電工電子技術在聲光雙控開關設計中的應用
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光敏電阻的工作原理是基于內光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻。為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。構成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導體。半導體的導電能力取決于半導體導帶內載流子數目的多少。當光敏電阻受到光照時，價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導帶，成為自由電子，同時產生空穴，電子一空穴對的出現使電阻率變小。光照愈強，光生電子一空穴對就越多，阻值就愈低。當光敏電阻兩端加上電壓后，流過光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對逐漸復合，電阻也逐漸恢復原值，電流也逐漸減小。本文引用地址：http://www.104case.com/article/175727.htm
1．6 延時控制電路
延時控制電路的工作原理：如圖6的電路圖，在白天時，與非門U1A的輸入端1腳為低電平，則3腳被鎖定為高電平，與2腳的輸入高低電平無關，所以電路封鎖了聲音通道，使聲音信號不能通過，即燈泡亮滅不受聲音控制。這時，門U1A的3腳輸出的高電平經過門U1B、U1C、U1D 3次反相后成低電平，晶閘管D7無觸發信號不導通，燈不亮。當在夜晚同時有聲音信號時，與非門U1A的輸人端1腳和2腳都為高電平，則其輸出為低電平，再經與非門U1B反相輸出高電平，通過隔離二極管D1給電容C3充電，當C3充電電壓達到與非門U1C的閾值電平時，使與非門U1D輸出高電平，通過R5觸發可控硅D7使其導通，主回路便有較大的電流通過白熾燈使其發光。當聲音消失后，與非門U1A的輸入端的2腳變為低電平，則其輸出端為高電平，從而使與非門U1B輸出為低電平，因D1的阻斷作用，電容C2只能通過R5緩慢放電，經過大約1分鐘下降到與非門U1C的閾值電壓以下，使與非門U1D輸出低電平，當交流電過零點時，可控硅自動關斷，白熾燈熄滅。延時時間理論值為：
t=2∏RC=2∏×10μF×1M≈62．8 s (10)
2 總體電路設計及其原理相關說明
系統采用CD4011為核心控制晶閘管的通斷。工作電路如圖7所示。二極管D2-D5組成橋式整流電路將220 V市電變成脈動直流電壓，再經過R7限流，D6穩壓，C2濾波輸出12V直流電壓，為集成塊CD 4011及三極管Q1提供電源。話筒MIC聲音信號和光敏電阻RG感受到的光信號以“與”的關系來控制CD4011輸出高低電平，經過C3和R6構成的延時電路，實現自動延時，然后CD4011的輸出控制晶閘管的導通和斷開，從而控制燈泡亮與滅。
3 結束語
通過本次設計，使學生熟練應用電工電子技術，進一步掌握了各元器件的工作原理及功能，比如駐極體話筒和可控硅的管腳分布、參數及工作原理，進一步掌握了原理圖的設計與電路板的焊接。在電路的設計與調試過程中也遇到了很多問題，在面包板上調試時，由于電路的一根線短路而導致調試失敗，這使學生明白了在調試電路時必須先仔細檢查各部分電路的連接情況，明白每一個元器件的工作原理及各管腳的功能。
本次設計讓學生成功地制作出了一個節能的聲光雙控電子開關，實現以下功能：1)白天正常光照下，無論有無聲音，燈泡不亮；2)夜晚無聲音的時候，燈不亮；有聲音觸發時，燈亮；3)燈亮一定時間以后，自動熄滅且延時20 s左右；4)靈敏度較高。
本設計安全節電、使用壽命長且成本低。達到了設計的要求。同時也實現了聲光雙控且能自動延時，可廣泛使用于公共場所的照明控制，在日常生活中具有很大的實用性。
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