浅谈楼道声控灯工作原理

浅谈楼道声控灯工作原理

声控灯是一种声控电子照明装置，声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。

而声控灯有一种有趣的现象，那就是光线充足时，任你发出多大的声音都不亮；但在黑夜，轻轻一声它就发出了亮光，这是为什么呢？原来声控灯还光控电路，以使其在光线足够的时候不工作，所以声控灯的控制盒是声、光同时控制的，在光亮度能达到的情况下，灯不会亮。你可以做一个小实验，你可以用手遮挡声控开关的光控原件然后再发出声音，灯就会亮了

关键词:声控灯；音频放大器；选频电路；

1引言

声控灯是一种由自然光控制其熄与亮的光控灯。声控灯是利用触发元件、开关控制元件及对自然光敏感的光敏电阻组成开关控制线路，控制照明用灯的开关，该控制线路只有7个零件，该实用新型具有结构简单、容易调试、成本低等特点，适用于任何可用自然光控制熄、亮的环境，特别是公共场合，它可减少人工开关电灯的麻烦，也避免了忘记关灯而造成的用电浪费。

当然，也有弊端，由于开关的频率比较高，灯泡的寿命大大降低，同时，也造成了一定的噪音污染。也就是说，在遇到声控灯时，人们往往是用不同的办法，让它发光照明。但有一点是相同的：不管采用何种方法，一定要发出声音才可以。

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原理

声控灯包括灯负载RL、可控硅SCR、话筒MIC及声控电路，灯负载RL与可控硅SCR串接后与电源相连，话筒将声音信号转换成电信号，声控电路通过声音信号控制可控硅SCR的导通状态，其特征在于，所述声控电路包括电源部分，谐振放大部分及触发器，电源部分通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压，谐振放大部分包括多极三极管放大，话筒接在第一级放大三极管的基极上并由电容耦合，一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制极的电位。包括灯负载RL、可控硅SCR、话筒MIC及声控电路，灯负载RL与可控硅SCR 串接后与电源相连，话筒将声音信号转换成电信号，声控电路通过声音信号控制可控硅SCR的导通状态，其特征在于，所述声控电路包括电源部分，谐振放大部分及触发器，电源部分通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压，谐振放大部分包括多极三极管放大，话筒接在第一级放大三极管的基极上并由

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电容耦合，一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制极的电位。

3音频放大器

3．1功率放大电路的原理

这个功放电路中，为了解决阻抗匝配和信号相位等问题，输入与输出变压器是不可少的。

图1是用耦合变压器的推挽电路原理图。它的特点是三极管静态工作电流接近于零，放大器耗电及少。有信输入时，电路工作电流虽大，但大部分功率都输出到负载上，本身损耗却不大，所以电源利用率较高。这个电路中每只三极管只在信号的半个周期导通工作，为避免失真，所以采用两只三极管协调工作的方式。图中输入变压器B1的次级有一个接地的中心抽头。在音频信号输入时，B1次级两个大小相等、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。在输入信号的正半周时间里，BG1管因加的是反向偏压而截止，只有BG2能将信号放大，从集电极输出；而在信号负半周，BG1得到正高偏压，能

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将这半个周期的信号放大输出，而BG2却截止。电路中的两只三极管虽然各自放大了信号的半个同期，但它们的输出电流是分先后通过输

出变压器B2的，所以在B2的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。

3．2丙类高频功率放大器

图2

丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。如图2所示。该实验电路由两级功率放大器组成。其中T1、XQ1与C15 组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中R2、R12、R13、VR4组成静态偏置电阻，调节VR4可改变放大器的增益。XQ2与CT2、C6组成的负载回路与VT3（3DG12）组成丙类功率放大器。甲类功放的输出信号作为丙放的输入信号（由短路块J5连通）。VR6为射极反馈电阻，调节VR6可改变丙放增益。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变S5拨码开关的位置可改

4变并联电阻值，即改变回路Q值。当短路块J5置于开路位置时则丙放无输入信号，此时丙放功率管VT3截止，只有当甲放输出信号大于丙放管VT3 be间的负偏压值时，VT3才导通工作。

3．3丙类谐振功率放大器的工作原理

3．3．1基本工作原理图3

丙类谐振功率功率放大器的原理图如图3所示。图中VCC、VBB为集电极和基极的直流电源电压。为使晶体管工作在丙类状态，VBB应设在晶体管的截止区。当没有输入信号ui时，晶体管处于截止状态，ic=0。RL为外接负载电阻（实际情况下，外接负载一般为阻抗性的），L、C 为滤波匹配网络，它们与RL构成并联谐振回路，谐振在输入信号频率上，作为晶体管集电极负载。由于RL比较大，所以，谐振功率放大器中谐振回路的品质因数比小信号谐振放大器中谐振回路的要小的多，但这并不影响谐振回路对谐波成分的抑制作用。

功率与效率

丙类谐振功率放大器是依靠激励信号对功放管电流的控制，起到把集电极电源的直流功率转换成负载回路的交流功率的作用。在直流5

功率相同的条件下，转换的效率越高，输出的交流功率越大。4选频电路

工作原理

整机电路见上图。电路由放大、选频、整形、记忆、触发、执行和电源等部分组成。发射器是一只皮囊哨，用手捏动时会发出大约12kHz…的叫声。话筒MIC收到声信号后转换成电信号，由三极管VTl、VT2放大，并经由电感L1和电容c3组成12kHz的选频回路选频。当电路中出现12kHz频率的信号时电路谐振，输出最大，使平时处于截止状态的三极管VT3迅速饱和，在其集电极电阻R8两端产生一接近电源电压的高电平信号，触发记忆单元的IC。由于谐振回路中电感Q值较高，其通带较窄。因为家庭环境噪声大多在10kHz以下，又由于普通驻极体话筒的频响上限为十几kHz，故选频电路谐振频率确定为12kHz。

当IC被前级的高电平触发后，电路翻转，Q2端输出电平亦发生变化，使晶体管VT4状态发生变化从而触发双向可控硅VS导通或关6

断，完成了对电器的开关控制。附图中的IC采用一片CMOS双D触发器CD4013。为保证触发可靠，将其中一个D触发器接成单稳态电路，当第11脚接收到上升沿高电平信号时，由于VDl接地，使Q1变为低电平，Q1端输出变为高电平，并通过电阻R8给电容C5充电。当c5上的电压充至S1端的转移电压时，使Q1端跳变回高电平，再去触发下一级D触发器构成的双稳态电路。单稳电路的时间常数T≈

0.7R9C5，按图中的数值，在3秒钟只接受一个控制信号，可以有效地克服双稳电路由于触发原因引起翻转不稳定的缺点。

整机电路采用电容降压方式供电，不存在过热问题，功耗也有降低。

5总结