2.9　教室照明燈時(shí)控開關(guān)

各學(xué)校的教室照明燈平常只在學(xué)生上晚自習(xí)時(shí)使用，每天開、關(guān)燈時(shí)間是準(zhǔn)確一致的。故可用這里介紹的時(shí)控開關(guān)來實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)控制。

該時(shí)控開關(guān)經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，證明工作穩(wěn)定可靠，它杜絕了工作人員不能按時(shí)開關(guān)燈現(xiàn)象，既確保了學(xué)校夜晚作息時(shí)間不受影響，又具有一定節(jié)電效果。

2.9.1　工作原理

教室照明燈時(shí)控開關(guān)的電路如圖2-24所示。單向晶閘管VS1、VS2構(gòu)成了雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，利用虛線框內(nèi)所示的電子表Ⅰ和Ⅱ所產(chǎn)生的鬧鈴信號(hào)分別作為單向晶閘管VS1、VS2的觸發(fā)信號(hào)，進(jìn)而通過電磁繼電器K控制交流接觸器KM，最后由交流接觸器觸點(diǎn)KM1、KM2完成對各教室照明燈H1～Hn（n為自然數(shù)）的亮滅控制。

閉合電源開關(guān)SA1，220V交流市電經(jīng)電源變壓器T降壓、晶體二極管VD1～VD4橋式整流和電容器C5濾波后，輸出約12V的直流電壓，供控制電路工作用電。此時(shí)，單向晶閘管VS1、VS2因無觸發(fā)信號(hào)均處于截止?fàn)顟B(tài)，電磁繼電器K和交流接觸器KM均無電不動(dòng)作，被控照明燈H1～Hn不亮。晚上，當(dāng)電子表Ⅰ按預(yù)定的時(shí)間報(bào)鬧時(shí)，取自表內(nèi)壓電蜂鳴片BC1兩端的部分報(bào)鬧電信號(hào)經(jīng)電容器C1耦合至單向晶閘管VS1的控制端，直接觸發(fā)單向晶閘管VS1導(dǎo)通，一方面使電容器C3、C4串聯(lián)構(gòu)成的無極性電容器充上右正左負(fù)約12V的直流電壓；另一方面使電磁繼電器K通電動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)KH接通交流接觸器KM的電源，使交流接觸器KM兩觸點(diǎn)KM1、KM2自動(dòng)接通照明燈電路，被控照明燈H1～Hn通電發(fā)光。待熄燈時(shí)間到后，電子表Ⅱ報(bào)鬧，其部分報(bào)鬧信號(hào)經(jīng)電容器C2耦合至單向晶閘管VS2的控制端，使單向晶閘管VS2受觸發(fā)導(dǎo)通，電容器C3、C4所充電壓反向加至單向晶閘管VS1的陽極與陰極之間，使單向晶閘管VS1陽極電位瞬間過零，于是單向晶閘管VS1關(guān)斷，電磁繼電器K及交流接觸器KM先后斷電釋放，被控照明燈H1～Hn熄滅；與此同時(shí)，電容器C3、C4被充上左正右負(fù)約12V直流電壓。當(dāng)?shù)诙焱砩想娮颖恝裨俅螆?bào)鬧時(shí)，單向晶閘管VS1又一次導(dǎo)通，電容器C3、C4反向充電，單向晶閘管VS2因陽極電位瞬間過零而關(guān)斷……如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)每天燈光無人操作自動(dòng)準(zhǔn)時(shí)控制。

電路中，SA1作為控制電路的電源開關(guān)，可以在節(jié)假日打開它，使被控照明燈H1～Hn不再定時(shí)通電工作。SA2為人工輔助開燈控制開關(guān)。每當(dāng)遇到陰雨天或其他特殊情況需要開燈時(shí)，閉合開關(guān)SA2，可隨時(shí)開亮被控照明燈H1～Hn；斷開開關(guān)SA2，則被控照明燈H1～Hn熄滅。

2.9.2　元器件選擇

電子表Ⅰ、Ⅱ選用具有報(bào)鬧功能的普通產(chǎn)品，要求不帶整點(diǎn)報(bào)時(shí)或具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)“取消”功能。VS1、VS2宜采用觸發(fā)電流很小的塑封單向晶閘管，如MCR100-1或BT169D、CR1AM-6、2N6565型等，其實(shí)物引腳排列參見圖1-17。VD1～VD4用1N4001或1N4007型硅整流二極管。

R1～R3均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1、C2均用CT1型瓷介電容器；C3～C5均用CD11-16V型電解電容器。

SA1、SA2均用KNX-2W1D型單刀雙擲（僅用其中一擲）小型鈕子開關(guān)，亦可用KNP1型船形開關(guān)。F用BGXP-1A型保險(xiǎn)管，并配套BLX-1型機(jī)裝式保險(xiǎn)管座。

K選用JZC-22FA/012-1Z型超小型中功率電磁繼電器（外形及引腳排列參見圖3-22），其觸點(diǎn)負(fù)荷為3A×220V（交流），體積僅為22.5mm×16.5mm× 16.5mm，可直接焊在印制電路板上。KM用線圈工作電壓是220V的交流接觸器，其觸點(diǎn)額定電流根據(jù)所控照明燈總功率大小來確定。如選擇觸點(diǎn)額定電流為20A，則可控制4kW以內(nèi)的照明燈，完全滿足一般學(xué)校的需要。T用輸入電壓是220V、輸出電壓是12V、額定功率≥3W的小型優(yōu)質(zhì)電源變壓器，要求長期通電運(yùn)行不過熱。

2.9.3　制作與使用

圖2-25為該教室照明燈時(shí)控開關(guān)的印制電路板接線圖，印制電路板實(shí)際尺寸約為60mm×40mm。印制電路板也可直接采用相同大小的單孔“洞洞板”，并充分利用元器件引腳飛線連接，以省去加工專用印制電路板的麻煩。

焊接時(shí)，電路板上的外引線頭1～4，應(yīng)按照圖2-24所示，分別接兩塊電子表內(nèi)的壓電蜂鳴片BC1和BC2的兩端，注意電烙鐵外殼應(yīng)良好接地，以免交流感應(yīng)電壓擊穿表內(nèi)CMOS大規(guī)模集成電路。焊接好的電路板連同電源變壓器T裝入一絕緣小盒內(nèi)，盒面板固定電子表Ⅰ和Ⅱ，并開孔固定控制開關(guān)SA1、SA2和熔絲座。交流接觸器KM用雙股導(dǎo)線引出盒外，直接固定在配電室內(nèi)電控板空閑位置處，其常開觸點(diǎn)KM1、KM2可直接并接在被控照明燈原有總閘開關(guān)的兩端，亦可串入教室照明燈總回路中去。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，調(diào)電子表Ⅰ的報(bào)鬧時(shí)間，確定好晚上開燈時(shí)間；調(diào)電子表Ⅱ的報(bào)鬧時(shí)間，確定好熄燈時(shí)間。一般只要元器件質(zhì)量有保證、焊接無誤，即可滿意工作。順便指出：電子表使用一段時(shí)間后，應(yīng)及時(shí)更換表內(nèi)電池，以免因表停而造成時(shí)控開關(guān)失靈。

該時(shí)控開關(guān)除用于控制教室照明燈外，還可用于控制公園、廣場、機(jī)關(guān)單位的路燈，廣告箱、閱報(bào)欄的照明燈，以及電視差轉(zhuǎn)機(jī)的總電源等。用于控制功率不大（≤500W）的廣告箱燈、閱報(bào)欄燈時(shí)，可省掉交流接觸器，直接用電磁繼電器K的常開觸點(diǎn)KH去控制負(fù)載燈。