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现代家庭、宾馆中的豪华式吊灯,一般均由多只白炽灯泡组成,在很多时候无须全亮。 如果用普通开关去分别控制各灯泡,则开关的数量及布线复杂得让人为难。 本例介绍的吊灯变光控制器,可很容易地解决这个难题。其最大特点是不必改动吊灯原 来的电源开关,只把小体积的控制器装在吊灯某一不显眼的位置处,将多只灯泡分为三组后 与控制器相接即可,使用方便,而且节电效果明显。 工作原理 吊灯变光控制器的电路如图虚线框内所示。虚线框外电路是为了便于说明原理而 绘出的吊灯原有电路,其中:SA为普通机械式墙壁开关,ELI~EL3表示分成三组后接在控 制器上的吊灯原有多只灯泡。利用SA的连续开关可控制ELI~EL3三路白炽灯产生4种不 同状态,其变换顺序为:当第一次闭合电源开关SA时,仅ELI点亮;断开SA后马上第二 次闭合时,ELI、EL2同时亮;断开SA后马上第三次闭合时,ELI、E13点亮;第四次闭合 SA时,ELI~EU三路灯均亮……以后可重复上述过程。
控制器的程序信号主要由一块CMOS双D触发器IC产生,它接成两路双稳态触发器。 其中:左边一路双稳态触发器由开关SA产生的正脉冲信号触发,右边一路双稳态触发器由 左边双稳态触发器Q1端输出的正脉冲信号触发工作。两路双稳态触发器的输出端Q1, Q2 分别以小电流驱动三极管VTl和VT2,再得到较大电流去触发双向晶闸管VS1和VS2工作。 控制器的工作过程:当SA第一次接通时,IC的 CPI端通过R3获得一上升沿脉冲,Ql输出 高电平,同时也使CP2得到一上升沿脉冲,Q2亦输出高电平,因Q1和Q2皆输出低电平, 不能驱动VTl、VT2、VSl和VS2导通,所以仅ELI亮;当SA第二次接通时,CPI又得到一
上升沿脉冲,QI输出低电平,与之相连的CP2也为低电平,故此时左边的双稳态触发器翻 转而右边的双稳态触发器不翻转,Q1输出高电平,驱动VT1和VS1导通,此时ELI和EL2 亮;当SA第三次接通时,左边的双稳态触发器又翻转,QI输出高电平,亦使右边的双稳态 触发器翻转,所以Q1输出低电平,Q2输出高电平,驱动VTZ和VS2导通,此时ELI和E13 亮;当SA第四次接通时,左边的双稳态触发器再次翻转,Q1输出低电平,由于右边的双稳 态触发器不翻转,所以Q1与Q2都输出高电平,VTl、VTl和VT2, VS2均导通,ELI~EL3 全部亮;如SA再次接通,电路又回到第一次接通状态,以后将循环变化。 电路中,220V交流电经电容器C1降压限流、二极管VD2半波整流、电容器C2滤波后, 输出约8~20V(实测)直流电,一方面供VTl、VT2工作用电;另一方面,通过VD3隔离、 C3滤波和VD4稳压后,向IC提供稳定的约6.8V直流工作电压。R1为放电电阻器,它能在 SA关断时,快速释放掉C2、C4上的电量,从而使电路在SA再次接通时CPI有上升沿脉冲 进入,触发电路可靠翻转。VD3为隔离二极管,它能在SA断开时阻止C3上的电量快速释 放,以维持IC在SA断开的较短时间内有足够的电压,从而在较短时间内保持原状态,以便 接收下一触发脉冲的到来;当然SA断开时阿足够长时,C3上的电量也会经IC电路释放掉, 从而使IC回到起始状态。 元器件选择 IC选用CD4013型双D触发器数字集成电路,亦可用CC4013.或MC14013同类产品直接 代换。 VSl, VS2均选用BT136型(4A, 600V )双向晶闸管,要求门极触发电流小于lOmA. VTl、VT2均用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管,要求电流放大系数β>100。VD1~ VD3均用1N4007型硅整流二极管;VD4用6.8V、0.25W普通硅稳压二极管,如2CW55A, IN710型等。 R1~R7均用RTX一1/8W型碳膜电阻器。 C1用优质CBB一400V型聚丙烯电容器,C2~C4均用CD1l一25V型电解电容器。 制作与调试 将所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装人大小合适的塑料盒或 木盒内。因VS1、VS2在负载较大时容易发热,故可在盒子两侧面开出一些小孔,以利散 热。做成的控制器,电路无须任何调试便可投人使用。为了使IC工作状态更稳定,可在 VD4两端跨接一只0.1μF的瓷介电容器;为了防止由电网进人的瞬间高脉冲电压损坏双向 晶闸管,可分别在VS1, VS2的第一阳极和第二阳极间并联上一只IOOOpF, 1kV的高压瓷 介电容器。 实际应用时,将控制器小盒装于吊灯灯座或吊灯上面某一不显眼的位置处,并将多只灯 泡分为三组后按照图2一34所示与控制器正确相接即可。例如:被控制的吊灯一共装有7只 白炽灯,则ELl为并联的2只灯,EL2为并联的2只灯,E13为并联的3只灯,这样第一次 开2只灯亮,第二次开4只灯亮,第三次开5只灯亮,第四次开为7只灯全亮,然后周而复 始循环变化。 由于该控制器使用的双向晶闸管不适于控制电感性负载,所以不宜接人荧光灯。万一欲 控吊灯为日光灯和白炽灯泡组合构成,则日光灯只能作为图2-34中的EL1接人控制器。 EL2和E13上并联的灯泡总功率受VS1和VS2的限制,每一路负载不宜超过450W. |