本發(fā)明涉及一種控制電路,具體的說,是一種照明燈用高阻濾波型自啟閉控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前的照明燈通常采用機(jī)械開關(guān)來控制,通過控制機(jī)械開關(guān)的導(dǎo)通和閉合來控制照明燈的電源導(dǎo)通和截止。然而機(jī)械開關(guān)在使用的過程中,由于反復(fù)操作其存在很大的機(jī)械磨損,非常容易損壞。為了解決機(jī)械開關(guān)在長期使用時存在易磨損,非常容易損壞的問題,人們便采用了一種可對照明燈使用范圍內(nèi)的聲音信息進(jìn)行采集的聲控系統(tǒng)來對照明燈的開啟或關(guān)閉進(jìn)行控制,可是,現(xiàn)有的這種聲控制系統(tǒng)存在控制效果差的問題,導(dǎo)致照明燈被誤開啟,從而導(dǎo)致電能的極大浪費(fèi),不能很好的實現(xiàn)節(jié)能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的聲控制系統(tǒng)存在控制效果差的缺陷,提供的一種能根據(jù)照明燈使用范圍內(nèi)的環(huán)境亮度變化和聲音信息來對照明燈的開啟與關(guān)閉進(jìn)行控制的自啟閉控制系統(tǒng)。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種照明燈用高阻濾波型自啟閉控制系統(tǒng),主要由二極管整流器u,聲音傳感器mic,三極管vt2,三極管vt3,三極管vt4,一端與三極管vt2的基極相連接、另一端與三極管vt2的發(fā)射極相連接的光敏電阻rg,正極與三極管vt2的基極相連接、負(fù)極與三極管vt2的發(fā)射極相連接的極性電容c4,一端與三極管vt4的基極相連接、另一端與三極管vt4的基極相連接的電阻r6,p極與三極管vt3的集電極相連接、n極與三極管vt2的發(fā)射極相連接后接地的二極管d2,正極與三極管vt4的基極相連接、負(fù)極與二極管d2的n極相連接的極性電容c5,一端與三極管vt4的集電極相連接、另一端與二極管d2的n極相連接的電阻r7,并連在三極管vt2的發(fā)射極與集電極之間的開關(guān)s,正極與二極管整流器u的a輸入端相連接、負(fù)極與二極管整流器u的b輸入端共同形成控制系統(tǒng)的輸入端并與市電相連接的極性電容c9,并連在極性電容c9的負(fù)極與正極之間的電阻r10,一端與二極管整流器u的負(fù)極輸出端相連接、另一端接地的電阻r12,分別與二極管整流器u的正極輸出端和三極管vt4的發(fā)射極以及二極管d2的n極相連接的晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路,分別與聲音傳感器mic的a輸出端和三極管vt2的基極以及三極管vt4的基極相連接的整流放大電路,以及串接在聲音傳感器mic的b輸出端與整流放大電路之間的高阻濾波電路組成;所述三極管vt2的集電極還與三極管vt3的基極相連接;所述三極管vt4的基極與三極管vt3的發(fā)射極相連接;所述整流放大電路還與晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路相連接。
進(jìn)一步的,所述高阻濾波電路由放大器p,三極管vt6,正極經(jīng)電阻r16后與三極管vt6的基極相連接、負(fù)極與聲音傳感器mic的b輸出端相連接的極性電容c11,p極經(jīng)電阻r17后與極性電容c11的正極相連接、n極與三極管vt6的集電極相連接的二極管d6,一端與極性電容c11的正極相連接、另一端與放大器p的正極相連接的電阻r15,正極與放大器p的正極相連接、負(fù)極順次經(jīng)電阻r18和可調(diào)電阻r19后與放大器p的輸出端相連接的極性電容c12,正極與放大器p的輸出端相連接、負(fù)極經(jīng)電感l(wèi)后與放大器p的負(fù)極相連接的極性電容c13,p極順次經(jīng)電阻r22和電阻r21后與極性電容c13的負(fù)極相連接、n極與放大器p的負(fù)極相連接后接地的二極管d7,以及正極經(jīng)電阻r20后與放大器p的輸出端相連接、負(fù)極接地的極性電容c14組成;所述三極管vt6的發(fā)射極與放大器p的正極相連接;所述放大器p的輸出端作為高阻濾波電路的輸出端。
所述晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路由三極管vt5,單向晶閘管vs,p極與三極管vt5的集電極相連接、n極經(jīng)可調(diào)電阻r13后與單向晶閘管vs的控制端相連接的二極管d5,正極與單向晶閘管vs的控制端相連接、負(fù)極經(jīng)繼電器k后與單向晶閘管vs的陰極相連接的極性電容c10,一端與二極管d5的n極相連接、另一端與極性電容c10的負(fù)極相連接的電阻r14,正極與三極管vt5的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻r11后與單向晶閘管vs的陽極相連接的極性電容c8,p極經(jīng)電阻r9后與極性電容c8的負(fù)極相連接、n極經(jīng)電阻r8后與三極管vt5的基極相連接的二極管d4,負(fù)極與三極管vt5的發(fā)射極相連接、正極與二極管d4的n極相連接的極性電容c7,p極與二極管d4的n極相連接、n極與三極管vt5的基極相連接的二極管d3,以及正極與二極管d3的p極相連接、負(fù)極與二極管d3的n極相連接后接地的極性電容c6組成;所述三極管vt5的基極與三極管vt4的發(fā)射極相連接;所述單向晶閘管vs的陽極與二極管整流器u的正極輸出端相連接;所述極性電容c10的負(fù)極還與二極管d2的n極相連接;所述繼電器k的常開觸點k-1的其中一端與極性電容c9的負(fù)極相連接、另一端與二極管整流器u的b輸入端共同形成控制系統(tǒng)的輸出端。
所述整流放大電路由三極管vt1,負(fù)極經(jīng)電阻r4后與三極管vt1的集電極相連接、正極與極性電容c6的正極相連接的極性電容c2,正極經(jīng)電阻r1后與極性電容c2的正極相連接、負(fù)極與三極管vt1的基極相連接的極性電容c1,p極經(jīng)電阻r2后與三極管vt1的基極相連接、n極經(jīng)電感l(wèi)后與三極管vt2的基極相連接的二極管d1,正極經(jīng)電阻r5后與二極管d1的p極相連接、負(fù)極與三極管vt1的發(fā)射極相連接的極性電容c3,以及一端與三極管vt1的發(fā)射極相連接、另一端與放大器p的輸出端相連接的電阻r3組成;所述極性電容c1的正極與聲音傳感器mic的a輸出端相連接;所述三極管vt1的發(fā)射極還與三極管vt4的基極相連接。
為確保本發(fā)明的實際使用效果,所述聲音傳感器mic為rb4-6的456485型聲音檢測模塊組成的聲音傳感器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
(1)本發(fā)明能通過對照明燈使用范圍內(nèi)的環(huán)境亮度變化和聲音信息來實現(xiàn)照明燈的自啟閉,并能對聲音傳感器mic輸出的電壓信號進(jìn)行過濾和放大,使電壓信號更穩(wěn)定,從而確保了本發(fā)明的控制效果,能有效的解決照明燈被誤開啟的問題,并極大的節(jié)約了電力資源。
(2)本發(fā)明能對聲音傳感器mic輸出的電壓信號中的電磁干擾頻率分量進(jìn)行衰減消除,使電壓信號更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確,從而提高了本發(fā)明對照明dhl的開啟與關(guān)閉控制的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的高阻濾波電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
如圖1所示,本發(fā)明主要由二極管整流器u,聲音傳感器mic,三極管vt2,三極管vt3,三極管vt4,電阻r6,電阻r7,電阻r10,電阻r12,極性電容c4,極性電容c5,極性電容c9,二極管d2,高阻濾波電路,光敏電阻rg,電感l(wèi),開關(guān)s,晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路,以及整流放大電路組成。
連接時,光敏電阻rg的一端與三極管vt2的基極相連接,另一端與三極管vt2的發(fā)射極相連接。極性電容c4的正極與三極管vt2的基極相連接,負(fù)極與三極管vt2的發(fā)射極相連接。電阻r6的一端與三極管vt4的基極相連接,另一端與三極管vt4的基極相連接。二極管d2的p極與三極管vt3的集電極相連接,n極與三極管vt2的發(fā)射極相連接后接地。
其中,極性電容c5的正極與三極管vt4的基極相連接,負(fù)極與二極管d2的n極相連接。電阻r7的一端與三極管vt4的集電極相連接,另一端與二極管d2的n極相連接。開關(guān)s并連在三極管vt2的發(fā)射極與集電極之間。極性電容c9的正極與二極管整流器u的a輸入端相連接,負(fù)極與二極管整流器u的b輸入端共同形成控制系統(tǒng)的輸入端并與市電相連接。
同時,電阻r10并連在極性電容c9的負(fù)極與正極之間。電阻r12的一端與二極管整流器u的負(fù)極輸出端相連接,另一端接地。晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路分別與二極管整流器u的正極輸出端和三極管vt4的發(fā)射極以及二極管d2的n極相連接。整流放大電路分別與聲音傳感器mic的a輸出端和三極管vt2的基極以及三極管vt4的基極相連接。高阻濾波電路串接在聲音傳感器mic的b輸出端與整流放大電路之間。
所述三極管vt2的集電極還與三極管vt3的基極相連接;所述三極管vt4的基極與三極管vt3的發(fā)射極相連接;所述整流放大電路還與晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路相連接。
實施時,三極管vt2、三極管vt3、三極管vt4、光敏電阻rg、電阻r6、電阻r7、極性電容c4、極性電容c5、二極管d2和開關(guān)s形成了光敏控制電路,該光敏控制電路能根據(jù)照明燈使用范圍內(nèi)的環(huán)境亮度的變化來控制照明燈的開啟與關(guān)閉。當(dāng)有光線照射到光敏電阻rg上時,光敏電阻rg的阻值會減小,三極管vt2的基極上的電壓則會被拉低而截至,三極管vt3的基極上的電壓上升,使三極管vt4也被截至,此時的光敏控制電路為斷路狀態(tài);當(dāng)無光線照射到光敏電阻rg上時,光敏電阻rg的阻值會變大,極性電容c4兩端的電壓增加,極性電容c4飽和后對三極管vt2放電,三極管vt2的基極上的電壓則會增加而被導(dǎo)通,三極管vt3的基極上的電壓降低,使三極管vt4被導(dǎo)通,此時的光敏控制電路為導(dǎo)通狀態(tài)。如果需要照明燈在環(huán)境亮度足夠亮的時候被點亮?xí)r,則可將開關(guān)s閉合,該電路則會處于長期導(dǎo)通狀態(tài)。
為了本發(fā)明的實際使用效果,所述的光敏電阻rg為lxd7506的光敏電阻;三極管vt2和三極管vt3為npn型三極管,三極管vt4為3dg6三極管;電阻r6的阻值為100kω,電阻r7的阻值為10kω;極性電容c4的容值為10μf/16v,極性電容c5的容值為100μf/16v;二極管d2為1n4008二極管。
同時,二極管整流器u、極性電容c9、電阻r10和電阻r12則形成全橋整流濾波電路,在市電輸入時,二極管整流器u對220v的交流電壓進(jìn)行整流后即交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,該直流電壓則經(jīng)極性電容c9和電阻r10組成的濾波電路進(jìn)行濾波后得到12v穩(wěn)定的直流電壓,該12v直流電壓為控制系統(tǒng)的工作電壓。其二極管整流器u為4只1n4007二極管d形成的全橋二極管整流器,極性電容c9為0.1μf/50v濾波電容;電阻r10的阻值為51kω,電阻r12的阻值為200kω。
進(jìn)一步地,所述晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路由三極管vt5,單向晶閘管vs,電阻r8,電阻r9,電阻r11,可調(diào)電阻r13,電阻r14,極性電容c7,極性電容c8,極性電容c10,二極管d3,二極管d4,二極管d5,以及繼電器k組成。
連接時,二極管d5的p極與三極管vt5的集電極相連接,n極經(jīng)可調(diào)電阻r13后與單向晶閘管vs的控制端相連接。極性電容c10的正極與單向晶閘管vs的控制端相連接,負(fù)極經(jīng)繼電器k后與單向晶閘管vs的陰極相連接。電阻r14的一端與二極管d5的n極相連接,另一端與極性電容c10的負(fù)極相連接。極性電容c8的正極與三極管vt5的發(fā)射極相連接,負(fù)極經(jīng)電阻r11后與單向晶閘管vs的陽極相連接。
同時,二極管d4的p極經(jīng)電阻r9后與極性電容c8的負(fù)極相連接,n極經(jīng)電阻r8后與三極管vt5的基極相連接。極性電容c7的負(fù)極與三極管vt5的發(fā)射極相連接,正極與二極管d4的n極相連接。二極管d3的p極與二極管d4的n極相連接,n極與三極管vt5的基極相連接。極性電容c6的正極與二極管d3的p極相連接,負(fù)極與二極管d3的n極相連接后接地。
所述三極管vt5的基極與三極管vt4的發(fā)射極相連接;所述單向晶閘管vs的陽極與二極管整流器u的正極輸出端相連接;所述極性電容c10的負(fù)極還與二極管d2的n極相連接;所述繼電器k的常開觸點k-1的其中一端與極性電容c9的負(fù)極相連接,另一端與二極管整流器u的b輸入端共同形成控制系統(tǒng)的輸出端并與照明燈hl相連接。該電路能對輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后輸出6.8v的直流電壓,并能在光敏控制電路輸出電流的時候使照明燈hl所在電路形成回路,使照明燈hl得電被點亮。
更進(jìn)一步地,所述整流放大電路由三極管vt1,電阻r1,電阻r2,電阻r3,電阻r4,電阻r5,極性電容c1,極性電容c2,極性電容c3,以及二極管d1組成。
連接時,極性電容c2的負(fù)極經(jīng)電阻r4后與三極管vt1的集電極相連接,正極與極性電容c6的正極相連接。極性電容c1的正極經(jīng)電阻r1后與極性電容c2的正極相連接,負(fù)極與三極管vt1的基極相連接。二極管d1的p極經(jīng)電阻r2后與三極管vt1的基極相連接,n極經(jīng)電感l(wèi)后與三極管vt2的基極相連接。
同時,極性電容c3的正極經(jīng)電阻r5后與二極管d1的p極相連接,負(fù)極與三極管vt1的發(fā)射極相連接。電阻r3的一端與三極管vt1的發(fā)射極相連接,另一端與放大器p的輸出端相連接。所述極性電容c1的正極與聲音傳感器mic的a輸出端相連接;所述三極管vt1的發(fā)射極還與三極管vt4的基極相連接。該電路的能對聲音傳感器mic采集的對照明燈hl使用環(huán)境內(nèi)的聲音信息進(jìn)行處理,使聲音傳感器mic所傳輸?shù)碾妷盒盘栟D(zhuǎn)換為電流信號,并能對電流信號進(jìn)行調(diào)整后傳輸,即該電路能使電流信號更穩(wěn)定。
為了本發(fā)明的實際使用效果,所述的整流放大電路和晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路中的電子元件則優(yōu)先采用了以下型號的電子元件:
所述晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路的三極管vt5為3ax31三極管,單向晶閘管vs為bt26-600b單向晶閘管,電阻r8和電阻r9的阻值均為100kω,電阻r11的阻值為47kω,可調(diào)電阻r13的阻值調(diào)節(jié)范圍為10~200kω,電阻r14的阻值為82kω,極性電容c7的容值為10μf/50v,極性電容c8的容值為8μf/25v,極性電容c10的容值為4.7μf/50v,二極管d3為1n4011二極管,二極管d4和二極管d5均為1n5401二極管,繼電器k為jzc22f6繼電器。
所述整流放大電路的三極管vt1為3dg12三極管,電阻r1的阻值為12kω,電阻r2的阻值2m,電阻r3和電阻r4的阻值均為100kω,電阻r5的阻值為39kω,電感l(wèi)為100μp/20v的磁芯電感,極性電容c1和極性電容c2的容值均為1μf/50v,極性電容c3的容值為220μf/16v,二極管d1為1n4013二極管。
如圖2所示,所述高阻濾波電路由放大器p,三極管vt6,電阻r15,電阻r16,電阻r17,電阻r18,可調(diào)電阻r19,電阻r20,電阻r21,電阻r22,極性電容c11,極性電容c12,極性電容c13,極性電容c14,二極管d6,二極管d7,以及電感l(wèi)組成。
連接時,極性電容c11的正極經(jīng)電阻r16后與三極管vt6的基極相連接,負(fù)極與聲音傳感器mic的b輸出端相連接。二極管d6的p極經(jīng)電阻r17后與極性電容c11的正極相連接,n極與三極管vt6的集電極相連接。電阻r15的一端與極性電容c11的正極相連接,另一端與放大器p的正極相連接。極性電容c12的正極與放大器p的正極相連接,負(fù)極順次經(jīng)電阻r18和可調(diào)電阻r19后與放大器p的輸出端相連接。
同時,極性電容c13的正極與放大器p的輸出端相連接,負(fù)極經(jīng)電感l(wèi)后與放大器p的負(fù)極相連接。二極管d7的p極順次經(jīng)電阻r22和電阻r21后與極性電容c13的負(fù)極相連接,n極與放大器p的負(fù)極相連接后接地。極性電容c14的正極經(jīng)電阻r20后與放大器p的輸出端相連接,負(fù)極接地。所述三極管vt6的發(fā)射極與放大器p的正極相連接;所述放大器p的輸出端作為高阻濾波電路的輸出端。
實施時,為了確保本發(fā)明的實際使用效果,所述的放大器p則優(yōu)先采用了op364型運(yùn)算放大器,而三極管vt6則為3dg06三極管,電阻r15和電阻r16的阻值均為1000kω,電阻r17的阻值為200kω,電阻r18和電阻r20以及電阻r21的阻值均為100kω,可調(diào)電阻r19的阻值調(diào)范圍為100~400kω,電阻r22的阻值為10kω;同時極性電容c11的容值為0.22μf/50v,極性電容c12和極性電容c13的容值均為47μf/25v,極性電容c14的容值為100μf/16v的磁片電容;二極管d6和二極管d7均為1n4002二極管;電感l(wèi)為100μp/50v的磁芯電感。
工作時,本發(fā)明采用的是220v市電電源電壓,經(jīng)全橋整流濾波電路整流濾波后得到的12v直流電壓。此電壓一方面提供給照明燈hl,另一方面經(jīng)晶閘管穩(wěn)壓開關(guān)電路的二極管d4,電阻r11和電阻r9分壓后,通過極性電容c6和二極管d3以及電阻r8形成的濾波穩(wěn)壓器進(jìn)行過濾和穩(wěn)壓后得到6.8v的直流工作電源。同時,整流放大電路的電阻r1和聲音傳感器mic構(gòu)成聲音輸入電路,其聲音傳感器mic則優(yōu)先采用了rb4-6的456485型聲音檢測模塊組成的聲音傳感器,該聲音傳感器mic輸出的為電壓信號,該電壓信號經(jīng)過極性電容c1進(jìn)行耦合,同時經(jīng)帶阻濾波電路對電壓信號中的電磁干擾頻率分量進(jìn)行衰減消除后,該電壓信號經(jīng)過三極管vt1和電阻r2以及電阻r3形成的放大電路進(jìn)行放大。放大后的電壓信號經(jīng)過極性電容c3和二極管d1以及電阻r5形成的整流電路之后,電壓信號被轉(zhuǎn)換成電流。該電流流過電感l(wèi)后傳輸給光敏控制電路。
其中,電壓信號傳輸?shù)綆ё铻V波電路時,該電路的極性電容c11將電壓信號中的高頻干擾電壓信號進(jìn)行衰減,電阻r15和電阻r16以及電阻r17形成的阻抗器對電壓信號的電磁波干擾電壓進(jìn)行消除,使電壓信號的的電平更強(qiáng),二極管d6帶動高電平而被導(dǎo)通,三極管vt6的集電極上的電平增強(qiáng)導(dǎo)通,三極管vt6輸出電壓信號給由放大器p、電感l(wèi)、電阻r21、電阻r22和二極管d7形成的信號增強(qiáng)電路,該信號增強(qiáng)電路的放大器p對電壓信號進(jìn)行放大后通過電感l(wèi)和極性電容c13形成的消磁電路對電壓信號中的電磁分量進(jìn)行消除后傳輸給放大電路,從而提高了電壓信號的準(zhǔn)確性,有效的提高了本發(fā)明對照明dhl的開啟與關(guān)閉控制的效果。
當(dāng)有光線照射到光敏電阻rg上時,光敏電阻rg的阻值會減小,三極管vt2的基極上的電壓則會被拉低而截至,三極管vt3的基極上的電壓上升,使三極管vt4也被截至,此時的光敏控制電路為斷路狀態(tài),其電流不被傳輸,即后不電路不通電,照明燈hl不后被點亮;當(dāng)無光線照射到光敏電阻rg上時,光敏電阻rg的阻值會變大,極性電容c4兩端的電壓增加,極性電容c4飽和后對三極管vt2放電,三極管vt2的基極上的電壓則會增加而被導(dǎo)通,三極管vt3的基極上的電壓降低,使三極管vt4被導(dǎo)通,此時的光敏控制電路為導(dǎo)通狀態(tài)。這樣使電流信號就可以經(jīng)過三極管vt4傳輸給三極管vt5進(jìn)行二次放大,放大后的電流信號傳輸給二極管d5,二極管d5導(dǎo)通該電流經(jīng)可調(diào)電阻r13后傳輸給單向晶閘管vs的控制端,觸發(fā)之后晶閘管導(dǎo)通,繼電器k得電,繼電器k的常開觸點k-1閉合,照明燈hl所在的路就構(gòu)成了閉合回路,照明燈hl得電,被點亮。如果需要照明燈在環(huán)境亮度足夠亮的時候被點亮?xí)r,則可將開關(guān)s閉合,該電路則會處于長期導(dǎo)通狀態(tài)。
本發(fā)明不僅實現(xiàn)了聲音和光控制照明燈hl的開啟與關(guān)閉,同時還可通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻r13的阻值大小,來實現(xiàn)對電流大小的調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)單向晶閘管vs的觸發(fā)角來控制照明燈hl的電壓輸入端的電壓值大小,從而能實現(xiàn)對照明燈hl的亮度進(jìn)行控制。即可調(diào)電阻r13的阻值調(diào)大,電流變小,單向晶閘管vs的觸發(fā)角變大,導(dǎo)通角變小,從而電壓有效值減小,照明燈hl變暗。反之,可調(diào)電阻r13的阻值調(diào)小,電流變大,單向晶閘管vs的觸發(fā)角變小,導(dǎo)通角變大,從而電壓有效值增加,因此照明燈hl變亮。從而本發(fā)明能有效的提高對照明燈hl的控制效果,能有效的解決照明燈被誤開啟的問題,并極大的節(jié)約了電力資源。
本發(fā)明中的照明燈hl優(yōu)先選擇鎢絲燈泡,主要原因是聲光控開關(guān)通過電子回路啟動,帶整流器的燈起動電流較大,容易造成電子元件的擊穿,損壞電路。聲光控開關(guān)啟動頻繁對于節(jié)能等來說在某種程度上會縮短燈的使用壽命。同時在關(guān)閉之前也不能達(dá)到鹵素?zé)舻牧炼?。所以一般燈具不適合使用在聲光控開關(guān)電路中。
按照上述實施例,即可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。