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  • 1 # fire1

    聲光控燈是樓道中使用非常廣泛的,它可以識別聲音後自動控制照明,延時一段時間後會自動關閉,並且有光線控制,白天光照較強時不會開燈,可以有效節省電能。

    聲光控燈的電路有很多種,有的使用分立元件,有的使用晶片控制,但是基本的工作原理都是相似的,下面以CD4011作為主控構成的聲光控燈電路為例,瞭解工作原理。

    既然叫做聲光控延時燈,那麼這個電路就要實現聲音光線的檢測,以及延時開關的控制。電路最左側有駐極體話筒B、電阻R1-R3以及三極體VT7構成的是聲音識別及放大電路,電阻R1給駐極體話筒提供偏置電壓,話筒輸出的訊號經電容C1耦合後輸入到三極體VT7的基極,有三極體放大之後的訊號由集電極輸出;輸出的訊號輸入到第一個邏輯閘的輸入端,第一級的邏輯電路是光控識別電路,邏輯閘使用的是CD4011,是一個與非門,它的邏輯關係是“全1出0,有0出1”,當白天光線較強時,光敏電阻GR的阻值較低,D1另一個輸入端會變為低電平,D1的輸出端會保持高電平而不受聲音訊號的控制。

    後面的三個邏輯閘D2-D4的兩個輸入端相連,邏輯關係變成的非門,在這裡的作用主要為反相及放大。D1輸出的高電平經過D2後變為低電平,D4的輸出為低電平,可控矽無法得到觸發電壓而截至,燈不發光。

    當黑天光線較暗時,光敏電阻的阻值變大,D1的其中一個輸入引腳變為高電平,另一個引腳受聲音訊號的控制。當識別到聲音後,另一個輸入引腳會產生高電平的脈衝,D1輸出0電平,經過D2反相後為高電平,經過二極體D6後輸入到D3的輸入端,經過D3及D4後輸出高電平,可控矽得到觸發電壓導通,燈發光。

    由於電容C2的存在,D3輸入端變為高電平的同時會給電容充電,這樣即使聲音訊號消失,高電平也會維持一段時間,隨著電容向電阻R5放電,D3的輸入端變為低電平,這樣就起到了延時熄滅的作用。

    電阻R7、穩壓二極體VD5以及電容C3為電路的供電電路,調節電阻PR的阻值可以改變光控的靈敏度,改變電容C2的容量或者電阻R5的阻值可以改變延時時間。

    雖然聲光控延時燈應用比較廣泛,但是它也有一些缺點,比如靈敏度低,有時需要很大的聲音才能識別,容易受到噪音干擾造成整樓的燈一起亮。現在的樓道燈控制很多都換成了熱釋電控制,這種控制不需要聲音,而是檢測人體輻射的紅外線,無論是從靈敏度還是抗干擾能力都是比聲光控要好一些的。

  • 2 # 技術閒聊

    聲光控燈電路在樓梯間或走廊等地方很常用,其原理就是利用聲音感測器和光敏感測器(光敏電阻、光敏二極體等)對燈進行組合控制。當夜晚(光線較暗)時,聲控起作用,當有聲音時,燈會亮,持續一段時間自動熄滅;當白天(光線較強)時,聲控不起作用,無論是否有聲音,燈都不會點亮。

    ▲提問者給出的原理圖

    從上圖可以看出,整個電路圖包括燈的主迴路電路和控制電路,主迴路電路由整流橋D1~D4、閘流體KD、燈泡EL組成,閘流體KD閘流體KD屬於電子開關,當KD截止時,燈泡不亮,因為主迴路沒有電流。雖然控制電路也有電流,但是控制電路的電流非常小,不足以點亮燈泡,給控制電路供電的上端串聯R1=100K的電阻,其電流小於220V/100K=2.2mA,遠遠達不到點亮40W左右燈泡所需的電流。

    控制電路分析:

    (1)從原理圖可以看出光敏感測器採用光敏二極體D6,光敏二極體的特性:當光線較暗時,光敏二極體的反向電流非常小(一般小於0.1微安),相當於截止狀態;當光線較強時,光敏二極體的反向電流明顯變大,而且光線越強,反向電流越大!也叫光導電特性。

    (2)從光敏二極體D6處分析,當光線較強時,光敏二極體的反向電流較大,NPN三極體Q2導通,三極體Q3的基極直接被拉地,Q3一直處於截止狀態,三極體Q4基極有470K上拉電阻而形成基極電流,所以Q4導通,此時閘流體KD的控制端為低電平,所以閘流體KD截止,沒有主迴路,因此燈泡不亮。

    (3)當光線較強時,Q3的基極被拉地,Q3截止,無論聲音感測器有什麼樣的訊號都無法透過Q3傳輸,也就是說光線較強(白天)時,聲音無法控制燈泡點亮!

    (4)當光線較暗時,光敏二極體反向截止,Q2截止,無聲音訊號時,Q1導通,Q3截止,Q4導通,此時閘流體KD的控制端為低電平,所以閘流體KD截止,沒有主迴路,因此燈泡不亮。

    (5)當有聲音訊號時,聲波從感測器MIC傳入,經過電容C2進行耦合,聲音訊號負半周時,電容C2左側被拉低,電容C2充電,形成電流,導致Q1基極電壓較低而使Q1截止,從而Q3導通,電容C3左側被拉低,電容充電,形成電流,從而Q4截止,此時閘流體KD的控制端為高電平,所以閘流體KD導通,形成主迴路,燈泡點亮。

    (6)當電容C1和C2充滿電時,控制電路恢復初始狀態,燈泡熄滅。

    (7)改變電容C1、C2以及電阻R3、R8的大小可改變燈泡持續點亮的時間。

  • 3 # 電子及工控技術

    聲光控制電路原理講述

    今天我給大家介紹一種由晶片CD4011四2輸入端與非門控制的聲光控制電路圖。它其實是用聲音來控制燈的點亮,經過短暫的一段延時後,會使燈自動熄滅,這種聲光控制電路在現代的一些建築物中經常用到,下面我們來講述其工作原理。原理圖如下圖所示

    我們觀察一下電路圖,整個電路由四部分組成;即分別是整流電路、聲控電路、光控電路、延時電路。下面我們先介紹電路圖的工作原理:接負載的電路輸入端由四個整流二極體VD1、VD2、VD3、VD4將交流220V進行橋式整流後變成脈動的直流電,R1、R2進行串聯分壓,然後取出電壓在經過電解電容C2進行濾波後給晶片CD4011、三極體9014、拾音器BM進行供電。當有聲音發出時拾音器就會接收到,然後把聲音變成電壓訊號經過耦合瓷片電容C1送到三極體9014的基極進行電壓放大。放大後的訊號送到晶片CD4011與非門的2腳,如下圖所示。

    電路圖中R4和R7是三極體9014的偏置電阻,主要是為三極體提供合適的靜態放大工作點。

    白天使燈關斷的原理

    為了使聲控開關白天關斷,使燈不亮。電路中使用了光敏電阻RG與電阻R5串聯,組成串聯分壓電路。白天時光敏阻值較低,其兩端電壓是低電平,這個低電平送入與非門1腳。這樣D1這個與非門輸出為高電平,這個高電平進入5、6引腳第二個與非門使其輸出為低電平,這個低電平又經過第4引腳經過VD5二極體送入晶片8、9腳然後從10引腳輸出高電平,這個高電平然後送入12、13引腳最後從11引腳輸出經過R3電阻送入到單向閘流體觸發極。由於此時是低電平,所以無法使閘流體導通。

    晚上燈可延時控制的過程

    當夜晚來臨時光線暗度加大,這時光敏電阻加大,光敏電阻RG兩端電壓較高,這時晶片4輸出高電平,這時透過C3進行充電,當C3充到一定高電位時,經過兩個與非門之後由晶片11腳輸出高電平促使閘流體導通,這時開關閉合使燈點亮。當C3充滿後,開始向R8放電,當放到低電位時,11引腳又輸出低電平促使閘流體截止,電子開關斷開。這樣完成了由開到關的過程。

    我們改變電容C3和電阻R8的大小可以改變延時時間,這樣可以滿足不同的要求。其整個電路框圖如下面所示。

  • 4 # 創意電子DIY分享

    聲光控燈電路一般由聲波訊號放大器、光控電路及電子開關電路(一般採用閘流體作為電子開關)等幾部分組成,其電路工作原理很簡單,話筒將接收到的聲波訊號轉為電訊號並經放大器放大後透過電子開關去控制燈泡的工作。為了使聲控燈只在晚上工作,電路中添加了光控電路,白天光控電路控制的放大器無法正常工作,故白天聲控燈不會點亮。下面我們就來介紹一下提問者給的聲光控燈電路圖(見摺疊回答)的工作原理。

    上圖是提問者給出的聲光控燈的電路原理圖。這是一個採用三極體分立元件設計的簡易聲光控照明燈,MIC為駐極體話筒,在這裡作為聲音感測器使用,三極體Q1、Q3組成簡單的低頻放大器,Q2及光敏二極體D6組成光控電路,控制著三極體Q3的工作。Q4及單向閘流體MCR100-6組成延時控制電路,控制著燈泡的工作。

    白天,光敏二極體D6的反向電阻很小,三極體Q2導通,Q3的基極被短路,其處於截止狀態,此時即使MIC接收到聲波訊號,亦不會被Q3放大,故白天聲光控燈不會點亮。晚上,D6的反向電阻變得很大,Q2趨於截止,解除對Q3的封鎖,Q3可以正常放大訊號。此時若MIC接收到聲波訊號,便會被Q1和Q3放大,經Q3放大後的訊號透過電容C3耦合至Q4的基極,並透過Q4去觸發閘流體MIC100-6導通,這樣燈泡EL便會點亮,其點亮的時間由電容C3和電阻R8的大小決定。

    該聲光控燈電源電路由二極體D1~D4、R1及C1組成。AC220V電源經D1~D4組成的整流橋整流、R1降壓限流及C1濾波後,直接給MIC電路及Q1~Q3組成的聲光控電路供電。

    上圖為成品的聲光控燈電路板,由於這種聲光控燈大都採用TO-92封裝的小功率單向閘流體作為電子開關,一般要求所接的燈泡功率≤40W,若燈泡功率過大,很容易損壞閘流體。

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