無極調光臺燈電路圖(一)
用LS7232專用集成電路制作的長距離引線觸摸調光燈的電路見圖2-15所示。圖中虛線右部即為新增加的遠距離觸摸控制部分,左部則是圖2-14的改進電路。
集成電路的工作電壓由電阻Rl與電容C2降壓、VD1穩壓、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產生的高頻干擾輻射,以免影響其他音響、視頻設備的正常工作。電阻R2限流后向集成塊提供50Hz的交流同步信號.C4用來濾除尖脈沖干擾。c5是PLI。的濾波電容。集成塊的2腳不用時接電源vss。VD3起隔離作用并向vs提供觸發信號。電阻R3的阻值會影響手觸靈敏度的大小,通常可在1~4.7MO間選用。M1為開關附近的近距離觸摸電極片,觸摸M1可以實現開關燈與調光操作。
遠距離長引線觸摸部分見圖中虛線右部,當人手觸摸M2時,人體泄漏的交流電信號經 電阻Rl0、并經三極管VT放大,送至集成塊的6腳SL端進行觸摸控制。由圖可見,電燈H的亮、滅與調光可以同時受觸摸片Ml與M2控制,且Ml與M2的距離可以拉得很遠,中間只需兩根引線。
無極調光臺燈電路圖(二)
NE555制作無極調光(脈寬調制)臺燈1.所需材料
NE555芯片;
50k可調電位器
1k電阻×2;
二極管4048×2;
三極管9013;
瓷片電容0.1uf(104);
導線若干;
無極調光臺燈電路圖(三)
NB7232無級觸摸調光電路
NB7232無級觸摸調光控制集成電路,采用CMOS工藝,雙列8腳封裝,工作電壓5V。可以兼容CS7232/M7232/SM7232/LS7232等。廣泛應用于電子調光、調速電路中。
NB7232主要技術指標:
電源電壓:5V。
輸出脈寬:40ms。
輸出觸發脈沖導通角:41°~159°。
調光周期(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、控制邏輯、亮度記憶、相角指針、數字比較器和輸出驅動器組成。其框圖見圖一:
圖一
電路的基本工作原理為(調光為例):人體帶電與市電同頻,當人體接觸觸摸片時,經輸入緩沖級的削波、放大、整形,成為標準的MOS電平。觸摸持續時間大于32毫秒小于332毫秒時,控制邏輯部分控制電路呈開關工作狀態。當觸摸持續時間大于332毫秒時,控制邏輯部分控制電路呈調光工作狀態,輸出觸發脈沖相位角在41度至159度之間連續周期變化,并根據人眼的感受力,分為快、慢和暫歇三個過程。當觸摸結束時,亮度記憶對該時相位角進行記憶,若再施與大于32毫秒,小于332毫秒的觸摸,電路呈關狀態時,相位角仍由該部分記憶,保證電路在下一次開狀態時,保持原選定相位角,光源保持原亮度。觸發脈沖與市電的同步,由鎖相環保證,電路的工作時鐘,也均由其產生。同時,電路還具有遙控(即遠端觸發)功能,和漸睡(即由亮至暗,最后關閉)功能,其延續時間由外電路設置。
管腳功能說明:
Vss—5V電源。
Doze—漸暗功能。當導通角最大(159°)時。外界對該腳施于83±3個脈沖,則SCR的導通角從159°連續變至40°,最后截止(不輸出觸發脈沖)。
Cap—鎖相環外接濾波電容(參考值0.47μF)。
Syn—市電頻率同步信號輸入端。
Sen2—觸摸控制端。低電平觸發,人體觸摸點。
Sala—遠距離控制端。高電平觸發,抗干擾好,適于較遠距離的按鍵式調光控制。
VDD—0V。
Out—輸出觸發脈沖。
圖一(組件和負載串聯接法,可直接取代原機械式的電燈或調速開關。)
圖二(組件和負載并聯接法,IC電源取自市電較穩定,適合燈具生產廠家采用)
注:
雙向可控硅SCR可根據負載功率大小選擇97A6(約1A)、TLC336A(約3A)、BT136-500D(約6A)中的一個,選擇原則是觸發電流要小于25mA。
C4取值在0.1~0.47uF之間,C2取值在2200~4700pF之間。
無極調光臺燈電路圖(三)
紅外遙控調光燈電路圖
(a)圖是紅外發射電路.NE555電路產生40kHz的脈沖經過VT放大后由紅外發射管SE303向外發射。
(b)圖是由KA2184組成的紅外遙控接收與調光電路。
LS7232是集成調光電路。
無極調光臺燈電路圖(四)
LS7232紅外遙控調光電路
當紅外接收管接收到發射器發出的遙控信號后,經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,使其導通,它的集電極輸出的電流在R4上端形成一個高電平輸出;這一高電平通過R6加至Ls7232調光電路的輔助輸入端(6腳),作為調光的控制信號。
接收電路如圖7—22所示。LS7232是一個紅外遙控調光電路,當它的6腳輸入觸發信號后,8腳就會連續輸出控制雙向晶閘管導通角的控制脈沖,使雙向晶閘管的導通角在41°—160°之間變化。隨著雙向晶閘管導通角的變化.電燈也由暗變亮或由亮變暗,從而實現了對電燈的調光控制。
在調光過程中.當需要電燈由暗變亮時,可按住遙控器的發射按鍵不斷發送控制信號。這時可以看到電燈在逐漸變亮,當達到所需亮度時立即松開發射按鍵,這時電燈的亮度便停留在這個位置上。如果連續按下去,電燈又會由亮逐漸變暗,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電源端應當接電源的負極,而vss端則應接電源的正極。
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并聯了一只220uH的電感,它的作用是用來吸收LS7232所產生的諧波,防止它通過電源線于擾其他用電器。
無極調光臺燈電路圖(五)
普通臺燈加裝觸摸調光/測光器
普通臺燈加裝下面介紹的控制電路,可使普通臺燈升級為“節能+視力保健”型臺燈,它具有觸摸開關燈、觸摸調光和測光功能,非常適合廣大青少年學生使用。
電路如圖1所示。其中:虛線左邊是臺燈原有電路,右邊是新增電路。
新增電路主要采用了一塊新型專用調光集成電路NB7232。該集成電路的主要電參數為:工作電壓4.5~4.9V,靜態電流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,燈光變化一個周期(7.64s),需從該腳引入83個負脈沖——直接從市電相線上取得50Hz交流電正弦波作時鐘信號;③腳為內部鎖相環路的外接電容器C3輸入端;④腳為同步信號輸入端,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端;⑦腳為電源負端;⑧腳為雙向晶閘管導通角控制輸出端,它輸出83階不同的控制信號,調光移相范圍41°~159°。
220V交流市電經電阻器R1降壓限流、晶體二極管VD2半波整流、穩壓二極管VD1穩壓及電容器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。當人手觸摸金屬片M時,人體感應電信號通過保安電阻器R5、R6加到IC1的⑤腳上,使IC1內部電路工作。當手觸時間≤332ms(約1/3s)時IC1的⑧腳輸出信號僅控制雙向晶閘管VS完成開關任務,即觸摸一下M,VS導通,電燈H亮;再觸摸一下M,VS截止,電燈H滅。當人手觸摸M時間≥332ms時,VS移相調光,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。下次再開啟電燈時仍起始于這一亮度,但燈光亮度變化與上次調光狀態相反,即逆向調光。觸摸調光功能可使學生能夠根據需要,隨意調節臺燈的光照強度。
VT1、VT2組成施密特觸發電路。學生讀寫光照強度正常(不低于1001x)時,光敏電阻器RL受光照射呈低阻值,使VT1導通、VT2截止,發光二極管VD3不亮;光照度不足時,因RL阻值變大使施密特觸發器發生翻轉,VT1截止而VT2導通,于是VD3發光,表示光照不足需增加亮度。測光功能可避免學生在學習時因光照不足而損害視力。
IC1選擇運用CMOS工藝制造的新一代觸摸調光專用集成電路NB7232,亦可用CS7232、SM7232、BA2103等同類產品直接代換。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β》100。VD1用6V、0.5W普通硅穩壓二極管,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MG44-03型等。RP用WH7-B型臥式微調電位器。R1用4只120kΩ的RTX-1/4W型碳膜電阻器并聯構成,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,形狀和大小均無嚴格要求。
圖3所示為新增觸摸調光/測光器印制電路板接線圖。印制電路板實際尺寸約為65mm×35mm;要求采用環氧基質單面銅箔板制作,紙質板因受潮后絕緣電阻容易變小,故不宜采用。焊接時注意:人體保安電阻器R5、R6的阻值之和應大于5MΩ,而且不能用一個電阻器來代替。這樣,使用中萬一有一個電阻器受潮或碰觸短路時,也不會使人觸摸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燈的底座腔內。具體做法如下:拆掉臺燈原機械開關,并按照圖1所示,通過a、b、c三根引線頭將電路板接入臺燈電路;M用強力膠粘貼在所拆除開關的位置,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試測光部分:接通臺燈電源,在學生讀寫位置放置一標準照度計,調節燈光(指黑暗環境下)使照度計讀數為100lx,然后調節RP阻值使VD3剛好熄滅即可。若感覺到M的觸摸靈敏度不夠,可通過適當增大R4阻值來加以調整;反之,M的觸摸靈敏度過高時,則應通過適當減小R4阻值來加以調整。R4取值范圍一般在220kΩ~680kΩ之間。
無極調光臺燈電路圖(六)
無級調光日光燈電路如圖所示,它由調壓電路、高頻振蕩器和燈絲變壓器三大部分組成。調壓電路由雙向晶閘管VTH、雙向觸發二極管VDH及阻容移相電路組成。調節電位器RP,即可改變晶閘管VTH的導通角,使加到日光燈管兩端的工頻交流電壓發生改變,從而達到改變日光燈發光亮度的調光目的。
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高強度聚酯漆包線繞3890匝,二次繞組N2、N3均用如Φ0.35mm高強度聚酯漆包線繞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高強度聚酯漆包線分別繞12匝和36匝,N6用Φ0.1mm高強度聚酯漆包線繞1700匝。
該電路由于采用高頻電壓起輝,所以日光燈的啟動性能很好,在-15~60℃環境溫度下均能快速點亮發光。同時,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,可使燈光亮度調節平滑,并能有效防止燈光閃爍現象。
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