1.5 电灯延时开关
延时开关是一种具有延时关灯功能的自动开关,按一下延时开关上的按钮,照明灯立即点亮,延时数分钟后自动熄灭。延时开关特别适合作为门灯、楼道灯等公共部位照明灯的控制开关。
1.5.1 延时开关原理
延时开关是一个实用电子小制作,可以安装在标准开关板上,直接取代照明灯的电源开关,如图1-40所示。
图1-40 延时开关
如图1-41所示为延时开关电路,由整流电路、延时控制电路、电子开关和指示电路等组成,如图1-42所示为其电路原理方框图。
图1-41 延时开关电路
图1-42 延时开关电路原理方框图
(1)整流电路
二极管VD1~VD4组成整流电路,其作用是将220V交流电转换为脉动直流电,为延时控制电路提供工作电源。同时由于整流电路的极性转换作用,使用单向晶闸管即可控制交流回路照明灯的开关。
(2)延时控制电路
晶体管VT1、VT2、二极管VD6、电容C1等组成延时控制电路,其作用是控制单向晶闸管VS的导通与截止,其控制特点是触发后瞬时接通、延时关断。
(3)电子开关
单向晶闸管VS等组成电子开关,其作用是接通或关断照明灯。
(4)延时控制原理
SB为触发按钮。SB尚未被按下时,电容C1上无电压,晶体管VT1截止、VT2导通,晶闸管VS截止。这时,整流电路输出为峰值约310V的脉动直流电压,如图1-43所示。虽然VT2导通,但由于R6阻值很大,导通电流仅几个毫安,不足以使照明灯EL点亮。
图1-43 整流电路输出电压
当按下SB时,整流输出的310V脉动直流电压经R3、VD6使C1迅速充满电,并经R4使VT1导通、VT2截止,VT2集电极电压加至晶闸管VS控制极,VS导通使照明灯EL电源回路接通,EL点亮。
松开SB后,由于C1上已充满电,照明灯EL继续维持点亮。随着C1的放电,数分钟后,当C1上电压下降到不足以维持VT1导通时,VT1截止、VT2导通,VS在脉动直流电压为“0”时截止,照明灯EL熄灭。
(5)指示电路
发光二极管VD5等组成指示电路,其作用是指示触发按钮的位置,以便在黑暗中易于找到。照明灯EL未亮时,整流输出的310V脉动直流电压经限流电阻R1使发光二极管VD5点亮。照明灯EL亮后,整流输出的脉动直流电压大幅度下降为3~4V(VS、VD7、VD8管压降之和),发光二极管VD5熄灭。
1.5.2 元器件选择
VD1~VD4、VD6~VD8选用整流二极管1N4007,其正、负极引脚如图1-44所示。VT1和VT2选用NPN晶体管9013,其各引脚如图1-45所示。VS选用单向晶闸管BT169,其各引脚如图1-46所示。VD5选用红色发光二极管,其正、负极引脚如图1-47所示。电阻均选用小功率金属膜电阻。
图1-44 整流二极管正、负极引脚
图1-45 晶体三极管各引脚
图1-46 单向晶闸管各引脚
图1-47 发光二极管正、负极引脚
1.5.3 制作与调试
制作与调试步骤如下。
(1)制作电路板
如图1-48所示为延时开关的电路板,用单面敷铜板制成,并钻好元器件安装孔。将所有元器件焊入电路板,注意二极管的正、负极,晶体管和晶闸管的各个引脚不能弄错。焊接完成的电路板如图1-49所示。
图1-48 延时开关电路板
图1-49 焊接完成的电路板
(2)结构安装
选取一个具有单按钮的标准开关板,将焊接完成的电路板固定到开关板背面,发光二极管VD5应从按钮上方的小孔中露出,如图1-50所示。
图1-50 结构安装
(3)调试
本电路一般无需调试即可使用。如需改变延时时间,可调节C1或R4,增大C1或R4可延长延时时间,减小C1或R4可缩短延时时间。
由于本延时开关固定在标准开关板上,因此使用时可以直接代换照明灯原来的开关。如图1-51所示,拆除楼道灯原来的电源开关,将本延时开关接入原开关位置并固定好即可。如需在两处控制同一盏灯,可将另一按钮接入X3、X4端子即可。
图1-51 安装使用
夜间上下楼,按一下发光二极管亮点提示下的按钮,楼道灯即点亮,数分钟后自动关灯。既为您提供了照明,又最大限度地节约了电能。