声光控制延时灯头电路工作原理及检修方法

　　声光控制延时灯头广泛应用在楼道、公厕、走廊等公共场所，根据环境亮度和声音对灯光进行开关和延时（定时）控制，方便快捷，很受欢迎。由于市售声声光控延时灯头多不提供电路原理图，给维修造成困难，根据实物绘制了两种典型声光延时控制灯头电路原理图，如下图与下图所示。
　　
　　一、工作原理
　　
　　上图和下图所示电路虽然结构有所差异，但均由市电整流滤波电路、降压供电电路、声控电路、光控电路、触发延时电路、可控硅（晶闸管）电路组成。上图和下图的工作原理基本相同，下面主要介绍上图所示电路的工作原理。
　　
　　1．市电整流和供电电路
　　
　　AC220V市电经灯泡送到D1~D4，经全桥整流后输出210V左右的100Hz脉动电压，不仅为可控硅BT和触发电路供电，而且经R3，限流、C2滤波产生20V的直流电压，为声控、光控电路及触发延时电路供电。
　　
　　2．声控电路
　　
　　上图中的声控电路由话筒和Q1为核心组成，20V电压经R1限流，为话筒提供工作电压。当话筒无声音信号输入时，也就无信号输出，20V电压经R2向Ql的b极提供偏置电压，使它导通，进而使Q3截止，20V电压经R7、C3和Q2的be结构成的充电回路向C3充电，同时210V电压经R5为Q2的b极提供导通电压，使Q2导通，将可控硅BT的G极对地短路，BT截止，灯泡不亮。当话筒有声音信号输入后，它输出负极性话筒信号期间，经C1耦合使Q1截止，致使Q3导通，此时C3存储的电压开始经R7、D5、R5构成的回路放电，使Q2截止，210V脉动电压经R4向BT的G极提供触发电压使它导通，点亮灯泡。C3是定时电容（也称延迟电容）容量大小决定灯泡点亮的时间长短，C3容量越大，放电时间越长，Q2截止时间越长，BT导通时间越长，灯泡点亮的时间越长。反之，C3容量越小，灯泡点亮的时间越短。
　　
　　3．光控电路
　　
　　上图中的光敏电阻和Q4为核心组成光控电路，C2两端电压经光敏电阻、R10和R11分压后为Q4的b极供电。由于光敏电阻的阻值随环境亮度的高低而变化，对Q4的b极电压进行控制，达到光控的目的。
　　
　　经测试：白天在可见光照射下亮度大时，在路测量光敏电阻的阻值降到10kΩ以下，此时测量上图中的光控电路Q4的基极电压为0.7V，Q4导通，将声控电路送来的控制电压对地短路，声控电路不起作用，灯不亮。
　　
　　将光敏电阻用黑色胶布包裹后，光敏电阻不见光，模拟黑夜或光线不足，在路测量光敏电阻的阻值增大到50kΩ以上。此时测Q4的b极电压为0.5V，Q4近于截止，不影响声控电路输出的控制电压，声控电路启动，在声音的控制下，灯泡被点亮。
　　
　　4．下图声控电路
　　
　　与上图电路相比，下图的声控电路在光控电路之后，由图中的Q2组成，光控电路Q1对声控电路话筒的供电进行控制。夜间或光照不足时，光敏电阻和阻值变大，Q1的基极电压为0.1V，Q1截止，解除对话筒供电的控制。此时，若话筒接收到声音信号后，它输出的话简声音信号经104的电容耦合，使Q2导通，22μF／25V的定时电容放电，Q3截止，可控硅导通，灯泡点亮。白天光照充足时，光敏电阻阻值变小，使Q1导通，将话筒的供电对地短路，声控电路失效，灯不亮。

www.55dianzi.com　　该声光控制延时灯头电路发生故障时，一是灯泡始终不亮，二是灯泡不灭，三是声控灵敏度低，四是灯泡点亮时间短，五是白天声控后灯泡能点亮。
　　
　　维修时，本着从简到繁和从外到内的原则，首先确定灯泡是否损坏，灯头的  AC220V供电是否正常，确认二者正常后，再对声光控制电路进行维修。
　　
　　1．模拟无光照维修
　　
　　维修时，先用黑色胶布将光敏电阻包裹起来，模拟无光照条件，再通过声控方式观察灯泡能否点亮，配合测量关键点电压判断故障范围。需要说明的是，上图电路的灯泡未点亮时，全桥整流后的脉动电压为210V左右，声、光控电路供电在20V左右；当可控硅被触发导通，使灯泡点亮后，将整流全桥输出端对地短接，整流全桥输出电压降为1V左右，声、光控电路的供电降为0V。
　　
　　2．测量关键点电压
　　
　　为了便于维修，笔者将上图和下图所示的声光控制电路实测电压直接标注在电路图中，图中标注的电压为灯泡不亮时测得，  “／”后面的电压是灯泡点亮时测得。可控硅BT的G极是该电路的测试点，该点电压在不点灯时为0V左右，声控后点灯时变为0.8V左右。否则，说明声控、光控电路异常。
　　
　　光控电路Q4的集电极为测试点，有光照时电压应为0V，无光照时为高电平；声控电路Q1的集电极为测试点，无声音时为0V，有声音时瞬间变为高电平。由于声控和光控输出端均与Q3的基极相连接，对Q3的基极电压进行控制，为了区分是声控电路故障还是光控电路故障，可分别悬空Q1、Q4的c极，如果悬空Q4的c极后，声控正常，故障在光控电路；如果悬空Q4的c极后声控正常，故障在声控电路；如果同时悬空Q1、Q4的c极后，通电后灯泡不亮，故障在Q3、Q2等构成的触发电路或可控硅异常。
　　
　　3．可控硅损坏
　　
　　声光控制延时灯头电路常见故障元件为可控硅损坏，一是击穿短路，造成灯泡长亮；二是断路，灯泡始终不亮。
　　
　　造成可控硅损坏的原因，一是市电供电电压过高，造成可控硅过压击穿损坏；二是更换功率过大的灯泡，造成可控硅过流、过损耗损坏，-般小功率走廊灯声光控制电路功率限定在40W以下：三是声控、光控电路损坏，造成灯泡长亮，可控硅长时间导通过热而损坏。可控硅损坏后，最好用原始型号可控硅更换，如果没有该型号，可用功率稍大于原型号的可控硅代换。
　　
　　4．整流供电电路损坏
　　
　　由于全桥整流电路和降压供电电路，长时间处于通电工作状态，是易损故障部位之一，常见于整流二极管击穿，往往造成可控硅等器件连带损坏。
　　
　　二是降压限流电阻烧断或阻值变大，造成声控、光控电路供电不足或失去供电。

www.55dianzi.com　　通过维修这两个不同的声光控制电路时发现，上图所示的电路采用4个三极管，电路比较完善。
　　
　　但实践应用发现，上图所示的声光控制延时灯头声控灵敏度过低，往往需要大声呼唤或跺脚才能将灯泡点亮；而下图所示的声光控制延时灯头只需要正常走路的声音即可将灯泡点亮。决定对图l所示电路进行改进，提高灵敏度。比较上图、下图所示的电路，发现上图的声控光控电路供电达到20V，而下图的声控光控电路供电仅为6.2V，是否图l的供电过高，造成灵敏度下降呢？按照下图电路，将图l内降压电阻R3的阻值改为200kΩ后，C2两端电压降为10V左右，测Q4的b极电压降为0.1V，测试声控灵敏度有所提升。

本文关键字：工作原理  声控开关电路，电器控制 - 声控开关电路