一、聲光控技術(shù)概述
聲光控技術(shù)是一種利用聲音和光線變化來控制電路的電子控制方法。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于節(jié)能照明控制領(lǐng)域,能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制照明設(shè)備的開關(guān),達(dá)到節(jié)能減排的效果。
二、聲光控延時(shí)節(jié)電電路組成
聲光控延時(shí)節(jié)電電路主要包括聲控、光控傳感元件、放大器、由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路以及降壓整流電路。它是一種無接觸點(diǎn)的智能電子開關(guān),在特定環(huán)境光線下,通過聲響激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換,控制用電器開啟,并在設(shè)定延時(shí)后自動切斷電源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。
三、聲光控延時(shí)開關(guān)結(jié)構(gòu)與原理


聲光控延時(shí)開關(guān)主要由聲控開關(guān)、光控開關(guān)和延時(shí)電路三部分組成。
(一)聲控部分
聲控功能通過駐極體話筒實(shí)現(xiàn)。話筒采集環(huán)境聲音信號,將其轉(zhuǎn)換為電信號,產(chǎn)生脈沖信號。聲音信號的強(qiáng)弱直接影響輸出脈沖的幅度和頻率。
(二)光控部分
光控電路核心元件為光敏電阻。光敏電阻在不同光照強(qiáng)度下電阻值差異顯著:光照充足時(shí)呈低阻態(tài),光照較弱或黑暗環(huán)境下呈高阻態(tài)。光敏電阻阻值變化產(chǎn)生高低電平信號,通過邏輯電路控制整個(gè)開關(guān)電路的通斷。
(三)延時(shí)部分
延時(shí)電路由電阻、電容等元件構(gòu)成充放電回路。充電時(shí),電容兩端電壓逐漸上升;放電時(shí),電壓逐漸下降。通過對電容充放電過程的控制,實(shí)現(xiàn)設(shè)定的延時(shí)功能。
四、聲光控延時(shí)開關(guān)工作過程
(一)白天狀態(tài)
白天光照較強(qiáng),光敏電阻RG受到充足光照呈低阻態(tài),三極管V2基極電位為低電平。由于V2是NPN型三極管,此時(shí)V2處于截止?fàn)顟B(tài)。電源正極經(jīng)電阻R8向三極管V3(PNP型)基極輸入高電平,使V3截止。三極管V4(NPN型)基極電位也為低電平,處于截止?fàn)顟B(tài)。繼電器K不動作,常開觸點(diǎn)連接的LED1熄滅,電路不工作。
(二)夜晚狀態(tài)
無聲狀態(tài):光線較暗,光敏電阻RG阻值增大。若有突發(fā)聲音,如拍手聲,駐極體話筒MIC接收聲音信號并轉(zhuǎn)換為電信號。該信號經(jīng)電容C1輸入到由V1組成的放大器放大。放大后的信號依次通過電阻R4、電容C2、電阻R5、R6輸送至三極管V2基極。V2和V3相繼導(dǎo)通,V3集電極輸出電信號經(jīng)二極管VD1向電容C3快速充電。電容C3兩端電壓迅速升高,使三極管V4基極電位快速上升至高電平,V4導(dǎo)通,繼電器K吸合。常開觸點(diǎn)閉合,LED1點(diǎn)亮。
有聲狀態(tài)及延時(shí)過程:聲音消失后,三極管V2、V3截止。此時(shí)電容C3存儲的電荷通過電阻R9向三極管V4放電。在放電初期,電容C3電壓仍能使V4基極維持較高電位,V4持續(xù)導(dǎo)通,繼電器K保持吸合狀態(tài),LED1繼續(xù)點(diǎn)亮。隨著電容C3電荷不斷釋放,其兩端電壓逐漸降低。當(dāng)電壓降至一定程度,三極管V4基極電位不足以使其導(dǎo)通時(shí),V4截止,繼電器K失電,常開觸點(diǎn)斷開,LED1熄滅,完成一次完整的延時(shí)控制過程。
五、聲光控延時(shí)開關(guān)電路實(shí)例


以下為一個(gè)典型的聲光雙控延時(shí)燈電路。該電路在白天無論外界聲音如何,電燈L均保持熄滅狀態(tài);夜晚有聲音時(shí),電燈亮起,且在聲音消失后仍能持續(xù)亮一段時(shí)間,之后自動熄滅。整個(gè)電路涵蓋聲控、光控、邏輯、延時(shí)、執(zhí)行和電源六部分。
(一)黑夜無聲狀態(tài)
三極管9014處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),輸出低電平。與非門A輸入高電平,輸出低電平;與非門B輸入低電平,輸出高電平;二極管4148截止。與非門C輸入低電平,輸出高電平;與非門D輸入高電平,輸出低電平,可控硅截止,電燈保持熄滅。
(二)黑夜有聲狀態(tài)
聲音信號觸發(fā)相關(guān)電路,使三極管9014由飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止,輸出高電平。與非門A輸入低電平,輸出高電平;與非門B輸入高電平,輸出低電平;二極管4148導(dǎo)通,電容通過二極管4148快速充電,電容兩端電壓迅速上升。當(dāng)電壓達(dá)到一定值,與非門C輸入高電平,輸出低電平;與非門D輸入低電平,輸出高電平,可控硅導(dǎo)通,電燈亮起。聲音消失后,電容開始放電,維持與非門輸入端高電平一段時(shí)間。隨著時(shí)間推移,電容電壓逐漸降低,當(dāng)降至一定值,與非門C輸出反轉(zhuǎn),可控硅截止,電燈熄滅,完成延時(shí)控制功能。
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