知识链接二声光控开关各部分电路工作原理课件.ppt

1、项目六项目六 声光控延时开关声光控延时开关 项目分析项目分析 学习目标学习目标 知识链接知识链接 操作指导操作指导 项目分析项目分析 现代电子技术工作者，给电灯赋予了各种各样的功能，现代电子技术工作者，给电灯赋予了各种各样的功能，使其变成了自动化和智能化，更好地方便人们的生活。使其变成了自动化和智能化，更好地方便人们的生活。你看傍晚光线变暗时，开关自动进入待机状态，当有你看傍晚光线变暗时，开关自动进入待机状态，当有说话声、脚步声或其他声响时，楼道灯会自动点亮，说话声、脚步声或其他声响时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延

2、时几分钟后自动熄灭；白天光线较强时，受光控自锁，几分钟后自动熄灭；白天光线较强时，受光控自锁，即使有声响灯也不回亮，既可避免摸黑找开关造成的即使有声响灯也不回亮，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关的“长明长明灯灯”现象现象,达到节电的目的。达到节电的目的。 学习目标学习目标认识声光控延时开关电路的组成元器件，并能将元器认识声光控延时开关电路的组成元器件，并能将元器件的符号、作用与实物一一对应，特别是集成电路的件的符号、作用与实物一一对应，特别是集成电路的引脚排列及连接方法。引脚排列及连接方法。熟练运用万用表检测声光控延时开关的

3、各种元器件的熟练运用万用表检测声光控延时开关的各种元器件的质量或引脚。质量或引脚。能分析声光控延时开关电路的工作原理。能分析声光控延时开关电路的工作原理。能根据装配图在印制电路板上正确装配声光控延时开能根据装配图在印制电路板上正确装配声光控延时开关套件。关套件。牢记在印制电路板上插装和焊接元器件装配过程中应牢记在印制电路板上插装和焊接元器件装配过程中应该注意的事项。该注意的事项。初步学会排除声光控延时开关中常见的故障初步学会排除声光控延时开关中常见的故障声控功能：只要拍一下手，电灯就自声控功能：只要拍一下手，电灯就自动亮起，或者用同样的方法关闭也可动亮起，或者用同样的方法关闭也可以。以。光控功

4、能：利用手电筒等光源照一下光控功能：利用手电筒等光源照一下电灯的光感应元件，使电灯无法在光电灯的光感应元件，使电灯无法在光亮的环境下亮起来，或者使用光源能亮的环境下亮起来，或者使用光源能够控制电灯亮起来。够控制电灯亮起来。延时功能：电灯工作后，过一段时间延时功能：电灯工作后，过一段时间后能自动关闭。后能自动关闭。知识链接知识链接:声光控延时开关基本功能声光控延时开关基本功能 知识链接知识链接:声光控延时开关原理声光控延时开关原理 图6-2 声光控延时开关工作原理图知识链接知识链接:声光控延时开关方框图声光控延时开关方框图 二级整形IC（c）IC（d）延时电路C3VDR5驻极体话筒检音（MIC）

5、声控电路信号放大（C1、VT R2、R3）光控电路感光（RG、R4）整形IC（b）与 非 门 IC (a)电子开关稳压电路供电（R7、VZ、C2）图6-3 声光控延时开关方框图IC(a)2脚IC(a)1脚知识链接知识链接:声光控开关工作过程声光控开关工作过程白天灯不亮，由光敏电阻RT、R4等元件组成光控电路，当光照达到一定强度时，光敏电阻RT阻值变小，与R4分压后，使IC(a)1脚处于逻辑低电平0，四个与非门IC（a）、IC（b）、IC（c）、IC（d）的逻辑功能为“见0出1，全1为0”，这时不管有无声音信号输入，IC(d)11脚都是低电平，晶闸管控制极G不触发，正向阻断，灯不亮。光线变暗后，

6、光敏电阻RT阻值逐渐增大，IC（a）1脚电位逐渐上升为逻辑高电平1，当环境声音信号很弱时，晶体管VT处于饱和状态，IC (a) 2脚为低电平0，IC(d)11脚为低电平，晶闸管VS仍然阻断，灯不亮。光线变暗后， IC（a）1脚为逻辑高电平1，当环境声音信号达到一定强度时，由驻极体话筒MIC接收并转换成电信号，经C1耦合到晶体管VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门IC(a)的2脚，使IC(a) 2脚处于高电平，由于与非门的逻辑功能为“见0出1，全1为0”IC (a)3脚跳变为低电平，IC(d)11脚为高电平，晶闸管VS导通，灯点亮。知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控

7、开关各部分电路工作原理 主电路电路图组成元件的基本知识图形符号文字符号名称及作用D1-D4IN4007 整流二极管：四只整流二极管组成电桥，利用二极管加正向电压导通，加反向电压截止的基本特性，将交流电变成脉动直流电。EL照明灯 VS晶闸管：开关执行器件。如果被触发导通后，电路接通，白炽灯发光。当晶闸管的控制极上无触发信号时，晶闸管正向阻断，电路呈断开状态。主电路工作过程主电路工作过程 由整流桥 VD1VD4、晶闸管VS组成，VS为开关执行器件。 晶闸管被触发导通后，电路接通，白炽灯发光。当晶闸管的控制极上无触发信号时，晶闸管正向阻断，电路呈断开状态。知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工

8、作原理声光控开关各部分电路工作原理 知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 电源电路电路图组成元件的基本知识图形符号文字符号名称及作用EL照明灯VD1-VD4IN4007 整流二极管：将交流电变成脉动直流电C2电容：将整流出的脉动直流电的交流成分尽量滤除，使波形更为平滑R7电阻：限流分压VDz稳压二极管：与电阻配合使电压稳定，为MIC、VT、IC等供电电源电路电路工作过程： 由R7、VDz、C2等元件组成一个简单的直流稳压电源，输出至A点给整机供电。利用二极管VD1VD4的单相导电性，即加正向电压导通，加反向电压截止的特性，将交流220v进行桥式整流，变

9、成脉动直流电，又经R7降压，C3滤波使波形变得平滑，最后经稳压二极管稳压得到较为稳定的直流电源，为驻极体话筒（MIC）、放大电路（VT）、逻辑电平反转及触发电路（CD401芯片）等供电。知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 声控电路电路图组成元件的基本知识图形符号文字符号名称及作用R2R3R2：基极偏置电阻R3：集电极偏置电阻C1耦合电容：隔离直流VT晶体管：放大器的核心，实现电流放大作用MIC驻极体话筒：将声音信号转换成电信号+Vcc直流电源：一是提供偏置电压使发射结正偏

10、，集电结反偏，二是向负载提供能源声控电路电路工作过程： 由麦克风MIC、晶体管VT、电容C1、直流电源及电阻R2、R3等组成，其中MIC为声检测元件。 当环境声音信号很弱时，IC (a)1脚为低电平，晶体管VT处于饱和状态，IC (a) 2脚为低电平，晶闸管T阻断。当环境声音信号达到一定强度时，IC (a)1脚为高电平，由驻极体话筒MIC接收并转换成电信号，经C1耦合到晶体管VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门IC(a)的2脚，使IC(a) 2脚处于高电平，如果，光线弱，IC(a) 1脚就会处于高电平而满足了与非门反转条件，IC (a)3脚跳变为低电平。VD1-VD4、R7、VZ、C3

11、组成直流稳压电源为放大电路供电。知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 光控电路电路图组成元件的基本知识图形符号 文字符号名称及作用R4电阻：分压RT光敏电阻器：利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感。在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。光控电路工作过程：由R4、RT组成。光敏电阻RT的阻值随着光照强度的变化而变化，当光照达到一定强度时，其阻值变小，与R4分压后使IC(a)1脚处于逻辑低电平，IC(a)1脚所在的与非门被封死，这时不管有

12、无声音信号输入，IC(d)11脚都是低电平，晶闸管正向阻断。随着光照强度的减弱，RT阻值逐渐增大，IC(a)1脚的电位逐渐上升，当1脚电位上升到逻辑高电平后，即满足了开门条件，此时声控开始起作用，IC(a)3脚是否反转只取决于I(a)的2脚电位(声控电路的输入端)是否达到了逻辑高电平。知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 逻辑电平反转及触发电路电路图组成元件的基本知识图形符号文字符号名称及作用VD二极管：隔离作用CD4011CD401芯片：内部有四个与非门电路组成延时电路工

13、作过程：由四个二端输入与非门IC(CD4011)及R6、C4等组成。当白天或光线很亮时，与非门IC(a)1脚为低电平，3脚输出为高电平，经过IC(b)、IC(c)、IC(d)的电平转换，IC(d)11脚输出为低电平，晶闸管T不被触发，灯不亮；当环境光线较暗时，IC(a)1脚为逻辑高电平为IC(a)3脚的翻转提供了条件，IC(a)翻转与否受控于IC(a)2脚的电平高低(声控电路的输人端)。当有声音信号输入使IC(a)2脚为高电平时，输出端3脚跳变为低电平，4脚跳变为高电平并经VD5向C3充电，C3上的电压不断升高，当C3上的电压上升到IC逻辑高电平时，10脚变为低电平，11脚输出高电平，经R6分

14、压后加到晶闸管VS的控制极，晶闸管T被触发导通。知识链接二知识链接二:声光控开关各部分电路工作原理声光控开关各部分电路工作原理 操作指导一操作指导一: 认识元器件认识元器件光敏电阻集成电路 CD4011二极管电解电容驻极体话筒稳压二极管电阻晶体管晶闸管瓷片电容操作指导二操作指导二: 检测元器件检测元器件光敏电阻的测试光敏电阻的测试检测方法及检测现象检测结果万用表的红、黑表笔分别接触光敏电阻的两个脚，用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，观察万用表表头指针基本保持不动，阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近为零，说明光敏电阻已烧穿损坏，不能再继续使用。万用表的红、黑表笔接触

15、两个脚，用一光源对准光敏电阻的透光窗口，万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减些。此值越小说明光敏电阻性能越好。若此值很大甚至无穷大，表明光敏电阻内部开路损坏，也不能再继续使用。将光敏电阻透光窗口对准入射光线，用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动，使其间断受光，万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动，说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。操作指导二操作指导二: 检测元器件检测元器件单向可控硅管脚的检测单向可控硅管脚的检测 万用表量程及调零检测方法检测现象检测结果将功能开关拨到R1挡并欧姆调零用红、黑表笔分别测任意两引脚间正、反向电阻若找到其中两个读

16、数为数十欧姆的一对引脚此时黑笔接的引脚为控制极G，红笔接的管脚为阴极K，另一管脚为阳极A操作指导二操作指导二: 检测元器件检测元器件单向可控硅质量检测单向可控硅质量检测 万用表量程及调零检测方法检测现象检测结果将功能开关拨到R1挡并欧姆调零。将黑笔接阳极A，红表笔接阴极K，此时表指针应不动。用短接线瞬间短接阳极A和控制极G。万用表电阻挡指针应向左偏转，阻值读数为10欧姆左右正常阳极A接黑表笔，阴极K接红表笔。万用表指针发生偏转击穿操作指导二操作指导二: 检测元器件检测元器件驻极体的检测驻极体的检测 万用表量程及调零检测内容检测现象及检测结果用两表笔分别接驻极体话筒两芯线，相当于给内部源极、漏极

17、间加电压，此时，万用表指针应在一定的刻度上，然后对话筒吹气。如果指针有一定幅度的摆动，说明驻极体话筒完好，如果无反映，则该话筒漏电。如果直接测试话筒引线电阻为无穷大，说明话筒内部可能开路；如果阻值为零，则话筒内部短路。 将功能开关拨到R100挡并欧姆调零。操作指导二操作指导二: 检测元器件检测元器件 CD4011的检测的检测 万用表量程检测内容检测现象及检测结果直流电压挡用万用表测试每一个与非门输出端(3、4、10、11脚)在有触发信号时电平是否有改变，若没有则说明其内部已经损坏操作指导二操作指导二: 检测元器件检测元器件印制电路板检查印制电路板检查 目测印制电路板铜箔有无翘起、断裂、焊盘脱落

18、等情况，其次将万用表的转换开关拨到欧姆挡，进行欧姆调零，对可能存在故障的连线进行测量，看是否完好，如有损坏参考项目二进行修复。 图 6-4声控延时开关印制板操作指导三操作指导三: 焊接顺序焊接顺序顺序元件名称插装方法注意事项1）电阻采用卧装，参考项目三2）瓷片电容采用立式安装，参看项目二3）二极管采用卧式安装，参考项目三安装时一定要注意其正、负没有出现错误4）稳压二极管采用卧式安装安装时一定要注意其正、负没有出现错误5）电解电容采用立式安装，电解电容要紧贴字符面板，以免安装后盖时受到影响。正负极性不能接反。操作指导三操作指导三: 焊接顺序焊接顺序顺序元件名称插装方法注意事项6）晶体管采用立式安

19、装，参考项目二按要求将发射极e、基极b、集电极c 三个引脚立式插入相应孔位，不能装错，最好提前将引脚标在印制板上。7）单向可控硅采用立式安装，注意三个管脚的极性，不能接错。按要求将阳极A、阴极K、控制极G 三个引脚立式插入相应孔位，不能装错，最好提前将引脚标在印制板上。8）CD4011首先焊接集成电路的座子，注意座子缺口的方向朝向图中标记脚和脚的方向安装CD4011集成电路。插入集成电路时注意和电路板所标示的引脚一致，而且插入时不能有一条插脚弯曲。且有缺口的那边与电路板字符面的切口相对应操作指导三操作指导三: 焊接顺序焊接顺序顺序元件名称插装方法注意事项9）驻极体话筒 采用立式安装，注意驻极体

20、话筒有正负极性，如果接反，几乎听不到声音。驻极体话筒价格很低，损坏后做更换处理，关于驻极体话筒选配要注意以下几点：两根和三根引脚的驻极体话筒之间不能直接替代，一般情况下也不做改动电路的代替。这种话筒没有型号之分，相同引脚数的话筒可以代替，只是存在性能上的差别。10）连接输出导线注意输出端上的导线在焊接时应送递较多的焊锡建议直流稳压电源输出端两根导线一长一短，以免输出端短路两根导线的另一端应接上绝缘的鳄鱼夹，以便今后使用操作指导三操作指导三: 焊接顺序焊接顺序顺序元件名称插装方法注意事项11）通电调试质量检查通电检查必须在外观检查及连线检查无误后才可进行，它是检验电路性能的关键步骤。如果不经过严

21、格的外观检查，通电检查不仅困难较多，而且有损坏设备仪器、造成安全事故的危险。12）整机安装 整机装配是把声光控延时开关的各种元器件及零部件，按照设计要求装接到规定的位置，检查印刷板上各焊点的焊接情况。注意虚焊和假焊，临近焊点间应清理干净，防止焊点间短路并组成成品。根据先轻后重、先铆后装、先里后外、先低后高、易碎部件后装、前道工序不影响后道工序的总装原则安装.。操作指导四操作指导四: 声控开关的调试声控开关的调试 调试前，先将焊好的电路板对照印刷电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路、元件相碰等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表检测时，只要将万用

22、表两表笔接触电路板相应处即可。 为了调试方便及培养学生理论联系实际的能力。我们可以将本电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、逻辑电平反转及触发电路、延时电路等几个单元电路进行调试 。声光控延时开关的故障检修 1灯常亮不灭：首先测IC的8脚电压。若无0.8V，则是单向可控硅T1击穿，可用1A/400V的单向可控硅代换。 2灯常亮不灭，但亮度减小： 此故障系D1-D4中有一只二极管击穿造成。 3白天有人走过时，灯亮：此故障系光敏电阻RG开路造成。 4检查电子开关是否正常：将万用表电压挡测可控硅(MCR100-6)阴阳极电压，当短接VT3的e、c极，可控硅(MCR100-6)阳极电压下降为零

23、，说明电子开关电路正常。 5. 灵敏度大幅度下降：若需用很大声响才能使灯泡点亮时，表明电路的灵敏度降低了。而决定灵敏度大小的元件主要有MIC、C3、VT等，可以检查MIC（按表 6-11前面介绍的方法予以判断），若MIC正常，需检查 C3的漏电流是否太大或容量是否降低太多，当然也有可能是晶体管VT的放大倍数太低或性能变差。 6电灯点亮时间不够：此故障现象说明延时电路之中的延迟时间变短了，而决定延迟时间的元件为R7与C3，可适当地加大R7与C3的参数值，延长延迟时间，若R7与C3加大后效果不理想，则有可能是二极管VD8的反向漏电流太大，更换一只反向漏电流小的二极管即可。操作指导四操作指导四: 声控开关的调试声控开关的调试图6-5 声光控延时开关工作原理图