部分。
延时电子开关电路
延时电子开关电路它是用电路中送入的信号进行控制电路的设备。其作用是用
送入来的信号去控制电路，使电路达到延时的效果。常用的延时电路有按键延时电
路、感应延时电路、开关控制延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。而
本电路延时电子开关电路使用主要的电路为声光双控延时电路部分。声光双控电路
是声、光控开关的组合。它是利用驻极体话筒是否采集到声音信号，光敏电阻感应
光线的明暗来改变信号的高低电平，以达到控制电路输出高低电平的目的，再利用
稳压管高电平导通的原理来控制灯泡的亮灭。
声光控单元电路的设计
整流电路的设计
整流电路把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流
主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀
等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成
整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十
分广泛。
全波整流的输出是交流输入电压的0.9倍，效率高，直流电压平稳。能充分利用变
压器的功率。半波整流输出是交流输入的0.45倍，效率低。在负载电流较小的场
合也可用半波整流。
根据电压的充分利用整流电路选用单向桥式整流电路。
单向桥式整流电路是由电源变压器T，4只整流二极管VD1～VD4和负载RL组成。
电路图如2-1图所示。
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图2-1 桥式整流电路原理图
声控电路的原理
因为要有声音的接收媒介，则选择MIC做为接收信号源，工作原理：话筒将声
音信号转化为负极性的电信号。
声控电路通过声音信号控制可控硅C106M的导通状态，其特征在于，所述声控
电路包括电源部分，谐振放大部分及触发器，电源部分通过电容降压、整流及稳压
提供声控电路所需的直流电压，谐振放大部分包括多极三极管放大，话筒接在第一
级放大三极管的基极上并由电容耦合，一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级
放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制
极的电位。当光线不足或黑夜时，MIC接收到声信号，开始工作。
延时电子开关电路
根据所学的数字电路中的与非门逻辑与其他的分立原件设计，采用集成
CD4011。
延时电路的设计主要由C3和R9组成。当夜晚有响声（如脚步声、说话声等），
话筒接收到信号后内阻增大，CD4011的8、9脚为高电平，10脚为低电平，VD9
截止，C3通过R9放电，放电的时间长短决定了灯亮的时间，直到C3上的电放完到
CD4011的15脚，这时为低电平，灯泡熄灭，等待下一次信号。
CD4011的工作原理
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集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMOS电路（如图3-2），每个与非
门有2个输入端一个输出端，与非门的特点是，输入端有低电平输出高电平，输入
端全部高电平输出低电平，逻辑表达式为：
ABY
。
图3-2 CD4011内部结构
整机电路及工作原理组成
综合以上各单元电路的选取可以组合成如图4-1所示整机电路图。
图4-1声光控开关节能灯控制电路原理图
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工作原理：
利用声光传感来控制电。VD1～VD4构成桥式电路，R4、VD8、DW1、C3组成稳
压二极管稳压电路产生5V直流电压给控制电路供电。在白天，光线强，光敏电阻
R8阻值小，V3饱和，U1D的13脚为低电平，U1D输出高电平，VD10截止，U1B的5、
6脚为高电平，故4脚输出低电平，U1A的3脚输出高电平，V2饱和，可控硅V1的
G极为低电平， V1截止，灯不亮。在晚上无声音状态，光敏R8阻值增大，V3退出
饱和，U1D的13脚为高电平，该门的输出由12脚的电平控制。无声音，MIC内阻
大，U1C的8、9脚高电平，10脚输出低电平，VD9截止，C3无充电电压，故U1D
的12脚为低电平，维持11脚输出高电平，与上相同，灯不亮。在晚上有声音状态，
MIC内阻减小，U1C的8、9脚低电平，10脚输出高电平，VD9导通，U1D的12、13
脚为高电平，11脚输出低电平，VD10导通，U1B5、6脚低电平，4脚输出高电平，
U1A的1、2脚高电平，3脚输出低电平，V2截止，可控硅V1的G极为高电平，V1
导通，灯亮。延时控制：声音过后，MIC内阻增大，U1C的8、9脚高电平，10脚输
出低电平，VD9截止， C3通过R9放电，放电时间长短决定灯亮的时间，放电至U1D
的12脚为低电平时，灯灭。
专 业
电气工程及其自动化
班 级 09级一班
姓 名 康云云
学 号 0612090409
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