觸摸延時開關工作原理
觸摸式延時開關有一個金屬感應片在外面,人一觸摸就產生一個信號觸發三極管導通,對一個電容充電,電容形成一個電壓維持一個場效應管管導通燈泡發光。當把手拿開后,停止對電容充電,過一段時間電容放電完了,場效應管的柵極就成了低電勢,進入截止狀態,燈泡熄滅。
觸摸式延時開關電路虛線右面是普通照明線路,左部是電子開關部分。VD1~VD4、VS組成開關的主回路,IC組成開關控制回路。平時,VS處于關斷狀態,燈不亮。VD1~VD4輸出220V脈動直流電經R5限流,VD5穩壓,C2濾波輸出約12V左右的直流電供IC使用。此時LED發光,指示開關位置,便于夜間尋找開關。
IC為雙D觸發器,只用其中一個D觸發器將其接成單穩態電路,穩態時1腳輸出低電平,VS關斷。當人手觸摸一下電極M時,人體泄漏電流經R1、R2分壓,其正半周使單穩態電路翻轉,1腳輸出高電平,經R4加到VS的門極,使VS開通,電燈點亮。這時1腳輸出高電平經R3向電容C1充電,使4腳電平逐漸升高直至暫態結束,電路翻回穩態,1腳突變為低電平,VS失去觸發電壓,交流電過零時即關斷,電燈熄滅
觸摸延時開關電路
觸摸式延時開關電路虛線右面是普通照明線路,左部是電子開關部分。VD1~VD4、VS組成開關的主回路,IC組成開關控制回路。平時,VS處于關斷狀態,燈不亮。VD1~VD4輸出220V脈動直流電經R5限流,VD5穩壓,C2濾波輸出約12V左右的直流電供IC使用。此時LED發光,指示開關位置,便于夜間尋找開關。IC為雙D觸發器,只用其中一個D觸發器將其接成單穩態電路,穩態時1腳輸出低電平,VS關斷。當人手觸摸一下電極M時,人體泄漏電流經R1、R2分壓,其正半周使單穩態電路翻轉,1腳輸出高電平,經R4加到VS的門極,使VS開通,電燈點亮。這時1腳輸出高電平經R3向電容C1充電,使4腳電平逐漸升高直至暫態結束,電路翻回穩態,1腳突變為低電平,VS失去觸發電壓,交流電過零時即關斷,電燈熄滅。
觸摸延時開關接線
觸摸延時開關電路圖說明集成電路IC1是一片555定時電路,在這里接成單穩態電路。平時由于觸摸片P端無感應電壓,電容C1通過555第7腳放電完畢,第3腳輸出為低電平,繼電器KS釋放,電燈不亮。當需要開燈時,用手觸碰一下金屬片P,人體感應的雜波信號電壓由C2加至555的觸發端,使555的輸出由低變成高電平,繼電器KS吸合,電燈點亮。同時,555第7腳內部截止,電源便通過R1給C1充電,這就是定時的開始。當電容C1上電壓上升至電源電壓的2/3時,555第7腳道通使C1放電,使第3腳輸出由高電平變回到低電平,繼電器釋放,電燈熄滅,定時結束。定時長短由R1、C1決定:T1=1.1R1*C1。按圖中所標數值,定時時間約為4分鐘。D1可選用1N4148或1N4001。
觸摸延時開關接線步驟解析
觸摸式延時開關有一個金屬感應片在外面,人一觸摸就產生一個信號觸發三極管導通,對一個電容充電,電容形成一個電壓維持一個場效應管管導通燈泡發光。當把手拿開后,停止對電容充電,過一段時間電容放電完了,場效應管的柵極就成了低電勢,進入截止狀態,燈泡熄滅。
觸摸式延時開關電路虛線右面是普通照明線路,左部是電子開關部分。VD1~VD4、VS組成開關的主回路,IC組成開關控制回路。平時,VS處于關斷狀態,燈不亮。VD1~VD4輸出220V脈動直流電經R5限流,VD5穩壓,C2濾波輸出約12V左右的直流電供IC使用。此時LED發光,指示開關位置,便于夜間尋找開關。
IC為雙D觸發器,只用其中一個D觸發器將其接成單穩態電路,穩態時1腳輸出低電平,VS關斷。當人手觸摸一下電極M時,人體泄漏電流經R1、R2分壓,其正半周使單穩態電路翻轉,1腳輸出高電平,經R4加到VS的門極,使VS開通,電燈點亮。這時1腳輸出高電平經R3向電容C1充電,使4腳電平逐漸升高直至暫態結束,電路翻回穩態,1腳突變為低電平,VS失去觸發電壓,交流電過零時即關斷,電燈熄滅。
觸摸延時開關元器件選擇
IC應采用CMOS數字集成電路CD4013,它為雙D觸發器,本電路里只使用它的一半,另一個D觸發器懸空。VS用2N6565、MCR100-8等小型塑封單向晶閘管,可控制100W以下任何照明電路。VD1~VD4為1N4004~1N4007型整流二極管。LED可用普通紅色發光二極管,電阻均為RTX型1/8W碳膜電阻器。C1、C2用CD11-16V型電解電容器,C3為瓷片電容器。
觸摸延時開關應用范圍
觸摸延時開關廣泛用于適用于樓梯間、衛生間、走廊、倉庫、地下通道、車庫等場所的自控照明,尤其適合常忘記關燈,關排氣扇場所,避免長明燈浪費現象,節約用電。功能特點:1、使用時只需觸摸開關的金屬片即導通工作,延長一段時間后開關自動關閉。2、應用控制,開關自動檢測對地絕緣電阻,控制更可靠無誤動作。3、無觸點電子開關,延長負載使用壽命。4、觸摸金屬片地極零線電壓小于36V的人體安全電壓,使用對人體無害。5、獨特的兩制設計,直接代替開關使用,可帶動各類負載(日光燈、節能燈、白熾燈、風扇等)
簡單實用的觸摸延時開關電路圖
延遲開關電路見圖D1--D1,SCR組成開關的主回路,BG1,BG2等組成開關的控制回路。
平時,BG1,BG2均處于截止狀態,SCR阻斷,電燈H不亮。此時220V交流電經D1--D4整流、R3和DW使LED發光,用作夜間指示開關位置。這時流過H的電流僅2mA左右,不足使電燈H發光。需要開燈時,只有用手指摸一下電極片M,因人體泄露電流經R5,R6注入BG2的基極,BG2迅速導通。BG2集電極為低電平,BG1也隨之導通,因此有觸發電流經BG1注入SCR的控制極使SCR開通,電燈H就通電發光。在BG2導通瞬間,C1通過BG2的c-e極間被并聯在DW的兩端,因此被迅速充上約12V左右的電壓。電燈點亮后,人手離開M,雖然BG2恢復截止狀態但由于C1所存儲的電荷通過R1向BG1發射結放電,使BG1依然保持導通狀態,所以電燈繼續發亮。當C1電荷基本放完后,BG1恢復截止態,SCR失去觸發電流,當交流電過零時,SCR關斷,電燈熄滅。
開關延遲時間主要由電阻R1,R2和電容C1的數值決定,下面提供一組實驗數據供大家參考。如要進一步增大延時時間,可加大C1容量。除上述主要因素外,BG1的放大倍數以及SCR的觸發靈敏度對延時時間也有影響。
注意:本電路與市電直接相接,在調試過程中要十分注意,以免觸電。有條件的朋友,可以先用隔離變壓器把市電隔離,再進行調試。電阻R6的引線要短,一頭直接焊在電極片M的背面,另一頭焊上一跟軟線,再接到印板上的R5。采用兩個高阻值電阻的目的是為了確保使用者的絕對安全。