案例28 觸摸式延時照明節電電路的制作

1.概述

本例介紹的觸摸式延時照明燈采用二線制接法，而不必更改室內原有布線，非常適宜樓梯走道照明燈。

觸摸式延時照明燈的電路如圖2-42所示。二極管VD₁～VD₄、晶閘管VT組成開關的主回路，晶體管V₁、V₂等組成開關的控制回路。平時V₁、V₂均處于截止狀態，VT阻斷，電燈EL不亮。此時220V交流電經VD₁～VD₄整流、R₃和穩壓管S使發光二極管VL點亮，用作夜間指示開關位置。這時流過EL的電流僅2mA左右，不足以使電燈發光。需要開燈時，只要用手指摸一下觸摸電極片M，因人體的泄漏電流經R₅、R₆注入V₂的基極，使V₂迅速導通，V₂的集電極變為低電平，V₁也隨之導通，因此有觸發電流經V₁注入VT的門極使晶閘管開通，電燈EL就通電發光。在V₂導通瞬間，電容器C₁通過V₂的c-e極間被并聯在穩壓管VS的兩端，因此被迅速充上約12V的直流電荷。電燈點亮后，人手離開電極M，晶體管V₂恢復截止，但由于C₁所貯存電荷通過R₁向V₁發射結放電，使V₁繼續保持導通狀態，所以電燈仍能發光。當C₁電荷放完后，V₁由導通態變為截止態，VI失去觸發電流，當交流電過零時即關斷，電燈熄滅。

圖2-42 觸摸式延時開關

2.元器件選擇與制作調試

V₁采用9012或3CG12型硅PNP中功率晶體管；V₂選用901J或3DG12、3DK4型硅NPN中功率晶體管，要求電流放大系數β值均大于100；VT選用普通小型塑封單向晶閘管，如MCR100-8、2N6565、BT169型等。VD₁～VD₄選用1N4004或1N4007型等硅整流二極管；VS選用12V、0.5W型穩壓二極管，如2CW60-12、1 N5242、UZ-12B型等；VL選用?5mm圓形紅色發光二極管。R₁～R₆均可用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1選用CD11-25V型電解電容器。

將除R₆以外全部元器件焊接在一塊自制的印制電路板上，印制板應采用環氧樹脂敷銅板制作，尺寸約55mm×35mm。開關殼體可借用86系列暗開關面板，拆除原開關上的所有結構件只用其面板。將制作好的電路板固定在暗開關面板的背后，用厚0.1mm銅皮做兩個L形引腳，作為開關對外兩個引出端，如圖所示。在面板適當部位再開一個小孔，以便讓發光管從此孔中伸出。觸摸電極片M可用罐頭鐵皮剪成20mm×20mm正方形，用502膠粘在開關面板上。R₅和R₆是兩個高阻值電阻器，是用來保證使用者絕對安全。R₅插焊在印制板上，R₆則緊貼在觸摸片背后焊接，電阻引線要剪短，另一頭焊上一根軟接線然后用環氧樹脂將R₆封固在電極片背后，經過這樣處理后觸摸電極片M與印制板上任何元器件至少有2.7MΩ以上的電阻，因而可保證使用者的安全。粘好觸摸電極片后，再將電極片M的引出軟線（實為R₆的引線）與印制板上的電阻R₅相連。

此開關接人照明電路時，接法與普通開關完全相同，電路不用調試，即可正常工作。讀者可根據表中所示選取自己所需的延遲時間，由于元器件的離散性，裝好后如發現延遲時間不合要求，可以調整R₁（或R₂）的阻值，即可達到要求。VL用于夜間弱照明，方便人們尋找開關。如不需要此功能，可省去VL，在電路板上用短導線將VL焊點短接即可。本例負載能力為100W，可驅動100W以下的白熾燈泡。