無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(一)
用LS7232專用集成電路制作的長距離引線觸摸調(diào)光燈的電路見圖2-15所示。圖中虛線右部即為新增加的遠(yuǎn)距離觸摸控制部分,左部則是圖2-14的改進(jìn)電路。
集成電路的工作電壓由電阻Rl與電容C2降壓、VD1穩(wěn)壓、VD2整流、C3濾波后供給,在C3兩端可獲得約15V左右的直流電壓。電容C1與電感L用于消除可控硅開關(guān)產(chǎn)生的高頻干擾輻射,以免影響其他音響、視頻設(shè)備的正常工作。電阻R2限流后向集成塊提供50Hz的交流同步信號(hào).C4用來濾除尖脈沖干擾。c5是PLI。的濾波電容。集成塊的2腳不用時(shí)接電源vss。VD3起隔離作用并向vs提供觸發(fā)信號(hào)。電阻R3的阻值會(huì)影響手觸靈敏度的大小,通??稍?~4.7MO間選用。M1為開關(guān)附近的近距離觸摸電極片,觸摸M1可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)燈與調(diào)光操作。
遠(yuǎn)距離長引線觸摸部分見圖中虛線右部,當(dāng)人手觸摸M2時(shí),人體泄漏的交流電信號(hào)經(jīng) 電阻Rl0、并經(jīng)三極管VT放大,送至集成塊的6腳SL端進(jìn)行觸摸控制。由圖可見,電燈H的亮、滅與調(diào)光可以同時(shí)受觸摸片Ml與M2控制,且Ml與M2的距離可以拉得很遠(yuǎn),中間只需兩根引線。
無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(二)
NE555制作無極調(diào)光(脈寬調(diào)制)臺(tái)燈1.所需材料
NE555芯片;
50k可調(diào)電位器
1k電阻×2;
二極管4048×2;
三極管9013;
瓷片電容0.1uf(104);
導(dǎo)線若干;
無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(三)
NB7232無級(jí)觸摸調(diào)光電路
NB7232無級(jí)觸摸調(diào)光控制集成電路,采用CMOS工藝,雙列8腳封裝,工作電壓5V??梢约嫒軨S7232/M7232/SM7232/LS7232等。廣泛應(yīng)用于電子調(diào)光、調(diào)速電路中。
NB7232主要技術(shù)指標(biāo):
電源電壓:5V。
輸出脈寬:40ms。
輸出觸發(fā)脈沖導(dǎo)通角:41°~159°。
調(diào)光周期(從最亮到最亮):4.2s。
電源電流:1.5~2.5mA。
輸出端灌入電流:≤25mA。
輸出觸發(fā)脈沖幅度:Vss-3V。
漸暗脈沖:83±3。
工作原理:
NB7232電路由輸入緩沖器、鎖相環(huán)、控制邏輯、亮度記憶、相角指針、數(shù)字比較器和輸出驅(qū)動(dòng)器組成。其框圖見圖一:
圖一
電路的基本工作原理為(調(diào)光為例):人體帶電與市電同頻,當(dāng)人體接觸觸摸片時(shí),經(jīng)輸入緩沖級(jí)的削波、放大、整形,成為標(biāo)準(zhǔn)的MOS電平。觸摸持續(xù)時(shí)間大于32毫秒小于332毫秒時(shí),控制邏輯部分控制電路呈開關(guān)工作狀態(tài)。當(dāng)觸摸持續(xù)時(shí)間大于332毫秒時(shí),控制邏輯部分控制電路呈調(diào)光工作狀態(tài),輸出觸發(fā)脈沖相位角在41度至159度之間連續(xù)周期變化,并根據(jù)人眼的感受力,分為快、慢和暫歇三個(gè)過程。當(dāng)觸摸結(jié)束時(shí),亮度記憶對(duì)該時(shí)相位角進(jìn)行記憶,若再施與大于32毫秒,小于332毫秒的觸摸,電路呈關(guān)狀態(tài)時(shí),相位角仍由該部分記憶,保證電路在下一次開狀態(tài)時(shí),保持原選定相位角,光源保持原亮度。觸發(fā)脈沖與市電的同步,由鎖相環(huán)保證,電路的工作時(shí)鐘,也均由其產(chǎn)生。同時(shí),電路還具有遙控(即遠(yuǎn)端觸發(fā))功能,和漸睡(即由亮至暗,最后關(guān)閉)功能,其延續(xù)時(shí)間由外電路設(shè)置。
管腳功能說明:
Vss—5V電源。
Doze—漸暗功能。當(dāng)導(dǎo)通角最大(159°)時(shí)。外界對(duì)該腳施于83±3個(gè)脈沖,則SCR的導(dǎo)通角從159°連續(xù)變至40°,最后截止(不輸出觸發(fā)脈沖)。
Cap—鎖相環(huán)外接濾波電容(參考值0.47μF)。
Syn—市電頻率同步信號(hào)輸入端。
Sen2—觸摸控制端。低電平觸發(fā),人體觸摸點(diǎn)。
Sala—遠(yuǎn)距離控制端。高電平觸發(fā),抗干擾好,適于較遠(yuǎn)距離的按鍵式調(diào)光控制。
VDD—0V。
Out—輸出觸發(fā)脈沖。
圖一(組件和負(fù)載串聯(lián)接法,可直接取代原機(jī)械式的電燈或調(diào)速開關(guān)。)
圖二(組件和負(fù)載并聯(lián)接法,IC電源取自市電較穩(wěn)定,適合燈具生產(chǎn)廠家采用)
注:
雙向可控硅SCR可根據(jù)負(fù)載功率大小選擇97A6(約1A)、TLC336A(約3A)、BT136-500D(約6A)中的一個(gè),選擇原則是觸發(fā)電流要小于25mA。
C4取值在0.1~0.47uF之間,C2取值在2200~4700pF之間。
無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(三)
紅外遙控調(diào)光燈電路圖
(a)圖是紅外發(fā)射電路.NE555電路產(chǎn)生40kHz的脈沖經(jīng)過VT放大后由紅外發(fā)射管SE303向外發(fā)射。
(b)圖是由KA2184組成的紅外遙控接收與調(diào)光電路。
LS7232是集成調(diào)光電路。
無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(四)
LS7232紅外遙控調(diào)光電路
當(dāng)紅外接收管接收到發(fā)射器發(fā)出的遙控信號(hào)后,經(jīng)KA2184處理并由7腳輸出低電平;這一低電平直接加到vT的基極,使其導(dǎo)通,它的集電極輸出的電流在R4上端形成一個(gè)高電平輸出;這一高電平通過R6加至Ls7232調(diào)光電路的輔助輸入端(6腳),作為調(diào)光的控制信號(hào)。
接收電路如圖7—22所示。LS7232是一個(gè)紅外遙控調(diào)光電路,當(dāng)它的6腳輸入觸發(fā)信號(hào)后,8腳就會(huì)連續(xù)輸出控制雙向晶閘管導(dǎo)通角的控制脈沖,使雙向晶閘管的導(dǎo)通角在41°—160°之間變化。隨著雙向晶閘管導(dǎo)通角的變化.電燈也由暗變亮或由亮變暗,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電燈的調(diào)光控制。
在調(diào)光過程中.當(dāng)需要電燈由暗變亮?xí)r,可按住遙控器的發(fā)射按鍵不斷發(fā)送控制信號(hào)。這時(shí)可以看到電燈在逐漸變亮,當(dāng)達(dá)到所需亮度時(shí)立即松開發(fā)射按鍵,這時(shí)電燈的亮度便停留在這個(gè)位置上。如果連續(xù)按下去,電燈又會(huì)由亮逐漸變暗,直至熄滅。
需要注意的是:Ls7232是一種PMos型集成電路.因此它的電源極性與常用的cMos電路相反,即它的vDD電源端應(yīng)當(dāng)接電源的負(fù)極,而vss端則應(yīng)接電源的正極。
本電路電源仍采用交流供電、電容c7降壓、二極管vD1半波整流。與其他電容降壓的供電電路不同的是,該電源的降壓電容c7并聯(lián)了一只220uH的電感,它的作用是用來吸收LS7232所產(chǎn)生的諧波,防止它通過電源線于擾其他用電器。
無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(五)
普通臺(tái)燈加裝觸摸調(diào)光/測(cè)光器
普通臺(tái)燈加裝下面介紹的控制電路,可使普通臺(tái)燈升級(jí)為“節(jié)能+視力保健”型臺(tái)燈,它具有觸摸開關(guān)燈、觸摸調(diào)光和測(cè)光功能,非常適合廣大青少年學(xué)生使用。
電路如圖1所示。其中:虛線左邊是臺(tái)燈原有電路,右邊是新增電路。
新增電路主要采用了一塊新型專用調(diào)光集成電路NB7232。該集成電路的主要電參數(shù)為:工作電壓4.5~4.9V,靜態(tài)電流400μA,可控制50Hz及60Hz交流電。各引腳功能如下:①腳是電源正端;②腳為燈光亮度漸變控制端,燈光變化一個(gè)周期(7.64s),需從該腳引入83個(gè)負(fù)脈沖——直接從市電相線上取得50Hz交流電正弦波作時(shí)鐘信號(hào);③腳為內(nèi)部鎖相環(huán)路的外接電容器C3輸入端;④腳為同步信號(hào)輸入端,低電平有效,直接取自220V交流電;⑤腳為觸摸控制輸入端,低電平有效;⑥腳也是觸摸控制輸入端,高電平有效,因本電路未用而接電源負(fù)端;⑦腳為電源負(fù)端;⑧腳為雙向晶閘管導(dǎo)通角控制輸出端,它輸出83階不同的控制信號(hào),調(diào)光移相范圍41°~159°。
220V交流市電經(jīng)電阻器R1降壓限流、晶體二極管VD2半波整流、穩(wěn)壓二極管VD1穩(wěn)壓及電容器C1濾波后,輸出約6V直流電壓,作為IC1及晶體三極管VT1、VT2的工作電壓。當(dāng)人手觸摸金屬片M時(shí),人體感應(yīng)電信號(hào)通過保安電阻器R5、R6加到IC1的⑤腳上,使IC1內(nèi)部電路工作。當(dāng)手觸時(shí)間≤332ms(約1/3s)時(shí)IC1的⑧腳輸出信號(hào)僅控制雙向晶閘管VS完成開關(guān)任務(wù),即觸摸一下M,VS導(dǎo)通,電燈H亮;再觸摸一下M,VS截止,電燈H滅。當(dāng)人手觸摸M時(shí)間≥332ms時(shí),VS移相調(diào)光,燈光由最亮(159°)逐漸變暗直到微亮(41°),又逐漸向最亮變化,這樣變化一周需7.64s。人手觸摸停止,則燈光不再變化而保持這一瞬間的亮度。下次再開啟電燈時(shí)仍起始于這一亮度,但燈光亮度變化與上次調(diào)光狀態(tài)相反,即逆向調(diào)光。觸摸調(diào)光功能可使學(xué)生能夠根據(jù)需要,隨意調(diào)節(jié)臺(tái)燈的光照強(qiáng)度。
VT1、VT2組成施密特觸發(fā)電路。學(xué)生讀寫光照強(qiáng)度正常(不低于1001x)時(shí),光敏電阻器RL受光照射呈低阻值,使VT1導(dǎo)通、VT2截止,發(fā)光二極管VD3不亮;光照度不足時(shí),因RL阻值變大使施密特觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn),VT1截止而VT2導(dǎo)通,于是VD3發(fā)光,表示光照不足需增加亮度。測(cè)光功能可避免學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)因光照不足而損害視力。
IC1選擇運(yùn)用CMOS工藝制造的新一代觸摸調(diào)光專用集成電路NB7232,亦可用CS7232、SM7232、BA2103等同類產(chǎn)品直接代換。VS選用MAC97A6(1A、600V)或BCR1AM-6(1A、400V)型普通雙向晶閘管,其外形如同普通塑封小功率三極管,實(shí)物及引腳排列如圖2所示。
VT1、VT2均用9015或3CG21型硅PNP小功率三極管,要求電流放大系數(shù)β》100。VD1用6V、0.5W普通硅穩(wěn)壓二極管,如1N752或UZ-5.6B型等;VD2用1N4004型硅整流二極管;VD3用Φ5mm高亮度紅色發(fā)光二極管。
RL選用亮阻小于5kΩ、暗阻大于1MΩ的普通光敏電阻器,如國產(chǎn)MG44-03型等。RP用WH7-B型臥式微調(diào)電位器。R1用4只120kΩ的RTX-1/4W型碳膜電阻器并聯(lián)構(gòu)成,以縮小體積,滿足功率要求;R2~R9均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1用CD11-16V型電解電容器,其余用CT1型瓷介電容器。M用不銹鋼片或者黃銅片等材料加工而成,形狀和大小均無嚴(yán)格要求。
圖3所示為新增觸摸調(diào)光/測(cè)光器印制電路板接線圖。印制電路板實(shí)際尺寸約為65mm×35mm;要求采用環(huán)氧基質(zhì)單面銅箔板制作,紙質(zhì)板因受潮后絕緣電阻容易變小,故不宜采用。焊接時(shí)注意:人體保安電阻器R5、R6的阻值之和應(yīng)大于5MΩ,而且不能用一個(gè)電阻器來代替。這樣,使用中萬一有一個(gè)電阻器受潮或碰觸短路時(shí),也不會(huì)使人觸摸M后觸電。
焊接好的電路板,直接裝入欲改造的市售普通白熾臺(tái)燈的底座腔內(nèi)。具體做法如下:拆掉臺(tái)燈原機(jī)械開關(guān),并按照?qǐng)D1所示,通過a、b、c三根引線頭將電路板接入臺(tái)燈電路;M用強(qiáng)力膠粘貼在所拆除開關(guān)的位置,這不僅使用方便,而且美化了外觀;RL和VD3則在底座面板合適位置處分別打孔固定即可。
焊裝好的電路僅需調(diào)試測(cè)光部分:接通臺(tái)燈電源,在學(xué)生讀寫位置放置一標(biāo)準(zhǔn)照度計(jì),調(diào)節(jié)燈光(指黑暗環(huán)境下)使照度計(jì)讀數(shù)為100lx,然后調(diào)節(jié)RP阻值使VD3剛好熄滅即可。若感覺到M的觸摸靈敏度不夠,可通過適當(dāng)增大R4阻值來加以調(diào)整;反之,M的觸摸靈敏度過高時(shí),則應(yīng)通過適當(dāng)減小R4阻值來加以調(diào)整。R4取值范圍一般在220kΩ~680kΩ之間。
無極調(diào)光臺(tái)燈電路圖(六)
無級(jí)調(diào)光日光燈電路如圖所示,它由調(diào)壓電路、高頻振蕩器和燈絲變壓器三大部分組成。調(diào)壓電路由雙向晶閘管VTH、雙向觸發(fā)二極管VDH及阻容移相電路組成。調(diào)節(jié)電位器RP,即可改變晶閘管VTH的導(dǎo)通角,使加到日光燈管兩端的工頻交流電壓發(fā)生改變,從而達(dá)到改變?nèi)展鉄舭l(fā)光亮度的調(diào)光目的。
VT1要求采用3AX818型等鍺中功率三極管,β≥60,Iceo愈小愈好。VTH用1A/600V雙向晶閘管,如MAC97A6型等。L為與燈管相配套的鎮(zhèn)流器。燈絲變壓器T1可用芯柱截面積為l5mm×17mm的EI型硅鋼片,一次繞組N1用Φ0.1mm高強(qiáng)度聚酯漆包線繞3890匝,二次繞組N2、N3均用如Φ0.35mm高強(qiáng)度聚酯漆包線繞126匝。高頻變壓器T2的磁心可選用MX-2000型E6鐵氧體,繞組N4、N5用Φ0.35mm高強(qiáng)度聚酯漆包線分別繞12匝和36匝,N6用Φ0.1mm高強(qiáng)度聚酯漆包線繞1700匝。
該電路由于采用高頻電壓起輝,所以日光燈的啟動(dòng)性能很好,在-15~60℃環(huán)境溫度下均能快速點(diǎn)亮發(fā)光。同時(shí),雙向晶閘管控制輸出的工頻交流電壓和高頻交流電壓相疊加后,加在日光燈管的兩端,可使燈光亮度調(diào)節(jié)平滑,并能有效防止燈光閃爍現(xiàn)象。
評(píng)論