声控走廊灯开关

1.声控开关

声控灯是一种声控电子照明装置，由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强，控制灵敏的声控灯，采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声，即可方便及时地打开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并没有手动开关，使其应用更加方便。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。声音控制就能让楼道里德灯亮一段时间，这样可以节能。

2.声控走廊灯开关电路工作原理

2.1声控走廊灯开关电路工作原理

电路原理如图1所示。二极管VD4~VD7组成桥式整流电路。电阻R10、电容C4组成降压、滤波电路。单行晶闸管VS式照明电灯HL点亮；VS关断，HL熄灭。

白天，由于光电二极管VD1受到环境光线的照射阻值很小，反相器F3的13脚呈低电位，12脚呈高电位，经反相器F4 10脚呈低电位，二极管VD3呈截止状态。反相器F5的6脚呈高电位，反相器F6的8脚呈低电位，三极管VT处于截止状态。由于单向晶闸管VS无触发电压而关断。照明灯HL不亮。

天黑时，光电二极管的阻值增大，虽然F3的13脚电位有所上升，但仍达不到开启F3的阀值电压，故处于预备工作状态。此时，F6的8脚呈低电位，照明灯HL依然不亮。

当外界有声音发出时，其声波被压电陶瓷片BC转换为电信号，经两级反相器F1和F2变换，4脚输出的信号经电容C1耦合，有限流电阻R3加给F3的13脚。F3的13脚达到阀值开启电压，F3反相器工作，12脚呈低电位，F4的10脚呈高电位二极管VD3获得正向电压而导通，并给电容C3充电。F5的5脚电位升高，则6脚电位降低经F6反相，8脚呈高电位，单向晶闸管VS获得高电位而触发导通，HL点亮。同时三极管VT导通。

无声时，F3的13脚又回到原等待电位，则二极管VD3截止。此时充足电荷的电容C3开始向电阻R8放电。由于放电过程中F6的8脚仍持续高电位，HL仍旧保持照明状态。随着时间的推移，电容C3的端电压放电到一定低电位时，促使F5反相，6脚电位变高，则F6的8脚电位变低，VS关断，HL熄灭。

电路中三极管VT主要是为了节能而设置的。当F6的8脚呈高电位时，三极管VT导通，其集电极电位变低，因而使F3的13脚电位下降。即使F2的4脚有信号输出，由于VT得集电极的钳位作用，使得F3的13脚不收F2控制，只有当C3放电完毕后VT 才会截止。所以，外界的声音无论怎样连续发出，都不会影响电路定时的正常工作，这样既满足接受第一次声音控制，又达到了节能的目的。只有当定时完毕，电路在接收信号，才开启照明灯

工作

R2为负反馈电阻，电阻R1、R9构成分压电路。VD2为隔离二极管。C2为抗干扰电容，用于消除外界的杂波影响。

2.2整流、降压、滤波电路

2.2.1桥式整流电路

桥式整流电路是一种将交流电压转换为单位向脉动的直流电压，原理图中VD4—VD7四个二极管组成了桥式整流电路。

桥式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3和方向电压，D1，D3导通：对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、D1、Rfz、D3电路回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整流洗电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通：对D1、D3截止，电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。上述工作状态分别如下图（A）（B）所示。

(a)

(b)

3—1桥式整流电路工作状态图

如此重复下去，结果在Rfz上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5—6中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电小。

2.2.2滤波电路

滤波电路时一种能使有频率信号通过，同时抑制无用成分的电路，R10、C4组成降压、滤波电路，经C4的滤波率去交流成分，电阻R10分得一部分电压起到降压的作用。

2.2.3声控走廊灯开关电路原理图

图3—2声控走廊灯开关电路原理图

声控走廊灯开关电路PCB图

3．声光控制电路

控制电路的主要作用是完成对声控和光控电路的控制，即照明电路的亮与不亮都由控制电路来控制完成，控制电路是路灯控制电路中的主体电路，它包括声控和光控电路，只有当声控和光控电路同时起作用时，即既有光信号又有声音信路时，控制电路才会作用，开关打开。

该部分电路主要有声音信号转换电路，光信号转换电路和TC4011BP构成。电路如图4所示。

光控部分采用光敏电阻的感光特性来工作的，即当有光线的时候，其处于低电阻状态，其上几乎不分得电压；在没有光线或者光线较暗的时候，其处于高阻状态。光敏电阻的光电特性如图5所示，此电路就是利用光敏电阻的光电特性输出高低电平信号来起到光控作用的。

声控部分主要是通过话筒等声音接收电路来把声音信号转化为电信号。三极管V1在没有声音信号时处于饱和状态，当有声音信号时，声音信号通过电容的耦合，短时间内拉低V1基极的电位，使三极管V1的瞬间截止,V1的集电极上产生一个瞬间高电平送入控制电路，经过处理，从而达到声控的目的。

3.2开关电路

开并电路由一个开关管和两个分压电阻组成，由开关管的开关作用来控制发光管的亮与灭。

该部分工作原理如下：当TC4011BP的3脚输出高电平时经过R2,R3分压后供给SCR控制极一个约2V左右的开关信号，使开关管V2导通，灯泡发光。当TC4011BP的3脚为低电平时，开关管关断，LED熄灭，直到3脚变为高电平时才亮。

其电路原理如下：

3．3延时电路

延时电路的作用主要是完成保持晶闸持续导通一段时间，维持发光二极管持续发光一段时间，持续时间的长短由延时电容的放电时间来决定，延时电容的放电时间即为照明的持续时间，当充电电容通过电阻放电，从开始放电开始直到放电结束的这一段时间（即由R，C）来决定，只要改变电阻值或电容值，即可改变充放电时间长短，从而维持TC4011BP的8，9脚的高电平在一段时间内保持不变，从而决定LED的发光的时间长短，即维持照明的时间改变。其组成只要由电阻、电容，电容是通过电阻放电的。改变电阻阻值和电容容量可以改变灯泡维持点亮的时间,

4．调试

4.1调试准备—检查电路

在通电调试之前，必须认真检查电路连线是否正确，对照电路图按照一定顺序逐渐检测，特别要注意电源是否接错，电源与地是否有短接，二极管是否接反，轻轻拨一拨元器件，观察焊点是否

牢固。

4.2通电观察

安装保险管后才能给电路通电。电源接通后首先保证安全，观察电路中是否有冒烟、起火等现象。如果有，应立即断电，故障排除后继续通电，并注意观察各器件引脚电压是否正常，打开电源，给系统加上激励信号源（如系统的拍手声、打击声），用眼睛直接观察灯泡手否亮和按时熄灭。

4.3调试

先用万用表测量电路有关电位是否正常。检查发光二极管是否正常正常工作。发现不正常现象时，及时找出原因进行修改。

注意接线不得有误，接入电源，使脉冲发生电路正常工作。在光电二极管有光与无光的情况下看总体电路的工作情况。观察灯泡是否按要求进行亮暗变化。如不能顺利完成以上功能，则应该认真检查电路的连接及功能设计是否有误并作出相应调整。

在本电路调试中，发现无论光电二极管遮光与否，灯一直保持亮的状态不变，测得三极管各引脚、单向晶闸管两端、及六反相器均无电压，用万用表测量整流桥损坏。换上新的整流桥后测得：三极管基极电压0.6V、集电极电压0.1V、发射极电压0V

单向晶闸管A极4.5V、G极0.8V、K极0V

反相器电压4.0V