[其他]一种多功能自动调光装置

说明书

本实用新型涉及一种具有多种功能的自动相位控制电路，特别适合于自动调光装置。

目前的相位控制调光装置大都使用可变电阻、电容器和可控硅而组成，通过改变可变电阻的阻值而使可控硅的触发脉冲的相位变化，以实现对负载的无极调光。这种控制电路虽较简单，但由于存在可变电阻的机械磨损和触头烧蚀现象，使得这种调光装置使用寿命短，可靠性不高。而且，这类装置只具备手动调光，功能单调。

本实用新型提供了一种多功能自动调光装置，它采用全电子式的触摸和声控调光，并具有备忘定时功能，不仅功能新颖，同时也完全消除了机械式调光装置的弊病，而且，结构简单，价格低廉，便于普及。

本自动调光装置的电原理图如附图所示，它主要由CMOS六反相器〔8〕、〔14〕、〔15〕、〔19〕、〔34〕、〔35〕，可控硅〔2〕，单结晶管〔3〕，三极管〔5〕、〔13〕、〔32〕、〔33〕，可变电阻〔29〕触摸金属片〔30〕、微音器〔36〕组成。可控硅〔2〕，单结晶管〔3〕和三极管〔5〕构成压控无级调光电路，反相器〔8〕、电容〔7〕构成电压保持电路，反相器〔14〕、〔15〕构成史密特触发器，反相器〔19〕，电阻〔21〕、电容〔22〕、金属片〔30〕构成触摸翻转电路，反相器〔34〕、〔35〕，三极管〔33〕，微音器〔36〕构成声控放大电路，三极管〔32〕，电容〔31〕，可变电阻〔29〕构成定时电路。在电路开始工作时，反相器〔14〕和〔19〕的输出端分别为低电位和高电位，二极管〔9〕和〔10〕均处于关断状态，由于并接在反相器〔8〕的输入和输出端的电容〔7〕的反馈作用，使反相器〔8〕的输出电压为稳压电源的二分之一左右，适当调节电阻〔4〕的阻值使负载灯泡〔1〕处于熄灭状态，当用手触摸金属片〔30〕时，人体感应信号使反相器〔19〕翻转，输出变为低电位，二极管〔10〕导通，反相器〔8〕的输出电压通过电容〔7〕和电阻〔12〕的积分逐渐上升，使由三极管〔5〕组成的电子可变电阻的阻值变小，灯泡〔1〕即由无光慢慢变亮，当认为亮度合适时，手离开金属片〔30〕，二极管〔10〕关断，反相器〔8〕的输出电压则由电容〔7〕上充入的电荷和反相器本身的反馈作用而保持不变。灯泡〔1〕的亮度也就保持在手离开金属片〔30〕时的亮度。这种电压保持电路非常简单，但却有较高的稳性度，可使灯泡亮度在几十小时甚至几百小时内基本保持不变，完全具有实用价值。如果手始终不离开金属片〔30〕，则反相器〔8〕的输出电压上升到一定值即触发由反相器〔14〕、〔15〕组成的史密特电路使反相器〔14〕输出变为高电位，二极管〔9〕导通，反相器〔8〕又通过电容〔7〕，电阻〔11〕反向积分，其输出电压又逐渐下降，灯泡〔1〕的亮度又渐渐变暗，由于加接了电阻〔23〕和二极管〔24〕，使史密特触发器滞后电压增高，在反相器〔8〕的输出电压回到近二分之一稳压电源值时，史密特电路即复位，二极管〔9〕关断，灯光也完全熄灭。由于此时手还触摸在金属片上，二极管〔10〕仍是导通的，反相器〔8〕的输出电压又逐渐上升重复前述过程，使灯光从熄灭逐渐变亮，又从亮逐渐熄灭而自动循环。为了使当灯从亮到暗的过程中手离开金属片〔30〕时也能保持亮度不变，在二极管〔9〕的正极反相器〔19〕的输出端和公共线之间接入了三极管〔13〕，使手离开金属片〔30〕时三极管〔13〕处于饱合状态而关断二极管〔9〕。声控电路由反相器〔34〕、〔35〕和三极管〔33〕组成直耦放大，由微音器〔36〕拾到的声音通过放大整流后由二极管〔26〕加至反相器〔19〕的输入端，以实现声音对调光的控制。由于整流电路中的电阻〔27〕和电容〔28〕的时间常数较大，且电容〔28〕的取值大，而电阻〔27〕的取值小，因此只有持续较长时间的连续声音才能使电容〔28〕上的电压上升使二极管〔26〕导通对灯泡进行声控调光，而对于较短的声响，不管强度多大，声控电路都不起反应，具有很强的抗干扰能力。定时可变电阻〔29〕的阻值较高，可取4.7MΩ左右，而电容〔31〕取值较小，其定时范围可从几秒到几个小时。三极管〔32〕集电极与反相器〔14〕的输出端接有二极管〔16〕，这样只有在史密特触发器翻转，即灯光从亮向暗变化阶段，定时电路才起作用，此时，三极管〔32〕集电极电位逐渐上升，其快慢由定时可变电阻〔29〕设定，到上升到达一定值时，反相器〔19〕输出端向低电位变化（此时，三极管〔13〕还处于饱和或导通状态），灯光变亮，当反相器〔19〕的输出电压进一步变低时，三极管〔13〕截止，二极管〔9〕导通，灯光又从亮逐渐变暗直到史密特电路复位，三极管〔32〕的集电极被二极管〔16〕箝位，反相器〔19〕输出变为高电位，此时灯光完全熄灭，并保持关断状态。为了在特别喧闹的环境中阻断声音对调光的干扰，在二极管〔26〕的正极和反相器〔15〕的输出端接有二极管〔17〕，这样在史密特电路翻转，灯光从亮到暗的过程状态中，声控放大整流后的信号电压被二极管〔17〕箝位。此时把可变电阻〔29〕的阻值调至最大，则在定时的几小时内，声控不起作用。如需声控关灯，可把可变电阻〔29〕的阻值旋至为零，用声音把灯光调至最亮，则几秒钟后，定时电路即可使灯光自动熄灭。