案例29 聲光控延時照明節電電路的制作

電路的工作原理：

用聲光控延時開關代替住宅小區的樓道上的開關，只有在天黑以后，當有人走過樓梯通道，發出腳步聲或其他聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明，當人們進入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達到節能的目的。

聲光控延時開關的電路原理圖如圖2-43所示。電路中的主要元器件是使用了數字集成電路CD4011，其內部含有4個獨立的與非門VD₁～VD₄，使電路結構簡單，工作可靠性高。

圖2-43 聲光控延時開關的電路原理

顧名思義，聲光控延時開關就是用聲音來控制開關的“開啟”，若干分鐘后延時開關“自動關閉”。因此，整個電路的功能就是將聲音信號處理后，變為電子開關的開動作。明確了電路的信號流程方向后，即可依據主要元器件將電路劃分為若干個單元，由此可畫出圖2-44所示的框圖。

圖2-44 工作原理

結合圖2-44來分析圖2-43。聲音信號（腳步聲、掌聲等）由駐極體傳聲器BM接收并轉換成電信號，經C₁耦合到V的基極進行電壓放大，放大的信號送到與非門（VD₁）的2腳，R₄、R7是V偏置電阻，C₂是電源濾波電容。

為了使聲光控開關在白天開關斷開，即燈不亮，由光敏電阻RG等元件組成光控電路，R₅和RG組成串聯分壓電路，夜晚環境無光時，光敏電阻的阻值很大，RG兩端的電壓高，即為高電平間t=2πR₈C₃，改變R₈或C₃的值，可改變延時時間，滿足不同目的。VD₃和VD₄構成兩級整形電路，將方波信號進行整形。當C₃充電到一定電平時，信號經與非門VD₃、VD₄后輸出為高電平，使單向晶閘管導通，電子開關閉合；C₃充滿電后只向R₈放電，當放電到一定電平時，經與非門VD₃、VD₄輸出為低電平，使單向晶閘管截止，電子開關斷開，完成一次完整的電子開關由開到關的過程。

二極管VD₁～VD₄將交流220V進行橋式整流，變成脈動直流電，又經R₁降壓，C₂濾波后即為電路的直流電源，為BM、V、IC等供電。

元器件清單見表2-6。

表2-6 照明電路元器件清單