典型四线制可视对讲门铃的原理分析及检修

典型四线制可视对讲门铃的原理分析及检修

近年来，可视门铃对讲系统是智能建筑小区的基本配置。由于市场不断扩大，可视对讲门铃产品的生产厂家众多，介入该行业的生产商能力参差不齐，所以市场竞争很激烈。技术的持续改进和新技术的不断引入，使得产品功能出现多元化，成本会进一步降低，使可视对讲门铃市场继续扩大。然而书店的工具书对可视对讲门铃的原理及维修方面的介绍少之又少，、加之各厂家设计方案及原理的保密，使得维修工作者要想得到一份完整的可视对讲门铃原理图更是难上加难，下面以一款别墅型四线制可视对讲门铃为例，介绍其基本原理及维修。

一、4线制可视对讲门铃组成框图

4线制可视对讲门铃组成框图如图1所示，共4条传输线，其中红色线为主电源B+（电源正极），黑色线为整机接地线（电源负极），蓝色线为音频传输线（通话声音信号传输线），黄色线为视频传输线（即为图像信号传输线）。

二、可视对讲门铃工作原理

1．电源电路原理分析

SM8013B内部原理框图如图2所示，电路如图3所示，AC220V的市电通过F1保险管，经由CX1、L1A抗干扰电路滤除电磁干扰，经过负温度系数的热敏电阻HT1限流，再经4个1N4007 BR1组成的桥式电路整流、C1滤波，电阻R1降压后加到SM8013B的供

电端第②脚，为SM8013提供启动电压，电路启动后变压器的副绕组①-②经D1整流，C 2滤波为SM8013B提供正常工作电压；同时经过内部的电源检测电路及过压保护电路确认是否过压，过压保护是否应该启动。由SM8013B的①脚输出端输出正向驱动电流驱动开关管Q1，电阻R4是限流电阻，防止注入Q1正向栅极电流超出控制器所允许的输出电流。Q1导通截止的频率，直接影响到输出电压的高低。R7为电流取样电阻，该电阻两端的压降经过R6加载到SM8013的电流取样SENSE第4脚，不仅可实现脉冲限流，还可限制输出功率。

变压器输出的电压经过D3整流，C5滤波及R11、R12分压取样，为精密并联稳压器U3 （TL431）提供参考电压，并通过光电隔离方式反馈到SM8013B的第⑦脚误差放大器输入端，以调节控制输出方波占空比来稳定输出电压。R5接在基准振荡频率设置脚R1第⑤脚，通过调节连接在R1和GND之间的R5电阻来改变PWM频率。

该电源电路主要是以SM8013B为主控制芯片，它是一个高性能的电流型PWM控制芯片，通过驱动外部高压MOSFET管，组成大功率的开关电源。它有很小的启动电流和工作电流，保证较低的待机功耗和很高的工作效率。通过调整外围器件，改变PWM工

作频率，使之满足各种客户的需要。空载或者轻载的情况下，芯片会降低PWM工作频率（>22kHz ），从而进一步降低开关损耗。

SM8013B还拥有性能优异的过电流保护（OCP ）、过载保护（OLP）、芯片VDD 过压钳位和欠压锁定功能（UVLO）。同时芯片驱动输出最大电压保持在18V，保证外部高压MOSFET管安全可靠地工作。内部抖频功能，保证电源系统有很好的EMI性能。

2．室内机的工作原理（如图4所示）

（1）CD4013BE的工作原理

CD4013BE由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q非输出。此器件可用作移位寄存器，且通过将Q输出连接到数据输入，可用作计数器和触发器。在时钟上升沿触发时，加在D

输入端的逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关，而分别由置位或复位线上的高电平完成。

（2）室外机叫门工作过程

SW-PB轻触开关一端接负极，当室外机有人按下叫门键SW -PB时，SW-PB一按一放，触发线上就会产生一个由9V高电平拉低到0V的脉冲，瞬间经过室内机D6拉低CD4013BE的第11脚电平，再经过D触发器内部的翻转，使CD4013BE的第13

脚输出高电平，经过R33送给CD4013BE第③脚，经过D触发器内部的翻转，使CD40 13BE的第①脚输出高电平，至此室外机叫门过程完成。

（3）室内机启动过程

1）当室外机有人按下叫门键后，CD4013BE的第11脚由9V高电平变为0V再跳回9V形成一个脉冲信号，此时CD4013BE的第12脚也由于CD4013BE的第11脚的变化，也输出一个脉冲信号，瞬间拉低Q3的基极电平，使Q3导通，令音乐IC第②脚得到一个触发信号，音乐IC发出“叮咚叮咚”的叫门声。

2）在室内机发出叫门声的同时，CD4013BE的第①脚也由低电平转变为高电平，经R25使Q11导通，Q11导通的同时也拉低了Q10基极的电压，使Q10导通，令从电源适配器来的电压得以通过Q10来到Q4的发射极；Q8因R21的供电而导通，同时拉低Q4的基极电压，令Q4的发射极和集电极导通，从集电极输出电源适配器送来的电压；Q4输出的电压经过R23 、 VR2 、R32分压取样，为精密并联稳压器TL431提供参考电压，并通过Q8直接反馈到Q4的基极，调节Q4的导通频率，控制输出方波占空比来达到稳定输出电压的目的。稳定后的电压一路经D411送到室外机，给室外机的主板以及摄像头供电；另一路直接供给室内机的显示模组，使显示模组工作。

（4）通话对讲过程

电源适配器送来的电压一路供给模组及室外机，另一路通过7809稳压输出分为两路供电，一路再通过78L05稳压输出供给音乐IC及其周边；另一路直接供给CD 4013BE和通话电路。

室内机部分工作原理如下：7809稳压后的9V电压经过K1B转切，经R13给通话部分供电。电压经R9、R8、R7限流分压后给咪头供电，咪头拾取到的音频信号经过C4祸和再到Q1和Q2两级放大，经R3、C5音频线传输到室外机，同时室外机传来的音频信号经C5、R3送到LM358的第③脚，经内部放大后经C3驱动扬声器发出声音。Q1和Q2两级放大音频信号一路经R3、C5送到室外机，另一路经R4到LM358的

第②脚，作为负反馈信号抑制LM358，防止室内机本身MIC信号进入第③脚的放大，以防止产生回输。另一方面，室外机传来的音频信号，从LM358第③脚输入，经LM3 58放大后从LM358第①脚输出，经C3后驱动喇叭发出声音；另一路经R1反馈到LM 358的第②脚，以保持驱动扬声器的音频信号稳定。

（5）开锁过程

按下开锁键SW轻触开关，电源通过R17给C17充电的同时，经过RV 1给Q6基极供电，Q6导通拉低Q7的基极电压，使Q7的发射极与集电极导通，电压通过Q7的发射极与集电极给继电器JD线圈上电，继电器闭合，从而达到开锁的目的。调节RV 1的阻值，可以改变C17的放电时间，从而达到延长开锁时间的目的。

（6）图像传输

图像是从室外机的摄像头经过光电转换，以及IC内部对图像信号的处理，最后输出视频信号，经过视频传输线直接传送到室内机的显示模组上，由显示模组把图像还原出来。

3．室外机的工作原理分析

相对于室内机，室外机显得简单得多。当按下室外机叫门键SW-PB后，经过触发线为CD4013BE的第11脚送去一个脉冲信号，从而使室内机从待机状态转变为开机状态，并为室外机提供工作电源VCC，其触发工作过程详见室内机的工作原理分析（2）、（3）。室外机原理图如图5所示，VCC经室外机R18、R9、R10分压后给咪头供电，咪头拾取到的音频信号经过C7耦合再到Q5和Q6两级放大，经C11、PR1和电容C14耦合，把音频信号通过音频线传输到室内机，同时室内机传来的音频信号经电容C14、PR1送到LM358的第⑥脚，经内部放大后，经R20、C10输送到LM386的第③脚进行放大最后从LM386的第⑤脚输出经R7、C5驱动扬声器发出声音。