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方便实用的卫生间照明灯门控开关电路

方便实用的卫生间照明灯门控开关电路

点击数:7909 次   录入时间:03-04 11:51:14   整理:http://www.55dianzi.com   感应-遥控开关电路

  “卫生间照明灯、排风扇门控开关”这种以进出卫生间的开门关门动作作为控制方式的思路,比较符合人们对卫生间用电器的控制习惯和希望达到的目的.主要是:一来解决了不用手触摸开关的安全难题;二来,又符合“人来灯亮,人去灯灭”的使用原则。
  
  如何实现上述想法。在这里提供一个电路供参考:下图电路由门磁信号/脉冲展宽单稳态电路/双稳态翻转电路/输出执行电路和电源稳压电路等几部分组成。
  
  IC是CMOS双D触发器CD4013,分别接成单稳态和双稳态电路。单稳态电路的作用在于对门磁传感器输入的脉冲信号进行整形,以保证触发的可靠性,双稳电路是每收到一个脉冲,就翻转一次,就象按动开关一样,按一次,就从原来的开(或关)到关(或开)。
  
  本电路干簧管使用价格便宜又容易买到的常开型。门关闭时由于磁铁靠近干簧管使之吸合,所以干簧管触点将Cl短路,单稳电路的CP输入端3脚为低电平,电路不动作。
  
  有人推门进入卫生间时磁铁离开干簧管,干簧管触点瞬间断开、电容C1充电、CP输入端上升为高电平使单稳电路进入暂态,其输出端Q即1脚由低电平跳变为高电平,此高电平经R2向C2充电,使4脚即R端的电位上升,直至上升到复位电平时令单稳态电路复位,即1脚重新恢复为低电平。
  
  由此可以看出,卫生间的门每次由关闭到打开,集成电路的1脚就输出一个固定宽度的正脉冲。此脉冲直接加到双稳态电路的CP端即11脚,使双稳态电路翻转,它的输出端Q即13脚的电平就翻转一次。
  
  当双稳电路的Q输出高电平时,这个高电平通过R3限流使BG导通,继电器JQ吸合;当双稳态电路的输出端Q输出低电平时,BG截止、继电器JQ释放。继电器的常开触点连接AC220V和负载。
  
  关门时干簧管常开触点在磁力的作用下闭合,释放掉CI上的电荷、使单稳态电路的CP端3脚为低电平,为下一次开门时输出高电平做好准备。
  
  所以,整个电路的功能可以简化理解为:卫生间的门每次由关闭到开启状态,继电器所带动的照明灯和排风扇,就进行一次开关状态的翻转。根据这个控制原理,当有人推门进入卫生间时,瞬间灯亮,排气扇启动。进入卫生间后关门对开关状态没有影响(因为干簧管的脉冲是每开门一次输出一个)。用过卫生间后推门而出时灯熄灭、排气扇关闭。如果进入卫生间后没有关门,此时对开关的状态也没有任何影响。不过,当他出来时,须将门扇重复一次关开动作(只要错动1厘米即可,灯就能关闭。
  
  电路采用JZC23F中功率微型继电器,可以控制AC220V/3A负载。
  
  从原理上讲,双稳态的13脚输出的高电平也可以触发可控硅输出,但卫生间镜前灯现在多用荧光管、装置多为电子镇流器,可控硅输出在实际使用中很难过零关断。此外,排气扇的强感性负载,也使可控硅极易损坏。所以,在卫生间控制中,应避免用可控硅作输出电路。
  
  AC220V交流经过电容C5恒流降压,D3整流,D4续流,C4滤波后,作为输出执行电路的工作电压。继电器未吸合时为12V左右,吸合后降至8V。这是由于电容恒流降压在负载电流变化大时电压变化较大的缘故。但是,作为继电器控制电压,这个范围的波动并不影响工作,继电器在吸合后保持较低的维持电压反而是好事。同时,这种电路的成本较低,体积也小。这个电压经R4、稳压管Dl和电容C3进行稳压滤波,供给集成电路作电源。
  
  元件选择降压电容工作在AC220V上,直接承受220伏的交流峰值电压,再加上裕量,应选择耐压在600伏以上的CBB电容;JQ可选用工作电压12伏的小型继电器,但触点应能承受AC220V;D3,D4可以用1N4004——1N4007;Dl采用10伏左右的1瓦稳压管;集成电路使用CD4013或其它厂家的4013均可。
  
  因为门框和门扇在长时间使用后会出现比较大的闭合缝隙,干簧管应选用灵敏度较高的,(至少应在误差5mm范围内可靠动作),对市售产品应作筛选,否则会出现开关失灵故障。
  
  本电路对卫生间用电器具的控制方式作了改进,提高了安全性能,使控制方式由手动改进到智能化控制,同时有效地避免了“长明灯”现象,有比较明显的节能作用。特别是用在酒店宾馆客房卫生间更有实际意义。考虑到行业规范中开关面板为86X86国标规格,我们设计了电路板尺寸仅45×55mm的图1电路产品,使可以利用原有的手动开关底盒进行更换,现在这种产品已投入使用。
  
  门磁传感器由开关两线引出,干簧管部分装在门框上,磁铁部分装在门扇上。如果是新盖建筑,可以对门磁线进行管线预埋,门磁也可以开槽镶装,这样,外观上可以丝毫不露痕迹。


  卫生间照明灯门控开关电路




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