简单实用的CD4011声光控制开关电路及故障一般可排除.docx

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1、简单实用的CD4011声光控制开关电路及故障一般可排除简单实用的CD4011声光控制开关电路这款简单声光控制电子开关具有声音信号和光信号控制功能，当有光照射时，开关电路处于关闭状态，而当光信号比较弱时，开关电路受声音信号的控制，使用这种开关，人们不必在黑暗中摸索开关，也不必担心点长明灯费电和损坏灯泡，夜间只要有脚步声，灯便自动点亮，延时一分钟左右后自动熄灭。特别适用于自动控制路灯照明及走廊和楼道等片的短时照明。一、电路组成及工作原理声、光控制电子开关电路如下图所示。1、电路组成电路主要由以下几部分组成。(1)、声音信号输入电路。由话筒MIC、电阻R1.、R2、R3、电容C1和三极管T1组成。

2、声音信号经话筒MIC转换为电信号后经C1耦合至T1放大，最后由T1的集电极输出并送入集成电路IC1的2脚。(2)、光信号输入电路。由电阻R4和光敏电阻Rg组成光的强弱经光敏电阻Rg转换为高、低电平后送入集成电路IC1的1脚。(2)、桥式整流电路。由二极管D2、D3、D4、D5组成。其功能是将220V的交流市电转换为脉动直流电压。(3)、降压滤波电路。由电阻R5、R6和电容C2组成。其功能是对桥式整流电路输出的脉动直流电压进行降压滤波，获得10V左右的直流电压，作为控制电路的直流电源。(4)、延时电路。由二极管D1、电阻R8和电容C3组成。延时时间由R8和C3决定，按图中所示参数值可延时约60

3、〜70S。二极管D1起隔离作用。(5)、控制电路。由集成电路IC1、电阻R7和双向可控硅T2组成，其作用是控制开关的通断。这里双向可控硅T2起开关作用。集成电路IC1是整个电子开关的核心元件，型号为.TC4011BP。它是四-二输入与非门集成电路。其中1、2脚和3脚分别为与非门1的输入和输出端；5、6和4脚分别为与非门2的输入和输出端；8、9和10脚分别为与非门3的输入和输出端；12、13和11脚分别为与非门4的输入和输出；7和14脚分别是接地和电源脚。在该电路中与非门1和与非门2组成声音信号和光信号与逻辑电路；与非门3、与非门4和电阻R7组成触发电路。(6)、负载。由白炽灯EL组成，最大可

4、接100W2、电路工作原理：220V交流电通过白炽灯EL后，经D2、D3、D4、D5桥式整流电路把交流电压变为脉动直流电压，由R5和R6分压、C2滤波，获得10V左右的直流电压，作为控制电路的工作电源，这时通过白炽灯EL的电流小于2mA，所以白炽灯不会发光。电阻R4和光敏电阻Rg串联分压，当有光照射光敏电阻Rg时，它呈低阻状态，即IC1的1脚（与非门1的光信号输入端）为低电平，此时声音信号被屏蔽（不起作用），与非门1的输出即IC1的3脚为高电平。与非门1的3脚输出端接与非门2的5、6脚输入端，所以与非门2的4脚输出为低电平。此时二极管D1截止，触发电路无触发信号，双向可控硅T2截止，白炽灯E

5、L熄灭。当无光照射时，光敏电阻Rg呈高阻状态，即IC1的1脚（与非门1的光信号输入端）为高电平，与非门1打开，声音信号可以输入。话筒MIC和电阻R1将外界的声音信号变成电信号。在外界无声的情况下，三极管T1处于饱和状态，使与非门1的输入端即IC1的2脚（与非门1的声音信号输入端）为低电平，与非门1的输出即IC1的3脚为高电平。最终使与非门2的输出4脚为低电平，白炽灯EL熄灭。若外界有声音，三极管T1将出现反复饱和、截止，使与非门1的2端反复出现高、低电平的转换过程。若与非门1的两个输入端有一个为低电平时，与非门2便输出低电平，只有当与非门1的两个输入端都为高电平时，与非门2才输出高电平。当与

6、非门2输出高电平时，通过隔离二极管D1给电容C3充电，当C3充电电压达到与非门3的阈值电平时，使与非门4输出高电平，通过电阻R7触发双向可控硅T2使其导通，主回路便有较大的电流通过白炽灯EL使其发光。T2导通后，由于没有了声音信号，与非门1的输入端IC1的2脚很快变为低电平，从而使与非门2输出为低电平。但延时电路的电容C3通过电阻R8放电，经过大约1分钟的时间下降到与非门3的阈值电平以下，使与非门4输出低电平，当交流电过零点时，T2自动关断，白炽灯EL熄灭。因此，白天白炽灯EL不亮，只有到了晚上话筒MIC接收到声音信号时，才能产生触发信号，使双向可控硅T2导通，白炽灯EL发光，延时一段时间后

7、白炽灯EL自动熄灭。二、电路安装、调试与故障分析1、电路安装下图（略）所示为该电子开关印制电路板参考接线图，印制电路板实际尺寸约为35mnX65mm按图中所示进行元器件的安装焊接。注意，负载白炽灯EL采用外接方式，不安装在印制电路板上。2、电路调试检查整个电路板没有虚焊、漏焊和短路后，接上负载白炽灯EL以及220V交流市电进行通电检查。调试时用万用表直流电压挡测试集成电路IC1的14脚应有10V左右的直流电压