2.10　霓虹燈循環(huán)發(fā)光控制器

這里介紹一種制作容易、成本低廉、工作穩(wěn)定可靠的霓虹燈循環(huán)發(fā)光控制器。其控制程序?yàn)椋簾?亮→燈2亮→燈3亮→燈4亮→停留片刻全熄滅，然后又從頭開(kāi)始重復(fù)工作。

該控制器經(jīng)筆者長(zhǎng)期使用，證明效果良好，它非常適合用來(lái)控制4顆文字構(gòu)成的霓虹燈組，如“××大廈”“××超市”“××賓館”“××中學(xué)”和“歡度春節(jié)”等，當(dāng)然也適合控制一些圖案造型的霓虹燈或普通彩燈。

2.10.1　工作原理

霓虹燈循環(huán)發(fā)光控制器的電路如圖2-26所示，它由電源變換、程序控制信號(hào)發(fā)生器和光電耦合交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)三部分組成。為了便于說(shuō)明原理，繪出電燈H1～H4以代表被控霓虹燈組。

接通電源，220V交流市電經(jīng)電容器C1降壓限流、晶體二極管VD11～VD14橋式整流、穩(wěn)壓二極管VD10穩(wěn)壓和電容器C2濾波后，輸出12V直流電壓，向程序控制信號(hào)發(fā)生電路供電。“555”時(shí)基集成電路A1與電位器RP、電阻器R2和R3、電容器C3等組成了超低頻振蕩器，由A1第3腳輸出的時(shí)鐘脈沖進(jìn)入十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器A2，使其輸出端Q0～Q5（第3、2、4、7、10、1腳）順序輸出高電平。當(dāng)Q0輸出高電平時(shí)，被控霓虹燈組H1～H4全部處于熄滅狀態(tài)；當(dāng)Q1～Q4順序輸出高電平時(shí)，發(fā)光二極管VD1～VD4依次點(diǎn)亮，所對(duì)應(yīng)的光敏電阻器RL1～RL4將順序由高阻值變?yōu)榈妥柚担闺p向晶閘管VS1～VS4隨之由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通，控制H1～H4順序點(diǎn)亮；當(dāng)Q5輸出高電平時(shí)，VS1～VS4因失去光電觸發(fā)信號(hào)而在交流電過(guò)零時(shí)全部關(guān)斷，H1～H4同時(shí)熄滅，Q5輸出的正脈沖信號(hào)直接送入清零端CR（第15腳），使A2自動(dòng)清零。隨后，上述過(guò)程又從頭開(kāi)始重復(fù)進(jìn)行。

電路中，每路燈順序點(diǎn)亮?xí)r間及全熄停留的時(shí)間均相同，可通過(guò)調(diào)節(jié)電位器RP在0.5～6.5s間連續(xù)選擇。VD9為該時(shí)間顯示發(fā)光二極管。

2.10.2　元器件選擇

A1選用NE555型“555”時(shí)基集成電路，也可用同類產(chǎn)品5G1555、FX555或LM555等直接來(lái)代換，其引腳功能及排列參見(jiàn)圖1-27；A2選用CD4017型十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器集成電路，也可用CC4017、MC14017等型集成電路直接代換。

VS1～VS4均用T0810（額定通態(tài)電流IT=8A，斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM、URRM≥1000V）雙向晶閘管，如用T0805（8A、500V）或BT137（8A、600V）、BCR8AM-8（8A、600V），則應(yīng)在其主電極（第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極）兩端并聯(lián)上型號(hào)為MYH1-470/1的壓敏電阻器，以防止霓虹燈升壓變壓器產(chǎn)生的自感電壓擊穿管子。這幾種雙向晶閘管的外形與引腳排列如圖2-27所示。

VD1～VD4均用?5mm高亮度發(fā)光二極管；VD5～VD8用1N4148型硅開(kāi)關(guān)二極管；VD9用普通?5mm紅色發(fā)光二極管；VD10用12V、0.5W普通硅穩(wěn)壓二極管，如2CW60、1N759、1N963型等；VD11～VD14均用1N4004或1N4007型硅整流二極管。

RL1～RL4均用MG45-52型塑料樹(shù)脂封裝光敏電阻器，其他亮阻≤2kΩ、暗阻≥1MΩ、工作電壓≥250V的光敏電阻器也可代用。RP選用WH20A型滑桿電位器。R1～R8一律用RTX-1/4W型碳膜電阻器。C1選用優(yōu)質(zhì)CBB13-630V型聚丙烯電容器；C2、C3用CD11-16V型電解電容器。

2.10.3　制作與使用

圖2-28為該霓虹燈循環(huán)發(fā)光控制器的印制電路板接線圖，印制電路板實(shí)際尺寸約為140mm×65mm。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)注意：電烙鐵外殼一定要良好接地，以免交流感應(yīng)電壓擊穿集成電路A2內(nèi)部CMOS電路。

高亮度發(fā)光二極管VD1～VD4與對(duì)應(yīng)光敏電阻器RL1～RL4，在焊入電路板前應(yīng)首先組裝成四個(gè)光電耦合器。具體方法參見(jiàn)圖2-29：先用透明膠帶紙將高亮度發(fā)光二極管與光敏電阻器對(duì)頂卷好，然后套上一段黑色塑料管，兩端用黑色瀝青或膠粘封好即成。這種自制光電耦合器每只成本很低，經(jīng)實(shí)際使用證明效果很好。

焊接好的電路板裝入一體積合適的絕緣密閉盒內(nèi)。盒面板分別開(kāi)孔伸出發(fā)光二極管VD9的管帽和固定電位器RP，并引出220V市電接線和霓虹燈電源控制線（可通過(guò)電工用多眼接線端子連接內(nèi)、外線，接線端子直接固定在控制盒側(cè)面）。應(yīng)該注意的是：雙向晶閘管VS1～VS4在滿負(fù)載（1000W）工作時(shí)，應(yīng)加裝上一定尺寸的鋁散熱板，以免過(guò)熱造成管子損壞。

裝配成的霓虹燈循環(huán)發(fā)光控制器，只要元器件質(zhì)量有保證、焊接無(wú)誤，無(wú)須任何調(diào)試便可投入使用。