基于CD4011構(gòu)成的簡(jiǎn)單實(shí)用聲光控開關(guān)燈電路

1、基于CD4011構(gòu)成的簡(jiǎn)單實(shí)用聲光控開關(guān)燈電路3C2R5(R4R32OR8印刷線路板焊點(diǎn)面TIP2MOAC220V3DlCD4001D3 D25D4T2GRIMICCIB D-HE 9013印刷線路板圖這款簡(jiǎn)單聲光控制電子開關(guān)具有聲音信號(hào)和光信號(hào)控制功能，當(dāng)有光照射時(shí)，開關(guān)電路處于關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)光信號(hào)比較弱時(shí)，開關(guān)電 路受聲音信號(hào)的控制，使用這種開關(guān)，人們不必在黑暗中摸索開關(guān)， 也不必?fù)?dān)心點(diǎn)長明燈費(fèi)電和損壞燈泡，夜間只要有腳步聲，燈便自動(dòng) 點(diǎn)亮，延時(shí)一分鐘左右后自動(dòng)熄滅。特別適用于自動(dòng)控制路燈照明及 走廊和樓道等片的短時(shí)照明。一、電路組成及工作原理1、電路組成電路主要由以下幾部分組成。(1)

2、、聲音信號(hào)輸入電路。由話筒MIC、電阻Rl.、R2、R3、電容Cl 和三極管TI組成。聲音信號(hào)經(jīng)話筒MlC轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后經(jīng)CI耦合至 TI放大，最后由TI的集電極輸出并送入集成電路ICI的2腳。(2) 、光信號(hào)輸入電路。由電阻R4和光敏電阻Rg組成。光的強(qiáng)弱經(jīng) 光敏電阻Rg轉(zhuǎn)換為高、低電平后送入集成電路ICI的1腳。(3) 、橋式整流電路。由二極管D2、D3、D4、D5組成。其功能是將 220V的交流市電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電壓。(4) 、降壓濾波電路。由電阻R5、R6和電容C2組成。其功能是對(duì)橋 式整流電路輸出的脈動(dòng)直流電壓進(jìn)行降壓濾波，獲得IoV左右的直流 電壓，作為控制電路的直流電源。(5)

3、、延時(shí)電路。由二極管D1、電阻R8和電容C3組成。延時(shí)時(shí)間由 RS和C3決定，按圖中所示參數(shù)值可延時(shí)約6070S。二極管DI起隔 離作用。、控制電路。由集成電路ICl、電阻R7和雙向可控硅T2組成， 其作用是控制開關(guān)的通斷。這里雙向可控硅T2起開關(guān)作用。集成電 路ICl是整個(gè)電子開關(guān)的核心元件，型號(hào)為.TCdOllBPo它是四-二輸 入與非門集成電路。其中1、2腳和3腳分別為與非門1的輸入和輸 出端；5、6和4腳分別為與非門2的輸入和輸出端；8、9和10腳分 別為與非門3的輸入和輸出端；12、13和11腳分別為與非門4的輸 入和輸出；7和14腳分別是接地和電源腳。在該電路中與非門1和 與非門2

4、組成聲音信號(hào)和光信號(hào)與邏輯電路；與非門3、與非門4和 電阻R7組成觸發(fā)電路。（7）、負(fù)載。由白熾燈EL組成，最大可接IOOWo2、電路工作原理220V交流電通過白熾燈EL后，經(jīng)D2、D3、D4、D5橋式整流電 路把交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)直流電壓，由R5和R6分壓、C2濾波，獲得 IOV左右的直流電壓，作為控制電路的工作電源，這時(shí)通過口熾燈EL 的電流小于2mA,所以口熾燈不會(huì)發(fā)光。電阻R4和光敏電阻Rg串聯(lián) 分壓，當(dāng)有光照射光敏電阻Rg時(shí)，它呈低阻狀態(tài)，即ICI的1腳（與 非門1的光信號(hào)輸入端）為低電平，此時(shí)聲音信號(hào)被屏蔽（不起作用）， 與非門1的輸出即ICI的3腳為高電平。與非門1的3腳輸出端接與

5、 非門2的5、6腳輸入端，所以與非門2的4腳輸出為低電平。此時(shí) 二極管Dl截止，觸發(fā)電路無觸發(fā)信號(hào)，雙向可控硅T2截止，白熾燈 EL熄滅。當(dāng)無光照射時(shí)，光敏電阻Rg呈高阻狀態(tài)，即ICl的1腳（與 非門1的光信號(hào)輸入端）為高電平，與非門1打開，聲音信號(hào)可以輸 入。話筒MlC和電阻Rl將外界的聲音信號(hào)變成電信號(hào)。在外界無聲 的情況下，三極管Tl處于飽和狀態(tài)，使與非門1的輸入端即ICl的 2腳（與非門1的聲音信號(hào)輸入端）為低電平，與非門1的輸出即ICI 的3腳為高電平。最終使與非門2的輸出4腳為低電平，白熾燈EL 熄滅。若外界有聲音，三極管Tl將出現(xiàn)反復(fù)飽和、截止，使與非門 1的2端反復(fù)出現(xiàn)高、低電

6、平的轉(zhuǎn)換過程。若與非門1的兩個(gè)輸入端 有一個(gè)為低電平時(shí)，與非門2便輸岀低電平，只有當(dāng)與非門1的兩個(gè) 輸入端都為高電平時(shí)，與非門2才輸岀高電平。當(dāng)與非門2輸出高電 平時(shí)，通過隔離二極管Dl給電容C3充電，當(dāng)C3充電電壓達(dá)到與非 門3的閾值電平時(shí)，使與非門4輸出高電平，通過電阻R7觸發(fā)雙向 可控硅T2使其導(dǎo)通,主回路便有較大的電流通過白熾燈EL使其發(fā)光。 T2導(dǎo)通后，由于沒有了聲音信號(hào)，與非門1的輸入端ICl的2腳很 快變?yōu)榈碗娖剑瑥亩古c非門2輸出為低電平。但延時(shí)電路的電容 C3通過電阻RS放電，經(jīng)過大約1分鐘的時(shí)間下降到與非門3的閾值 電平以下，使與非門4輸出低電平，當(dāng)交流電過零點(diǎn)時(shí)，T2自動(dòng)

7、關(guān) 斷，白熾燈EL熄滅。因此，白天白熾燈EL不亮，只有到了晚上話筒 MlC接收到聲音信號(hào)時(shí)，才能產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，使雙向可控硅T2導(dǎo)通, 白熾燈EL發(fā)光，延時(shí)一段時(shí)間后白熾燈EL自動(dòng)熄滅。二、電路安裝、調(diào)試與故障分析1、電路安裝下圖（略）所示為該電子開關(guān)印制電路板參考接線圖，印制電路 板實(shí)際尺寸約為35mm×65mio按圖中所示進(jìn)行元器件的安裝焊接。 注意，負(fù)載白熾燈EL釆用外接方式，不安裝在印制電路板上。2、電路調(diào)試檢查整個(gè)電路板沒有虛焊、漏焊和短路后，接上負(fù)載口熾燈EL以及 220V交流市電進(jìn)行通電檢查。調(diào)試時(shí)用萬用表直流電壓擋測(cè)試集成電路ICI的14腳應(yīng)有IOV左右 的直流電壓。然

8、后在有光無聲情況下測(cè)量三極管TI集電極C應(yīng)為低 電平，即此時(shí)三極管Tl應(yīng)飽和導(dǎo)通，在有光有聲的情況下，白熾燈 EL應(yīng)不亮。用不透明的膠布遮蓋住光敏電阻Rg,在有聲音時(shí)口熾燈EL應(yīng)能 點(diǎn)亮并且延時(shí)6070S后自動(dòng)熄滅。達(dá)到以上要求，說明電路己調(diào)試 成功。3、故障原因及檢修調(diào)試中可能會(huì)出現(xiàn)以下故障。應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行檢修。(1) 晚上聲音小時(shí)白熾燈EL不亮，當(dāng)聲音很大時(shí)燈才亮。這是聲音信 號(hào)輸入電路靈敏度降低所致。其原因可能是話筒MlC靈敏度降低、電 容CI容量減小、三極管T1、電阻R2、R3等元件參數(shù)改變等等。檢 修時(shí)，可適當(dāng)減小電阻Rl的阻值以提高M(jìn)le的靈敏度。增大電阻R2 和減小電阻R3的

9、阻值，以降低三極管Tl的靜態(tài)工作點(diǎn)。也可用一個(gè) 等值電容與Cl并聯(lián)，觀察效果是否改變等方法，提高聲音輸入電路 的靈敏度。(2) 晚上白熾燈EL經(jīng)常誤觸發(fā)而發(fā)光。這一般是聲音信號(hào)輸入電路靈 敏度太高所致。檢修時(shí)對(duì)該部分電路的元件與上述仃)進(jìn)行相反調(diào)整。白天有聲音時(shí)白熾燈EL便亮。這是光信號(hào)輸入電路的故障。檢修 時(shí)，檢查光敏電阻Rg是否接收光線不足，可采用清除光敏電阻Rg處 灰塵，檢查光敏電阻Rg的位置是否正確，光敏電阻Rg是否開路，適 當(dāng)增大電阻R4的阻值，降低與非門1的1端輸入電平等辦法加以解 決。(4) 晚上有聲音時(shí)白熾燈EL也不亮。其原因是聲音信號(hào)輸入電路在有 聲音時(shí)不能輸出高電平，光信號(hào)輸入電路輸出低電平，集成電路ICl 損壞等造成的。檢修時(shí)，在有聲音信號(hào)時(shí)測(cè)量與非門1的2端是否為 高電平，在無光時(shí)測(cè)量與非門1的1端是否為高電平。若不是高電平 說明故障在相應(yīng)的輸入電路，若是高電平應(yīng)檢查集成電路ICI的邏輯 關(guān)系是否正確。(5) 白天和晚上白熾燈EL均長亮。其原因一般是雙向可控硅T2被擊穿。檢修時(shí)，斷電后用萬用表的電阻擋測(cè)量T2兩個(gè)陽極之間的電阻，若 在IKQ