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本例介绍采用TX05 D红外线控制开关及电磁水阀制成的自动水龙头,它制作容易、安装方便、灵敏可靠,不仅使用方便、卫生,而且具有一定节水效果。 工作原理 采用饮OS D的红外线控制水龙头由红外线反射开关IC1、功率开关集成电路IC2,电磁水阀YV及电源变换电路等组成,如图所示。 接通电源,220V交流电经变压器T降压、二极管VD2-VD5桥式整流、电容器C滤波后,输出约12V直流电,供水龙头控制电路用电。平时,,由于IC 1内部红外线发光二极管向外发射出的频率约为40kHz的调制红外线遇不到反射物体,所以与红外线发光二极管同向并排安装的光敏三极管接收不到红外线,IC 1输出端OUT处于低电平,IC2第5脚无合适的控
制电压输人,因而其内部电子开关“断开”,被控电磁水阀无电不工作。 当有人洗手或用水时,接近水龙头的于或盛水容器将红外线反射回去一部分,并被光一敏三极管接收转换成相同频率的电信号,经IC1内部电路一系列放大、解调、整形、比较后,由OUT端输出高电平信号,从而使IC2第5脚通过分压电阻器R1、R2获得合适的控制电压 (1.6V阀值电压),控制IC2内部电子开关“闭合”,使电磁水阀通电自动开阀放水。 当手或盛水容器离开水龙头时,IC1内部光敏三极管失去红外脉冲信号,电路又恢复到平常的待机状态。 元器件选择 IC1选用国产TX05 D型低功耗红外线反射开关,它内部采用了低功耗器件和抗外界干扰的电路,其详细介绍参见例26. IC2选用TWH8778型功率开关集成电路,它采用TO-220五脚塑封包装,体积小便于安装。它内部设有过压、过热、过流等保护电路,通用性强,可在28V, IA以下做高速开关。只需在“控制”端(第5脚)加上约1.6V(最大值6V)电压,就能快速控制输出端(第2,3脚)所接负载电源的通断,控制极输入电流仅50uA左右,输人端(第1脚)与输出端之间导通时的电压降一般为0.18~0.45V。TWH8778也可用外形、功能完全一样的同类产品QT3353来直接代换。 VD1-V D5均选用1 N4001型硅整流二极管。 Rl、R2均选用RTX-1/8W型碳膜电阻器。 C选用CD11-16V型电解电容器。 电磁水阀YV选用D-12型或全自动洗衣机专用的12V电磁水阀,也可用K23J - L20,K23J一L25等型(工作电压12V、吸合电流143 mA)电磁阀直接代用。T选用优质220V/12V,3W成品电源变压器,保证长期通电不过发热。FU用带管座的250V、0.15A普通熔丝管。XP用交流电二极电源插头。 制作与调试 将焊接好的电路板连同电源变压器T、电磁水阀等一起装人体积合适的绝缘密闭外壳内,并直接用于替代传统的手动水龙头。安装时注意:一定要做好防水工作,以免电路元器件遭水破坏。IC1的红外线发射方向,应指向水龙头下方。电磁水阀的进水口直接拧到原来接手动水龙头的螺口处,如果水管口径不一致,可购一只变径接头连接即可。由于电磁水阀工作时只有开或关两种状态,所以一旦开阀,出水口水流量固定不变。如嫌水流量大,可在出口处包一块纱布即可。 使用时,如果人手接近水龙头下方不到15cm的距离就出水,说明红外线控制灵敏度过,应将IC1上的灵敏度调节旋钮逆时针方向加以调整;反之,人手接近l0cm还不出水,应顺时针方向调节灵敏度旋钮。 |