- 創意控制類電子制作80例
- 張曉東
- 1422字
- 2020-03-04 17:40:26
2.4 光控延時壁燈開關
在壁燈(或床頭燈、臺燈)的座腔內附加下面介紹的光控延時開關,可使壁燈新增環境光線突變自動延時點亮功能:每當關掉室內其他照明燈后,它便能自動點亮弱光照明1min左右,避免了主人摸黑上床或鎖門外出,給家庭夜生活帶來諸多方便。
新增光控延時開關電路設計合理,制作成本低,而且它的接入并不影響原壁燈手動開關對燈光的正常控制。
2.4.1 工作原理
光控延時壁燈的電路如圖2-10所示。其中:虛線右邊為壁燈原有電路;虛線左邊為新增光控延時開關電路。

圖2-10 光控延時壁燈電路圖
220V交流電經晶體二極管VD1半波整流、電阻器R1降壓限流、穩壓二極管VD2限壓和電容器C1濾波后,輸出約24V直流電壓,供光控開關電路工作用電。白天或夜晚其他電燈點亮時,光電三極管VT受光照呈導通狀態,單向晶閘管VS無合適觸發電流而關斷,電燈H不亮。當室內光線突然變暗(關燈)時,光電三極管VT失去光照而趨于完全截止,電容器C2正端電位跳高,電容器C1通過電阻器R2、單向晶閘管VS的控制端對電容器C2充電,充電電流作為觸發電流使單向晶閘管VS開通,電燈H通電(約99V直流脈動電壓)發出柔弱照明光。經過一段時間(延時時間),電容器C2充電電流小于單向晶閘管VS的最小觸發電流,單向晶閘管VS在交流電過零時關斷,電燈H自動熄滅。
當天黑室內光線緩慢變暗時,由于電容器C2的正端電位隨著光電三極管VT的逐漸截止而緩慢升高,其充電電流始終低于單向晶閘管VS的最小觸發電流,故電燈H不會點亮。當天亮或再次開亮其他電燈時,光電三極管VT導通,電容器C2正端電位下降,電容器C2所充電荷通過光電三極管VT和晶體二極管VD3泄放掉,為再次延時開燈做好準備。
電路中,電燈延時點亮的時間長短,主要由電容器C2、電阻器R2的數值大小確定,此外還與光電三極管VT的光電變化參數以及單向晶閘管VS的最小觸發電流大小有關。按圖選用元件,實測延時時間為1~1.5min。整個開關電路自身耗電甚微,實測總電流為0.13mA左右。
2.4.2 元器件選擇
VS選用MCR100-8(額定正向平均電流0.8A,額定工作電壓600V)或BT169D(1A、400V)、CR1AM-6(1A、400V)小型塑封單向晶閘管,其外形和引腳排列參見圖1-17,要求門極觸發電流≤20μA。
VT用3DU32型硅光電三極管。VD1、VD3分別用1N4004(最大整流電流1A,最高反向工作電壓400V)和1N4001(1A、50V)型硅整流二極管,VD2用24V、0.25W普通硅穩壓二極管,如1N4116或2CW66型等。
R1、R2均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1、C2用CD11-25V型電解電容器。
2.4.3 制作與使用
圖2-11為光控延時壁燈開關的印制電路板接線圖。印制電路板實際尺寸約為35mm×25mm。

圖2-11 光控延時壁燈開關印制電路板圖
焊接好的電路板直接裝入所控壁燈(或床頭燈、臺燈)的座腔內,并按圖2-10所示,通過a、b、c三根引線頭與所控電燈電路正確相接。光電三極管VT應伸出燈座外固定,要求既能避開自身燈光照射,又能良好接受室內其他常用照明燈直射。
新增光控延時開關只要元器件質量有保證、焊接無誤,一般無須調試即可正常工作。如果嫌電燈每次延時照亮的時間太長(或太短),可通過適當減小(或增大)電容器C2或電阻器R2的參數來加以調節。如果電燈在延時熄滅前出現嚴重閃爍、甚至無法熄滅現象,一般多是由光電三極管VT受到不易被人發覺的燈光反射光所引起,只要重新調整一下光電三極管VT的安裝位置或角度(必要時可加裝一段黑色塑料管),便可排除故障。
使用時注意:此光控延時開關只適合控制標稱功率為300W以內的白熾燈,不可用于控制日光燈或其他感性負載,否則會損壞電感器具與開關內部的單向晶閘管。安裝或調節光控延時開關電路前,必須先斷開220V交流電的總電源開關,切記不要帶電安裝,謹防觸電!