CN2128439Y - 声光自动控制延时开关 - Google Patents

Abstract

一种声光自动控制延时开关。采用标准工业用 CMOS集成电路，主要由音频信号接收电路、线性放 大电路、双稳态电路、光控电路、充放电延时电路、启 动电路、负载驱动电路、负载启动电路等电路组成。 具有音控和光控以及半压启动功能，开关接通一段时 间后自动断开，可用于公共场所照明的控制，节电并 延长灯泡的使用寿命。

Description

本实用新型涉及一种电子开关，特别涉及一种声光自动控制的延时开关。

公共场所的各种照明灯使用的开关大部分为以下三种：（1）船形开关－通过人手去按动中间有轴芯的小翘板，高起一头使相应下面的触点断开，或者接通该触点，触点的通断控制电路的通断，即灯的亮灭；（2）拉线开关－－通过拉线拉动开关内部的荆轮，使其转动一定的角度，在荆轮转过的每个角度上间隔设置电极，荆轮的外缘也设置一个电极，这样当两个电极相接时电路就被接通，在这之后拉一下拉线两电极就错开一个角度，将电路断开，不断反复就使灯一亮一灭；（3）延时开关－－现有的大部分延时开关一般都是在上述（1）和（2）的基础上进行改进，或者采用电子无触点式，或者采用双金属片。上述三种开关采用触点式的存在触点氧化而使接触不良的缺陷，无触点式的虽然克服了触点式的上述缺陷，但或者延时功能单一，或者需要手动，或者只有光控而无声控，或者没有软启动，因此已有延时开关并没有很好地实现节电和延长灯泡寿命的目的。

本实用新型的目的是提供一种声光自动控制的延时开关，它克服了上述各种开关的缺陷，具有真正的半压启动（软启动）功能，既可节电也可延长灯泡的寿命。可用声音或光暗自动控制开关的接通，接通一段时间后可自动断开，电路元件采用标准工业用CMOS集成电路，充分发挥了其集成度高，静态功耗小的特点，使整个开关电路体积小、功耗低，可安装在标准灯座内，省去了传统的走线和墙体预留孔、管，节省原材料，安装方便，可靠性高。

以下参看附图详细描述本实用新型的开关，附图是开关的电原理图。

附图的电路可分成以下各功能块，它们分别是（1）整流电路：由二极管1、2、3、4组成桥式整流电路，为负载（例如白炽灯）5提供电压；（2）稳压电路：在桥式整流电路之后由电阻10、二极管6和稳压二极管38、滤波电容39等元件组成降压、稳压电路，为整个音频控制电路即延时开关提供稳定的工作电压；（3）信号接收电路：由驻极体话筒36、电阻37和电容35组成，接收音频控制信号；（4）线性放大电路：由反相器34、电容32和电阻33组成；（5）双稳态电路：由二极管31、反相器26、30和电阻28、29组成；（6）光控电路：由光敏电阻22和电阻25组成；（7）充放电延时电路：由反相器23、24，电阻19、整流二极管20、27和电容21组成；（8）启动电路：由反相器23、15，电容17、电阻18和整流二极管14组成；（9）负载驱动电路：由反相器26、电阻13、整流二极管11、12，可控硅6和稳压二极管7组成；（10）负载启动电路：由电阻8、9，可控硅6和稳压二极管7组成，是负载半压启动电路。电路中的反相器采用标准工业用CMOS集成电路CD4069。

整个电路的工作过程如下：

在光较强的情况下，例如在白天，由于光敏电阻22的阻值很小，反相器23的输入端被拉为高电平，输出端为低电平，电容21上没有电压。反相器24输入端为低电平，输出端的高电平通过二极管27加至反相器26的输入端，其输出端为低电平，通过二极管11把可控硅6控制端拉为低电平。在这种情况下无论有没有音频信号（音控信号）输入，双稳态电路都不能翻转，可控硅保持截止状态，灯不亮。

在光较弱的情况下，例如在黑夜，由于光敏电阻22的阻值很大，反相器23的输入端通过电阻25被反相器26的输出端拉为低电平，输出端变成高电平，通过二极管20对延时电容21充电，同时还通过电阻18对软启动延时电容17充电。这时如果音频信号接收电路接收到音频信号，便将此信号通过电容35耦合到放大电路的输入端，经过放大后的信号的正半波通过二极管31触发双稳态电路使反相器26输出端为高电平，反相器23的输出端为低电平，电容17、21通过电阻18、19放电，由于此时反相器15的输出端还是低电平，通过二极管14将二极管12和电阻13的连接点的电位下拉为低电平，所以双稳态电路输出端的高电平并没有加到可控硅6的控制极上，但此时由电阻8、9组成的分压电路在桥式整流电路输出的脉动电压的峰值时可将稳压二极管7击穿，使可控硅导通，白炽灯亮。如上所述，由于是在电压的峰值时可控硅才开始导通，所以可控硅的导通角只有90°左右，加在负载（白炽灯5）上的电压只有电源电压的一半左右，这就实现了半压启动（软起动）。经过一段时间（1秒左右）之后（由充放电时间常数决定），当电容17放电至低于反相器15的门限电压时，反相器15的输出端变成高电平，二极管14反偏，反相器26输出的高电平通过电阻13、二极管12、稳压二极管7加到可控硅6的控制极上，使可控硅完全导通，电源电压全部加到负载5上，使灯泡达到最大亮度。

灯亮之后，经过一段时间（根据实际需要选定由电容21和电阻19的数值决定的充放电时间常数）之后，一般为几十秒到几分钟，当电容21放电至低于反相器24的门限电压时，反相器24的输出端变为高电平，通过二极管加至反相器26的输入端使双稳态电路的输出为低电平，通过二极管11把可控硅6的控制极拉至低电平，使可控硅截止，灯泡5熄灭。双稳态电路输出的低电平同时使反相器23的输出为高电平，通过二极管20和电阻18分别对电容21和电容17充电，为下一次操作做好准备。

如上所述，本实用新型的声光自动控制延时开关与现有的传统开关相比，由于采用可控硅驱动负载实现了无触点的负载接通和断开，使开关噪声为零。在使用方面由于是声光自动控制和自动延时，实现了开关的非触摸式操作，使用极方便。由于具有真正的半压启动功能，延长灯泡的使用寿命。在节电方面效果更突出，例如对于一支25W的白炽灯，如果平均每天使用10小时，每天用电约0.25度，一年365天即用电91.25度。配上本开关后平均每天使用3小时（延时30秒；接通360次，其中包含了日静态功耗），用电约0.075度，一年为27.375度，年节电63.875度。

Claims (1)

1、一种声光自动控制延时开关，主要包括音频信号接收电路、线性放大电路、双稳态电路、光控电路、充放电延时电路、启动电路、负载驱动电路、负载启动电路，其特征在于所述的音频信号接收电路由驻极体话筒36、电阻37和电容35组成，线性放大电路由反相器34、电容32和电阻33组成，双稳态电路由二极管31、反相器26和30、电阻28和29组成，光控电路由光敏电阻22和电阻25组成，充放电延时电路由反相器23和24、电阻19、整流二极管20和27以及电容21组成，启动电路由反相器23和15、电容17、电阻18和整流二极管14组成，负载驱动电路由反相器26、电阻13、整流二极管11和12、可控硅6和稳压二极管7组成，负载启动电路由电阻8和9、可控硅6和稳压二极管7组成；上述音频信号接收电路接收的信号经线性放大电路放大后触发双稳态电路，光控电路和双稳态电路都驱动启动电路和充放电延时电路，负载驱动电路和启动电路驱动负载启动电路。

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