单键触摸开关原理

A:单键触摸开关

本文介绍一种用CD4017组成的单键触摸开关，该开关为单触摸电极控制方式，每触摸一次电极，开关即动作（开或关）一次，与普通机械开关功能相同，使用非常方便。

电路原理如附图所示，其中HD为管式氖泡，它与光敏电阻RG组成“自制光电耦合器”，并与触摸电极M、R1形成触摸信号输入通路。CD4017的Q1、Q3、Q5、Q7、Q9等奇数输出端分别接二极管V2～V6，当其中之一输出高电平时，V8导通并触发双向可控硅VT导通，接入插座的负载得电工作，此时Q2、Q4…偶数输出端悬空；反之，当偶数输出端其中之一为高电平时，V8、VT均截止，插座负载断电，该触摸开关刚通电时，因C1、R4微分作用，CD4017自动复位清零，插座为断电状态。首次触摸M后，HD启辉发光，RG阻值减小，CD4017的CL端变为高电平，Q1输出高电平；而再触摸一次M后，CD4017计数一次，Q1变为低电平，Q2输出高电平，依次类推，从而实现触摸开关功能，市电两输入线分别通过R7、R8接至触摸通路，因此无需分相线、零线，均可保证电路正常工作。

元件选择：C2和VT的耐压应大于400V，VT的规格可根据负载的功率而定。HD 的启辉电压应低于100V，V8可用9013，β≥60即可，RG的亮阻应不低于20K，暗阻应大于2MΩ。其余元件可按图示数据选用。

该开关只要元器件良好、焊接正确无误，无需调试即可正常工作。整个电路可装在一只100mm×70mm×50mm的塑料盒中，并将其固定在室内墙壁的适当位置处，触摸电极可采用10mm×10mm的铜片或印制板的边角料制作。

B:一种单触摸片无静态功耗触摸开关

一种单触摸片无静态功耗触摸开关

电路如图5所示。二极管VD1—VD4构成桥式整流，可控硅SCRS1在电路中进行电源通断控制。小电流触发可控硅SCRS2实现触摸开的控制，三极管VT1实现触摸关的控制。平时可控硅SCRS1和SCRS2均处于关断状态，整个电路没有任何功耗。当人体的手指触摸一下金属片M时，人体感应信号使可控硅SCRS2和三极管VT1均导通，但是，由于控制三极管VT2截止，只有SCRS2的导通起到作用，结果使可控硅SCRS1得到触发电流而导通，电器得电工作。可控硅SCRS1导通后，其控制极上会得到一个电压(实测此电压约为2.35V，与所接的电器功率大小有一些关系，但关系不大)，此电压经电阻R3向电容C3充电，一定时间后，控制三极管VT2得电导通。此时再触摸金属片M，经电阻R5的人体感应信号因被三极管VT2旁路，将无法加到可控硅SCRS2的控制极，SCRS2不再起作用。而经电阻R6的人体感应信号加到三极管VT1后，由于VT1和VT2均导通，可以对电容C2上的电荷进行释放，结果可控硅SCRS1在交流市电过零时关断。按图中电阻R3和电容C3的取值，约要延时0.5秒三极管VT1才能起作用，即要经过0.5秒后再触摸M时，才能让SCRS1关断。按图中电阻R4和电容C3的，取值；约要经过1秒后再触摸M时才能让SCRS1导通。如果摸住金属片M不放的话，则会出现可控硅SCRS1一会儿导通、一会儿又关断，如此不断循环的状态。有的人可能会问：SCRS1导通后，其阳极和阴极之间的电压会降到1V左右，这时SCRS2本身就不再起作用了，为何还要在SCRS2控制极和VT2集电极之间加接一根短接线呢?实际情况是：当SCRS1导通时，VS2是不再起作用了，但在触摸M使VT2导通时，对应SCRS1马上关断，其阳极阴极之间的电压就会马上升高，SCRS2不就又可以起作用了。如果没有这根短接线，因为人体的感应信号，SCRS2、VT1都将导通，而VT2此时还处于导通状态，结果SCRS1将出现部分导通，而不是全开或全关，这是不行的。图中二极管VD5、VD6起提升VS1控制极的电压作用。VD7的作用是三极管VT1被触摸导通后，不会对可控硅SCRS2控制极和阴极之间造成短路。C1是抗干扰电容，采用0.1μF瓷片电容。

电容式感应触摸开关★电阻式触摸感应开关

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工作原理

触摸、声控电灯开关电路原理图如图所示。本电路由一只CD4011 4一2输人与非门集成电路组成，用其中D3、D4组成一个单端触发的双稳态触发器，用来控制电灯的开与关。用D1组成一个反相器，作为触摸控制器。由电阻器R3、R4将D1的输人端偏置于高电平。平时，D1的输人端因有电阻R4的作用，其为高电平，输出端为低电平，二极管VD1不导通，双稳态触发器处于一种稳定状态。假定这时的稳定状态为D3输出高电平，D4输出低电平。则双向晶闸管VTH未能受到触发而呈关断状态，电灯不亮。

当用手去触摸膜片M时，人体电阻使D1的输人端变为低电平，它的输出端变为高电平。这时VD1导通并通过藕合电容器C4、C5触发双稳态触发器翻转，D3输出低电平并通过VD3将双向晶闸管VTH触发导通，电灯亮。由于本电路使用了双稳态触发器作为开关控制电路，因此在电灯打开后，若再无触发信号输入，电路会一直保持稳定状态，电灯则一直保持亮的状态。

当夜晚来临时，由于光照变弱使RL的电阻值增大，由D2与RS组成的线性放大器正常工作。当人们用击掌声作为触发信号时，由B将掌声转变为电脉冲，经过VT一级放大后，再经C2藕合至D2作进一步放大，最后通过C3加至双稳态触发器的触发端，通过C4、C5将其触发翻转。如果电灯原来处于关闭状态，这时就会被打开。

元器件选择

IC（D1一D4）选用CD4011 4一2输人与非门数字集成电路，也可用CC4011、TC4011或MC14011等同类数字集成电路直接代换。

VDl选用1N4148型普通硅开关二极管；VD2选用I N4004型普通硅整流二极管；VD3选用I N4007型普通硅整流二极管；VS选用6V、0.5W硅稳压二极管，如1N5233型、2CW21C型等；VTH选用普通小型塑料封装双向晶闸管，如MAC94A4型或MAC97A6型等。

RL为MG45型光敏电阻器，其余电阻器均用RTX-1/8W碳膜电阻器。

BM用CM-18W型驻极体传声器。

其他元器件均无特殊要求，可按图所标型号及参数进行选用。