聲光控延時開關(guān)電路的制作

林雪娃

摘 要：聲光控延時開關(guān)電路在日常生活中是較為實用的自控開關(guān)。以常用的分立元件來制作，既能鞏固元器件的運行，制作完成后又能運用到實際生活中，可以激發(fā)學生的制作興趣。

關(guān)鍵詞：聲光控 延時 光敏電阻 制作工藝

一、產(chǎn)品描述

聲光控延時開關(guān)電路由交流開關(guān)、電子開關(guān)、整流電路、檢波器、聲音放大電路組成，是一種集聲、光、定時于一體的、既節(jié)電又方便的無觸點開關(guān)。在晚上光線變暗時，可用聲音自動開燈，定時40s左右后自動熄滅。白天光線充足時，無論多大的聲音干擾也不能開燈。它特別適用于住宅樓、辦公樓樓道、走廊、倉庫、地下室、廁所等公共場所的照明電路。

二、原理圖

原理圖如下圖所示。

圖

三、原理分析

當有聲音信號時，駐極體話筒BM將聲音信號接收后經(jīng)V1放大，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。當有光線照在光敏電阻RG上時，其阻值變小，對直流控制電壓衰減很大，導致V2、V3和R9、VD6組成的電子開關(guān)截止。而C4中無電荷，使單向可控硅MCR處于截止狀態(tài)，燈泡不亮。

結(jié)論1：有聲音有光照時，燈泡不亮。

同理：當有聲音信號傳入而又無光照射在光敏電阻RG時，RG阻值很大，對直流控制電壓衰減很小。V2、V3和R9、VD6組成的電子開關(guān)導通，使C4充電。由于充滿電時間很迅速，C4充滿電荷后通過R10把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導通，燈泡點亮。當C4中電荷放至零時，MCR回復截止狀態(tài)，燈熄滅。

結(jié)論2：有聲音無光照時，燈泡亮。

當燈泡點亮過程中有新的聲源出現(xiàn)時，C4會重新充電后重新放電，即重新計算點亮時間。如果需要改變燈亮時長，只需更改C4或者R10的參數(shù)即可。

四、主要元器件的檢測

1.三極管

（1）用萬用表判斷三極管的三個極性。判斷口訣：“三顛倒，找基極；PN結(jié)，定管型；順箭頭，偏轉(zhuǎn)大；測不準，動嘴巴。”

（2）判斷三極管的好壞。①檢查三極管的兩個PN結(jié)；②檢查三極管的穿透電流；③測量三極管的放大性能。

（3）三極管放大倍數(shù)的測量。選用歐姆擋的R×100（或R×1k）擋，對NPN型管，紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接集電極，測量時，比較用手捏住基極和集電極（兩極不能接觸）和把手放開兩種情況下小指針擺動的大小，擺動越大，β值越高。

2.晶閘管

（1）晶閘管的導通條件。晶閘管的導通條件：陽極A加正向電壓，同時控制極G加正向觸發(fā)電壓。晶閘管導通后，即使控制極G的電流消失了，晶閘管仍然能夠維持導通狀態(tài)，這是由于觸發(fā)信號只起觸發(fā)作用，沒有關(guān)斷功能。

（2）晶閘管的測量。萬用表選用電阻R×1擋，用紅黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻，直至找出讀數(shù)為數(shù)十歐姆的一對引腳，此時黑筆接的引腳為控制極G，紅筆接的引腳為陰極K，另一空腳為陽極A。此時將黑表筆接已判斷了的陽極A，紅表筆仍接陰極K，萬用表指針應不動。用短接線瞬間短接陽極A和控制極G，此時萬用表指針應向右偏轉(zhuǎn)，阻值讀數(shù)為10Ω左右。如陽極A接黑表筆，陰極K接紅表筆時，萬用表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明該單向晶閘管已擊穿損壞。

3.駐極體話筒

駐極體話筒的檢測包括電阻測量和靈敏度測量。

（1）電阻測量。將萬用表置于R×100或R×1k擋，紅表筆接駐極體話筒的芯線或信號輸出點，黑表筆接引線的金屬外皮或話筒的金屬外殼。一般所測阻值應在500Ω～3kΩ范圍內(nèi)。若所測阻值為∞，則說明話筒開路，若測得阻值接近0，則表明話筒有短路性故障。如果阻值比正常值小得多或大得多，都說明被測話筒性能變差或已經(jīng)損壞。

（2）靈敏度檢測。將萬用表置于R×100擋，將紅表筆接話筒的負極（一般為話筒引出線的芯線），黑表筆接話筒的正極（一般為話筒引出線的屏蔽層），此時，萬用表應指示出某一阻值（例如1kΩ），接著正對著話筒吹一口氣，并仔細觀察指針，應有較大幅度的擺動。萬用表指針擺動的幅度越大，話筒的靈敏度越高；若指針擺動幅度很小，說明話筒靈敏度很低，使用效果不佳。若吹氣時發(fā)現(xiàn)指針不動，可交換表筆位置再次吹氣試驗，若指針仍然不擺動，則說明話筒已經(jīng)損壞。另外，如果在未吹氣時，指針指示的阻值便出現(xiàn)漂移不定的現(xiàn)象，則說明話筒穩(wěn)定性很差，這樣的話筒是不宜使用的。

4.光敏電阻

光敏電阻器是利用半導體光電效應制成的一種特殊電阻器。光敏電阻的特點是對光線非常敏感。無光線照射時，光敏電阻呈高阻狀態(tài)，當有光線照射時，電阻值迅速減小。沒有光照時的暗阻RR越大越好，而亮阻RL則越小越好。

（1）光敏電阻的檢測。檢測光敏電阻時，將萬用表置于R×1k擋，兩表筆分別任意各接光敏電阻的一個引腳，然后分別進行暗阻、亮阻和靈敏性測試。

（2）檢測靈敏性。將光敏電阻透光窗口對準入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的透光窗上部晃動，使其間斷受光，此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已損壞。

五、元件清單表（略）

六、制作工藝

1.元件機械加工

（1）電阻管腳：用鑷子彎管腳，不要彎死角（90°），需要有一定的弧度。

（2）電解電容管腳：用鑷子彎管腳，不要彎死角（90°），需要有一定的弧度，折角處距電容器1cm。

（3）二極管管腳：用鑷子彎管腳，不要彎死角（90°），需要有一定的弧度。

（4）三極管管腳：管腳微叉成一平面。

（5）晶閘管管腳：管腳微叉成一平面。

（6）光敏電阻管腳：用鑷子彎管腳，不要彎死角（90°），需要有一定的弧度。

（7）駐極體話筒：引腳在焊盤上加適量焊錫。

（8）導線線頭：線口平齊，芯線鍍錫后，表面要光滑，無毛刺、無污物。

2.插裝與焊接元器件

（1）二極管VD1-VD6：采用臥式安裝，在安裝時一定要注意其正、負極不能出現(xiàn)錯誤。

（2）穩(wěn)壓二極管VS：采用臥式安裝，在安裝時一定要注意其正、負極不能出現(xiàn)錯誤。

（3）R1-R10：臥式插裝、電阻的誤差色環(huán)向下，兩管腳距離相等，電阻器距電路板2mm。

（4）C2：立式插裝，不分正負極。

（5）VT：立式插裝，控制極G朝向左邊。

（6）V1-V3：立式插裝，V1、V2上集下發(fā)，V3下集上發(fā)，三極管距電路板4mm。

（7）C1、C3、C4：立式插裝，C3左正右負，C1和C4上正下負。

（8）駐極體話筒BM：采用立式安裝，駐極體的引腳用剪下的管腳焊接上，駐極體和外殼連接的為負極。

（9）光敏電阻RG：采用立式安裝，注意安裝高度。

（10）電源線及信號線連接：正端用紅線，負端用黑線，銅線要完全扎入焊孔。

焊接操作要領(lǐng)：電烙鐵溫度控制，電烙鐵加熱、送錫、撤錫時間控制。

3.檢驗與檢修

（1）檢查焊點：是否漏焊、錯焊、虛焊。

（2）檢查連線：檢查功能單元裝接中焊點、焊接、布線、裝配質(zhì)量，臨近焊點間應清理干凈，防止焊點間短路并組成成品，修正功能單元布線，排除一般的故障。

4.通電檢查

（1）接入燈泡，接線注意要領(lǐng)。

（2）接入220V交流電源：注意通電檢查必須要在外觀檢查及連線檢查無誤后才可進行。

5.常用與儀表

電烙鐵、尖嘴鉗、斜口鉗、鑷子、一字旋具、十字旋具、吸焊器；焊錫、助焊劑；萬用表。

七、調(diào)試

通電后請先將光敏電阻的光擋住，用手輕拍出聲，這時燈應亮，延時一會兒燈滅。若用光照射光敏電阻，再用手重拍駐極體，這時燈不亮，說明制作成功。若不成功請仔細檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現(xiàn)象。

1.燈泡一直亮著

燈泡一直亮著，多是三極管被擊穿，造成晶閘管VT中一直有電流通過，從而燈泡回路一直處于導通狀態(tài)；或者是晶閘管VT和燈泡回路的接法不正確，使得晶閘管VT中一直有電流通過或者燈泡直接接在電源回路上，從而使燈泡一直處于導通狀態(tài)。

2.燈泡始終不亮

出現(xiàn)這一問題，要先檢查燈泡是否正常。如果燈泡正常，就說明開關(guān)電路中有元件損壞?？上群搁_光敏電阻器的一個腳，在將話筒送入聲音信號的同時，用萬用表測V1集電極的電壓，看指針是否擺動。若擺動很小或不擺動，就應檢查聲音觸發(fā)控制電路中的各元件，包括話筒、電阻器R2到R5、電容器C2、三極管V1；若指針擺幅很明顯，再測三極管V3集電極電壓，若此處無電壓，就說明三極管V2、V3、二極管VD6、電阻器R6-R9、電容器C3之一有損壞。

3.發(fā)光時間短

這是延時電路的電容器C4或電阻器R10有問題，可用容量大一點的電容替換C4，或?qū)﹄娮杵鱎10進行替換。若更換后，延時時間還是較短，則有可能是二極管VD6不良。應注意，在實際電路中，由于電容器本身有電阻，再加上其放電并不是放到零為止，而是放到電流正好可驅(qū)動三極管V3為止，所以其放電時間比理論計算短得多。

4.燈泡響應靈敏度低

如果需要很大響聲，燈泡才能觸發(fā)點亮，則說明觸發(fā)電路元件性能下降，此時應著重檢查三極管V1的放大倍數(shù)β值，以及檢查電阻R2-R5和電容器C2等。