專利名稱：聲光控制白熾燈電子節(jié)能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用聲光控制白熾燈、尤其是走廊、樓梯和其他公共場所的白熾路燈自動開關(guān)的電子節(jié)能器。
現(xiàn)有的樓梯、走廊和公共場所的路燈大部分是用手動開關(guān)控制的。由于使用不方便，或者是使用者的疏忽，容易出現(xiàn)白天燈和通宵燈，造成電能的浪費(fèi)。
為了解決上述問題，中國專利申請CN86103950公開了一種使電燈隨天色變化漸漸點(diǎn)燃或熄滅的晝夜自動啟滅裝置。這種裝置可實(shí)現(xiàn)自動開、滅燈的功能，對消滅白天燈能起作用，但難以有效地消滅通宵燈。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種主要用于走廊、樓梯和其他公共場所的白熾路燈作自動控制，能在白天或環(huán)境明亮?xí)r自動關(guān)燈，在晚上或環(huán)境昏暗時(shí)敏感人類活動的聲響自動開燈，至無聲后延時(shí)一定時(shí)間又自動關(guān)燈的聲光控制白熾燈電子節(jié)能器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的電子節(jié)能器包括電路板(1)、面板(2)、內(nèi)蓋(3)，電路板(1)上具有控制電路，其中，所述控制電路具有由接線端子J1、J2，運(yùn)放F1至F4，三極管T1、T2，話筒H，電阻R1至R18，電容C1至C6、二極管D1至D4，可控硅BCR1、BCR2組成的聲光控制節(jié)能電路。上述運(yùn)放R4、二極管D1、D3、D4，電阻R1、R13、R14、R17、R18，電容C5、C6，可控硅BCR1組成可控硅開關(guān)穩(wěn)壓電源；在電燈關(guān)態(tài)即BCR2關(guān)閉時(shí)，利用對電網(wǎng)提供功率因數(shù)補(bǔ)嘗的C6、R17組成微功率無功電流啟動電路；由電阻R2、R3，可調(diào)電阻R4、駐極體話筒H，電容C1、C2，運(yùn)放F1組成聲音信號受感及可調(diào)放大電路；由電阻R5、R6、R7、三極管T1、光敏三極管T2、電容C3，運(yùn)放F2組成聲波峰值光控檢波及比較觸發(fā)定時(shí)電路；由電阻R8至R12、R15、電容C4、二極管D2及運(yùn)放F3組成低占空比可控脈沖發(fā)生器。該電子節(jié)能器利用光敏三極管實(shí)現(xiàn)白天閉燈，又利用聲音受感及可調(diào)放大電路實(shí)現(xiàn)夜間有人時(shí)自動開燈和人走后自動閉燈。
為了在不亮燈時(shí)提供一個(gè)電源指示，幫助人發(fā)現(xiàn)此節(jié)能器，可以在可控硅開關(guān)穩(wěn)壓電源線路中裝有氖燈N。
由于本實(shí)用新型只有在夜間有人時(shí)開燈，而且在人走后自動閉燈，故可消滅白天燈和通宵燈而節(jié)省電能。又由于本實(shí)用新型的“關(guān)態(tài)電流”近似于無功電流，電壓主要施加在電容C6上，幾乎無熱效應(yīng)，還能對電網(wǎng)的感性負(fù)載影響進(jìn)行補(bǔ)償，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，利于節(jié)能。本實(shí)用新型的“關(guān)態(tài)電流”雖小，卻給電燈以預(yù)熱，使其電阻上升，以至BCR2導(dǎo)通時(shí)，電燈的過流較冷態(tài)時(shí)的過流下降，使電燈開燈時(shí)的燒毀率大幅度降低。
下面對照附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例“墻外裝式”聲光控制白熾燈電子節(jié)能器的構(gòu)造示意圖，其中1為電路板、2為面板、3為內(nèi)蓋、4為外殼、5為開關(guān)；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例“墻內(nèi)裝式”聲光控制白熾燈電子節(jié)能器的構(gòu)造示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種電路原理圖。
在圖1中，電子節(jié)能器由電路板(1)、面板(2)、內(nèi)蓋(3)、外殼(4)、開關(guān)(5)構(gòu)成，用螺釘連接。
在圖2中，電子節(jié)能器由電路板(1)、面板(2)、內(nèi)蓋(3)及螺釘加樹脂密封防潮而構(gòu)成。
在圖3和圖4中，由運(yùn)放F4、二極管D3、D4、穩(wěn)壓二極管D1、電阻R1、R13、R14、R17、R18、電容C5、C6，可控硅BCR1和氖燈N組成一個(gè)可控硅開關(guān)穩(wěn)壓電源。在關(guān)燈狀態(tài)下，即可控硅BCR2截止時(shí)，220V的市電經(jīng)電燈L，開關(guān)5、接線端子J1，二極管D3對電容C5充電，再經(jīng)C6R17與N、R18并聯(lián)電路，經(jīng)接線端子J2回電網(wǎng)。當(dāng)C5兩端的電壓由R13、R14、分得的電壓(它接在F4的正輸入端)高于穩(wěn)壓管D1的電壓(它接在F4的負(fù)輸入端)時(shí)，F(xiàn)4輸出高電平，通過R16觸發(fā)可控硅BCR1，使J1與C6、N接通，停止對C5充電。C5上的電壓提供控制電路使用。另一半波的市電從J2，經(jīng)R18、N與R17、C6并聯(lián)電路，二極管D4，端子J1，開關(guān)(5)，電燈L回電網(wǎng)。
電路中的C6是一個(gè)耐高壓的小電容，提供幾毫安電流供監(jiān)控電路使用。C6和R17組成微功率無功電流啟動電路。
當(dāng)可控硅BCR2導(dǎo)通時(shí)，電燈發(fā)出滿功率。其大電流的負(fù)半波流經(jīng)D4，正半波在對C5作僅數(shù)度相角的補(bǔ)充充電后也經(jīng)BCR1流過。故BCR2的許用電流決定了節(jié)能器的允許負(fù)載電流。BCR1可用單向可控硅，其許用電流可為BCR2的一半。
聲光控制節(jié)能電路的聲音信號受感及可調(diào)放大電路由電阻R2、R3，可調(diào)電阻R4、電容C1、C2、運(yùn)放F1及駐極體話筒H組成，H選用微電流的話筒，以D1提供的穩(wěn)定電壓作電源，運(yùn)放F1對于R2的直流工作點(diǎn)是跟隨器運(yùn)用狀態(tài)，而對于R2上的音頻交流信號是放大器運(yùn)用狀態(tài)。調(diào)節(jié)R4可以改變放大倍數(shù)，從而改變聲靈敏度。
聲光控制節(jié)能電路的一個(gè)聲波峰值光控制檢波及比較觸發(fā)定時(shí)電路，由電阻R5、R6、R7、三極管T1、光敏三極管T2、電容C3、運(yùn)放F2組成。
如果T2無光照因而無電流的話，放大倍數(shù)很高的T1的發(fā)射極電壓是能以一個(gè)PN結(jié)壓降之差跟隨P1輸出的高電平的，因?yàn)镽5上的壓降可以忽視，又有C3作為峰值電平保持，數(shù)值很大的R7的泄漏又很小。
由于F2的負(fù)輸入端接在R2與H的連接點(diǎn)上，F(xiàn)1輸出的直流電平又等于該點(diǎn)電平，因此，只有當(dāng)F1輸出的被放大了的交流聲波信號峰值大于一個(gè)T1的發(fā)射結(jié)壓降時(shí)，F(xiàn)2的正端才能得到高于其負(fù)端的電平，從而使F2被觸發(fā)而翻轉(zhuǎn)為輸出高電平。這里，T1被作為有源峰值檢波器使用。它的優(yōu)點(diǎn)是具有高的輸入阻抗，所需信號電流很小。
當(dāng)有光照到光敏三極管T2上時(shí)，T2產(chǎn)生光電流，該光電流在R5上產(chǎn)生壓降，從而使T1的輸出電平下降，在光照度弱時(shí)需要很大的聲音信號才能觸發(fā)F2，在光照度強(qiáng)時(shí)，無論多大的聲音信號也不能觸發(fā)F2，這就實(shí)現(xiàn)了聲波峰值檢波的光控制，即光照可以否定聲音對電路的開啟電燈的操作。
在不觸發(fā)狀態(tài)下，F(xiàn)2輸出低電平，C3的正端如同接地。在觸發(fā)翻轉(zhuǎn)時(shí)，其負(fù)端的電平較正端高一個(gè)接近D1的穩(wěn)定電壓的量值。在F2翻轉(zhuǎn)之后，因F2輸出端有一個(gè)從地電平到電源電平的跳變，而電容上的電壓是不能突變的，因此，電容的負(fù)端的電壓也接近D1穩(wěn)定電壓，跳變到較電源電壓高一個(gè)D1的穩(wěn)定電壓，使F2穩(wěn)定地翻轉(zhuǎn)為高電平。直到C3上的電荷通過R7泄放到使F2正輸入端電平低于其負(fù)輸入端時(shí)，F(xiàn)2才能回到輸出低電平的狀態(tài)。在此期間，電燈發(fā)亮。但電路自己開的燈光不能否定聲音的作用，這是因?yàn)殡娐芬坏┯|發(fā)，便由C3與R7定時(shí)正反饋控制，不取決于是否有聲和光信號。因此，一次聲響觸發(fā)開燈后，電燈至少亮一個(gè)R7×C3的定時(shí)時(shí)間，它足以保證在人走離之后才會滅燈。
由于在上述電路中使用在極管T1作有源檢波器而獲得高輸入阻抗，從而以使用大的R5電阻，因此，即使光敏三極管T2的光靈敏度不高，電路也有靈敏的光控功能，這就降低了光敏管的篩選率和電路的成本。
為了降低電路的電流消耗，最主要的是降低觸發(fā)可控硅BCR2所用的電流。為此，用F3、F8至R12、R15、電容C4、二極管D2組成了一個(gè)低占空比可控脈沖發(fā)生器，通過R15放大的脈沖電流觸發(fā)可控硅BCR2。但因占空比低，平均電流很小，從而保證了觸發(fā)電流大的可控硅也能被觸發(fā)，而又降低了篩選率和電路的成本。
電路的開態(tài)壓降一般小于4伏，關(guān)態(tài)電流小于7毫安。R3與R14相等，以使放大器的工作點(diǎn)在電源電壓的1／2。D1取5伏較好。
定時(shí)電容C3的正端接F2輸出端，是為了防止定時(shí)期間F2輸出端通過C3對R7的漏電流大到始終使R7上的電壓大于F2負(fù)輸入端的電壓，無法使F2在無聲后翻轉(zhuǎn)回來而發(fā)生開燈后不能關(guān)燈的現(xiàn)象。
圖3中開關(guān)(5)的接法構(gòu)成能手動全關(guān)和開啟后自動控制的方式(全關(guān)——自動)，圖4中開關(guān)(5)的接法構(gòu)成全開而不接受自動控制和自動控制的方式(全開——自動)?？梢杂猛獠吭械睦€開關(guān)等與其代替開關(guān)(5)。
權(quán)利要求1.一種用聲光控制的白熾燈，尤其是走廊、樓梯和其他公共場所的白熾路燈自動開關(guān)的電子節(jié)能器，它包括電路板(1)、面板(2)、內(nèi)蓋(3)，電路板(1)上具有控制電路；其特征在于所述控制電路具有由接線端子J1、J2，運(yùn)放F1至F4、三極管T1、T2，話筒H、電阻R1至R18，電容C1至C6，二極管D1至D4，可控硅BCR1、BCR2組成的聲光控制節(jié)能電路，其中運(yùn)放F4、二極管D1、D3、D4、電阻R1、R13、R14、R17、R18，電容C5、C6，可控硅BCR1組成可控硅開關(guān)穩(wěn)壓電源，在電燈關(guān)態(tài)即BCR2關(guān)閉時(shí)，利用對電網(wǎng)提供功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)腃6、R17組成微功率無功電流啟動電路，由電阻R1、R3、可調(diào)電阻R4、駐極體話筒H、電容C1、C2，運(yùn)放F1組成聲音信號受感及可調(diào)放大電路，由電阻R5、R6、R7，三極管T1，光敏三極管T2、電容C3、運(yùn)放F2組成聲波峰值光控檢波及比較融發(fā)定時(shí)電路，由電阻R8至R12、R15、電容C4、二極管D2及運(yùn)放F3組成低占空比可控脈沖發(fā)生器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子節(jié)能器，其特征在于可控硅開關(guān)穩(wěn)壓電源線路中有氖燈N。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用聲光控制白熾燈，尤其是走廊、樓梯和其它公共場所的白熾路燈自動開關(guān)的電子節(jié)能器，它包括電路板、面板、內(nèi)蓋，電路板上具有由接線端子J
文檔編號H05B39/00GK2071412SQ8921232
公開日1991年2月13日 申請日期1989年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月4日
發(fā)明者唐德堯 申請人:唐德堯