楼梯间声光控制开关解析
有爱心的灌汤包
2023年01月22日 18:53:57
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楼梯间声光控开关在二十年前曾经作为节电小技改推广,现在这种声光控制开关大多装到灯座上去了,我这个拿来拆解的是楼梯间废弃的TC4011BP集成块声光控制开关。   声光控制开关电路板 1、通过这个声光控制开关可以认识到整流桥实际上也是一个开关。以前只是觉得它就是把交流电变成直流电。实际上如果把整流桥输出端的正负极短路连接,就相当于“开关”接通,如果输出端开路或者说电阻很大,就相当于“开关”断开。

楼梯间声光控开关在二十年前曾经作为节电小技改推广,现在这种声光控制开关大多装到灯座上去了,我这个拿来拆解的是楼梯间废弃的TC4011BP集成块声光控制开关。

 

声光控制开关电路板

1、通过这个声光控制开关可以认识到整流桥实际上也是一个开关。以前只是觉得它就是把交流电变成直流电。实际上如果把整流桥输出端的正负极短路连接,就相当于“开关”接通,如果输出端开路或者说电阻很大,就相当于“开关”断开。

 

声光控制开关板线路

2、整流桥这个“开关”的输出端开路和短路则是通过可控硅也就是晶闸管(MCR100-6)来实现的。晶闸管也可以说是一个无触点开关。门极G输入高电位,阳极A与阴极K就导通。

3、门极G是否有高电位输入,则由二个条件决定,一个是光线强弱,另一个声波强弱。光线和声波就相当于串联在门极上的两个开关。我这里分别叫它们“光开关”和“声开关”。只有这两开关都在“合闸位置”,晶闸管G极才能有高电位输入。

4、“光开关”就是由R3与RL组成的串联分压电路。白天光线强,光敏电阻很小,TC4011BP集成块光信号输入端13脚为低电平。也就是“光开关”处于断开位置。夜间光线弱,光敏电阻很大,13脚为高电平,“光开关”处于合闸位置。

5、“声开关”是由话筒MlC、电容C2及三极管9014组成的共射极信号放大电路。外界无声,三极管9014处于饱和状态,三极管发射极e与集电极C之间的电压很小,TC4011BP声音信号输入脚12为低电平,“光开关”处于断开位置。当有声音传入话筒,话筒就可以把它转换成电信号,经电容C2耦合至放大器(9014),三极管9014将出现反复饱和、截止,12脚反复出现高低电平的转换过程。也就是“声开关”在9014截止时,12脚出现高电位,“声开关”处于合闸位置。

6、“光开关”与“声开关”有多种组合,只有13脚、12脚都是高电平,晶闸管G极才有高电平,这个逻辑判断就靠TC4011BP集成块。TC4011BP是一个“四2输入与非门”集成电路,7脚接地Vss,14脚为电源脚Vdd。

 

TC4011BP集成块引脚分配和逻辑图

13脚、12脚只要有一个为低电平,另一脚也会被钳制在低电位,即11脚就是高电平,那么1脚、2脚也是高电平,3脚则是低电平,二极管D5承受反向电压而截止,触发电路无信号。灯不亮。

当12脚,13脚同时为高电平时,则11脚为低电平,3脚就为高电平。3脚的高电平就可以通过隔离二极管D5给电容C3充电,当C3充电电压达到一定值时,10脚就会输出高电平。通过电阻R8触发可控硅使其导通,灯点亮。

7、声光控制开关是延时开关,延时多少由电容C3、电阻R9大小决定。晶闸管导通后,由于没有了声音信号,12脚很快就会变为低电平,3脚也就成了低电平。延时电路的电容C3通过电阻R9放电,经过约1分钟的时间下降到相关“与非门”的阈值电平以下,使10脚输出低电平,当交流电过零时,晶闸管自动关断,灯熄灭。

8、D1~D4构成桥式整流电路,R1、C1构成降压滤波电路,整流降压滤波后的直流电压约10V右边,作为控电路的直流电源。R10和LED构成电源指示灯。

虽然开关坏了很少去维修,但搞懂声光控制开关的原理对咱们电工还是很有帮助的。

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