CN2143039Y - 声光自动控制延时节能灯头 - Google Patents

Abstract

声光自动控制延时节能灯头为民用电照明灯 头。该灯头是在普通灯头中部设置有声光自动控制 延时电路组件板，该组件板中有一个由电阻、电容、二 极管和微调电位器组成的网络和一片通用四运放集 成电路LM324参与组成并连接有关电路。它结构 简单，性能稳定，造价低廉。该灯头适用于走廊、楼道 等公共场所的照明。它白天自动关断，夜间或阴雨天 气由击掌声或说话声自动开启，点亮一分钟(时间可 以人为限定)后自动熄灭，熄灯前给出灯光闪烁信 号。使用本灯头可以节电和延长灯泡使用寿命。

Description

一种声光自动控制延时节能灯头，它涉及民用电照明灯头。

现有的声光自动控制灯头往往是采用专用声控集成电路加上光控部分或者单独由三极管构成，它们线路复杂，制造调整困难，易受外界声、光、温度等环境因素干扰，使用性能差，或者成本高，不易普及推广使用。

本实用型的目的在于针对上述存在问题提供一种结构简单，性能稳定，造价低廉的声光自动控制延时节能灯头。它仅以一只通用四运放集成电路LM324为核心辅以少量其它电器元件构成，它驱动功率大，可省去驱动放大三极管；它还适应较宽的直流工作电压（3－30V）不易受外界电源电压波动影响；1／4个LM324构成的声频检测放大电路电压增益仅取决于反馈电阻与输入电阻比值，因而它工作特别稳定，生产中可免调整，长期使用不易受外界环境因素影响。由1／4个LM324构成的光明度检测电路的翻转阀值仅与电阻和微调电位器的比值有关，因而工作中光控起控点准确，重复性好，也不易受外界因素干扰。LM324本身不易受静电影响而损坏，且价格低廉仅为市场上专用声控集成电路价格的17－25％易于推广使用。

本实用新型的技术解决方案是它由灯卡头1，上盖板2，声光自动控制延时电路组件板3及灯泡卡口4构成，声光自动控制延时电路组件板3包括有能接受声音信号，将它放大并转化为电信号的声频检测放大电路5；能接收光信号并转换成电信号的光照度检测电路6；可自动将声、光信号与基准电位比较的声光电位比较电路7；可驱动可控硅开关工作的延时驱动电路8和直流供电电路9，其特征在于它采用了一片通用四运放集成电路LM324，利用它的四个运放器参与组成电路5，6，7，8，在声检测放大电路5，光照度检测电路6，声光电位比较电路7中的三个运放器的同相端之间还有一个网络结构10，它将各自只具有单一功能的电路5，6，7，8有机地结合在一起，组成一个能通过外界的声光信号自动控制灯头工作与否，并能在熄灯前进行闪烁提示和根据使用者要求延长开灯时间的电路。在这其中网络结构10又是由电阻R₄，R₇，电容C₂，微调电位器W₁和开关二极管D₁组成。

采用本实用新型技术方案制造的声光自动控制延时节能灯头仅以一只价格低廉的通用四运放集成电路LM324为核心辅以一些其它电器元件构成，因此其结构简单，体积小，易装配且成本低，稳定性好。据实测电路板，自身耗电甚微，关闭时只0.072W，开启工作时只0.2W，每启动一次按1分钟计（该时间可根据用户要求在出厂前一次性调整）如按每晚工作10小时灯泡功率为60W计算，设每晚有100人次启动灯亮，实际耗电为60瓦×1／60×100＝100（瓦时）＝0.1（度），而普通灯座耗电为60（瓦）×10小时＝600（瓦时）＝0.6（度）全年节电182.5度，节能效果显著。

本灯头设计中还包括有延时驱动电路，熄灯前能发出提示信号，使用方便。

另外本实用新型还可拓展其它用途，如将灯头输出的交流电与其它报警装置的供电部分相接而延伸为夜间防盗报警装置等。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为声光自动控制延时节能灯头结构图；

图2为声光自动控制延时节能灯头电路方框图；

图3为声光自动控制延时节能灯头电气原理图。

图1示出了该声光自动控制延时节能灯头的内部结构：1.灯卡头，2.上盖板，3.声光自动控制延时电路组件板，4.灯泡卡口。

本结构可灯头、灯座两用，作为灯座时，不需装灯卡头1。

图2是声光自动控制延时节能灯头电路方框图。

白天，光照强时，光照度检测电路6中运放器输出低电位，使声光电位比较电路7锁定，使延时驱动电路8不能工作所以灯泡不亮。晚上，光照弱时，光照度检测电路6中运放器输出高电位，使声光电位比较电路不再锁定，若这时声频检测放大电路5接收到一定强度的声频信号就会触发声光电位比较电路的运放器输出高电位，启动后面的延时驱动电路8中可控硅开关导通而开灯，当熄灯前处于半导通工作状态的可控硅开关可使灯光开始闪烁。直流供电电路9是将220V交流电转变成12V直流电向各电路供电。网络结构10是起连接声频检测放大电路5，光照度检测电路6和声光电位比较电路7的作用。

图3为声光自动控制延时节能灯头的电气原理图。

由电阻R₄，R₇，电容器C₂，微调电位器W₁，开关二极管D₁构成了一个网络10，在该网络中，由直流供电电路输出的电压Vcc经电阻R₄与微调电位器W₁串联，分压路入地，使W₁的对地电位为1／2Vcc，1／2Vcc用于提供声频检测放大电路5的运放器Ic₁的偏置电位和光照度检测电路6中的运放器Ic₂的基准电位，并经过接在微调电位器W₁滑动触点的隔离电阻R₇，把略低于1／2Vcc的电位送到开关二极管D₁的正极和声光电位比较电路7中的运放器Ic₃的同相端用于作声光电位比较电路7的基准电位。这个基准电位又经过网络10中的开关二极管D₁的负极，受到光照度检测电路6的控制。受光控的基准电位有两个数值：一个是低电位，对应于白天状态；一个是略低于1／2Vcc，对应于夜晚状态。

声频检测放大电路Ic₁将驻极体话筒MIC检测到的粹发微弱声音，比如说话声、脚步声、击掌声、咳嗽声中的一定频率分量的信号放大成声频交流电位信号，再加至声光电位比较电路Ic₃的反相端，与Ic₃同相端的受光控的基准电位比较，若声频交流电位信号的负半周电位低于受光控的基准电位，那么由1／4个LM324运放集成电路Ic₃组成的声光电位比较器内部功能决定Ic₃的输出端必定瞬间就从原先的低电平变成高电平，同时使正极接在运放Ic₃输出端；负极经过电阻R₅接地的开关二极管D₂导通，从而启动延时驱动电路。延时驱动电路由电容器C₃、电阻R₅、R₆，1／4个LM324运放集成电路Ic₄和可控硅SCR组成。电容器C₃，电阻R₅决定需要延长时间的长短。运放集成电路Ic₄接成电压跟随器状态作为驱动器工作，Ic₄经电阻R₆驱动可控硅SCR工作。当二极管D₂导通的瞬间，电容器C₃上的电荷由电源正极、运放Ic₃，二极管D₂，电容器C₃构成的放电回路泄放。由于电容器C₃放电、电阻R₅的对地电位上升为高电位Vcc，输入端与电容器C₃电阻R₅相联的电压跟随器Ic₄的输出端也由低电位变为高电位，经电阻R₆限流后触发可控硅SCR导通，使灯亮，从亮灯的即刻起，光敏电阻R_G受到较高的照度，电阻值变得较小，又将重复前述白天的工作状态。这时Ic₃的输出电位较低，开关二极管D₂因反偏而截止，以至电容器C₃放电回路被切断。电容器C₃转入充电状态，充电电路经电源正极→电容器C₃→电阻R₅→地，这时电阻R₅的对地电位仍为高电位，驱动电路Ic₄的输出也仍然为高电位，可控硅也仍导通，灯还在亮着，随着时间的推移因电容器C₃的电荷逐渐充满，电阻R₅的对地电位逐渐变低，使得驱动器Ic₄输出端电位也跟着同步变低，经过一段时间延迟，终于不足以维持可控硅SCR全导通，这时处于半导通工作状态的可控硅SCR使灯光开始闪烁，发出熄灯提示信号，直至灯灭。灯灭后环境光线变暗，光敏电阻阻值变大，声光自动控制节能灯头又自动进入守侯状态，一个周期完成，为下一次工作做好准备。

由电容器C₃与电阻R₅决定延时时间的长短。C₃取10uf，R₅取2MΩ时，延时时间τ＝3×R₅×C₃＝60秒，调整R₅或C₃可改变时间的长短。本灯头的延时工作时间可人为限定。电阻R₆与双向可控硅SCR组成负载（灯）驱动开关，为照相灯提供了一个电子开关。二极管D₃，稳压管DW，降压管DW，降压电容C₅和滤波电容C₄组成本灯头的直流供电电路，它具有损耗小，不易发热，容性负载可补偿电网功率因数等优点。为灯头的小型化，通用互换性提供了条件。220V市电经C₅降压D₃整流，DW稳压二极管稳压，C₄滤波后输出12V左右的直流电压（Vcc）供本灯头各电路使用。

Claims (2)

1、一种声光自动控制延时节能灯头，它由灯卡头1，上盖板2、声光自动控制延时电路组件板3及灯泡卡口4构成，声光自动控制延时电路组件板3包括有能接受声音信号，将它放大并转化为电信号的声频检测放大电路5，能接收光信号并转换成电信号的光照度检测电路6，可自动将声信号与受光控的基准电位比较的声光电位比较电路7，可驱动可控硅开关工作的延时驱动电路8和直流供电电路9，其特征在于它采用了一片通用四运放集成电路LM324，利用它的四个运放器参与组成电路5、6、7、8，在声检测放大电路5，光照度检测电路6，声光电位比较电路7中的三个运放器的同相端之间还有一个网络结构10，它将各自只具有单一功能的电路5，6，7，8有机地结合在一起组成一个能通过外界的声、光信号自动控制灯头工作与否，并能在熄灯前进行闪烁提示根据使用者要求延长开灯时间的电路。

2、根据权利要求1所述声光自动控制延时节能灯头，其特征在于在声检测放大电路5，光照度检测电路6，声光电位比较电路7中的三个运放器的同相端之间的网络结构10是由电阻R₄，R₇，电容C₂，微调电位器W₁和开关二极管D₁组成。

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