本文介紹的新型節(jié)能聲控?zé)敉惺鄣钠胀暱責(zé)粝啾染哂幸韵绿攸c(diǎn)：(1)采用大直徑高亮度白光LED照明，外形美觀，體積小巧，亮度高，壽命長(zhǎng)，功耗小(燈點(diǎn)亮?xí)r總功耗約4.5W)；(2)采用微功耗CMOS穩(wěn)壓集成電路MAX666設(shè)計(jì)制作，電路簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，調(diào)試方便，靜態(tài)耗電小(燈不亮?xí)r，整個(gè)電路消耗的總交流電流僅280μA)；(3)用戶通過(guò)改變拍手聲等聲波的大小即可方便地調(diào)整燈的點(diǎn)亮?xí)r間，在該燈受到普通環(huán)境噪聲干擾時(shí)，其點(diǎn)亮?xí)r間一般不超過(guò)20秒；(4)該燈光敏電阻的安裝位置不受限制，即使自身燈光直接照射在光敏電阻上，燈仍能正常點(diǎn)亮，不受任何影響。這種節(jié)能聲控?zé)舴浅＿m用于對(duì)亮度要求不太高的樓道、走廊、衛(wèi)生間等場(chǎng)所的照明。

工作原理

該節(jié)能聲控?zé)舻?a href="http://m.xsypw.cn/v/tag/221/" target="_blank">電路原理如下圖所示。

IC(MAX666)為美國(guó)MAXIN公司生產(chǎn)的微功耗、低壓差CMOS線性穩(wěn)壓集成電路，內(nèi)部設(shè)置有1.30V±0.03V精密基準(zhǔn)電壓源及微功耗CMOS電壓比較器，并具有關(guān)斷控制功能；其輸入電壓范圍為2V～16.5V，輸出電壓既可為5V固定輸出又可為1.3V～16V可調(diào)式輸出，最大輸出電流為40mA。該IC正常工作時(shí)自身耗電實(shí)測(cè)僅5μA，下圖為其外形及引腳功能，

各引腳名稱及功能如下：(1)SENSE(1腳)：過(guò)流保護(hù)端，不需過(guò)流保護(hù)時(shí)該端與2腳直接相接；(2)VOUT，(2腳)：電壓輸出端；(3)LBI(3腳)：內(nèi)部電壓比較器的同相輸入端(比較器反相輸入端在內(nèi)部與1.30V精密基準(zhǔn)電壓源相接)，此端輸入電流在納安級(jí)；(4)GND(4腳)：地；(5)SHDN(5腳)：關(guān)斷控制端，該端電壓大于1.4V時(shí)，IC內(nèi)部可控穩(wěn)壓器關(guān)閉，VOUT端輸出電壓為0V，該端電壓小于1V則IC恢復(fù)正常工作；(6)VSET(6腳)：輸出電壓設(shè)置端，將該端接地時(shí)輸出為5V固定電壓；(7)LBO(7腳)：內(nèi)部電壓比較器的輸出端，采用OD(即漏極開(kāi)路式)輸出；(8)VIN(8腳)：電壓輸入端，其極限輸入電壓為18V。本電路中，光敏電阻RG、R7與IC內(nèi)部的可控穩(wěn)壓器組成微功耗光控穩(wěn)壓電源，R6、C3與IC內(nèi)的電壓比較器組成延時(shí)電路。

圖1中，VD2、VT3及R9、C4組成高效微功耗穩(wěn)壓電路。通電后，220V交流電經(jīng)VD2半波整流，R9降壓限流，C4濾波及VT3發(fā)射結(jié)(采取適當(dāng)?shù)南蘖鞔胧┖罂晒ぷ饔诜聪驌舸顟B(tài)而不會(huì)損壞)穩(wěn)壓后產(chǎn)生約8．0V的穩(wěn)定直流電壓為IC及駐極體話筒BM供電。VT3在這里作微功耗穩(wěn)壓管使用。同普通硅穩(wěn)壓二極管相比，這種用硅三極管發(fā)射結(jié)構(gòu)成的穩(wěn)壓管即使在幾微安的電流下工作，仍具有良好的穩(wěn)壓作用(普通硅穩(wěn)壓二極管在如此小的電流下工作，其穩(wěn)壓性能將變得很差，有的還會(huì)失去穩(wěn)壓作用)，經(jīng)實(shí)測(cè)，盧值為140的2N5551型硅三極管發(fā)射結(jié)的穩(wěn)壓值在8V左右(同一廠家生產(chǎn)的同型號(hào)三極管，一般β值越高，穩(wěn)壓值也越高)，其工作電流(即流過(guò)發(fā)射結(jié)的反向電流)即使降至幾微安，穩(wěn)定電壓仍基本不變。該節(jié)能聲控?zé)粲捎诓捎么朔N高效微功耗穩(wěn)壓電路供電，使得其待機(jī)耗電僅280μA，大大低于市售的普通聲控?zé)簟?/p>

三極管VT1、VT2及R2～R5組成微功耗高增益互補(bǔ)管直耦放大器。其增益近似等于(R4+R5)／R4，穩(wěn)定易調(diào)，靜態(tài)工作電流在40μA左右。在白天，因光敏電阻RG阻值很小，IC的5腳電壓大于1.4V，內(nèi)部可控穩(wěn)壓器關(guān)閉，2腳輸出電壓為0V，VT1和VT2無(wú)電不工作。此時(shí)不論BM是否接收到聲波，IC的3腳電壓皆為0V，內(nèi)部MOS管(其漏極與IC的7腳相接)一直飽和導(dǎo)通，IC的7腳電壓接近0V，故晶閘管VS截止，高亮度白光發(fā)光二極管VD8～VD11不會(huì)點(diǎn)亮。晚上，RG阻值變得很大，IC的5腳電壓降至1V以下，IC恢復(fù)正常工作，其2腳輸出5V穩(wěn)定電壓供VT1和VT2使用。此時(shí)若BM周圍寂靜無(wú)聲，則VT1基極無(wú)信號(hào)輸入，VT2集電極電壓僅數(shù)十毫伏，IC的3腳電壓仍為0V，VD8～VD11仍不會(huì)點(diǎn)亮；若BM“聽(tīng)到”拍手聲等聲波，便會(huì)有電信號(hào)送至VT1、VT2進(jìn)行放大(此時(shí)VTl2集電極電壓可升至幾伏，具體數(shù)值與聲波強(qiáng)度有關(guān))，放大后的信號(hào)經(jīng)VDl向電容C3充電，使IC的3腳電壓大于1.3V，內(nèi)部MOS管截止，VS導(dǎo)通，220V交流電經(jīng)C5降壓，VD3～VD6整流及C6濾波后給VD8～VD11供電，使其點(diǎn)亮。VD8～VD11的點(diǎn)亮?xí)r間與R6、C3的數(shù)值及拍手聲的大小有關(guān)。拍手聲越大，則C3兩端電壓(即IC的3腳電壓)越高，VD8～VD11的點(diǎn)亮?xí)r間就越長(zhǎng)(當(dāng)R6、C3采用圖示數(shù)值時(shí)，最大點(diǎn)亮?xí)r間可達(dá)70秒)。拍手聲消失后，C3將通過(guò)R6放電，當(dāng)其兩端電壓降至1.3V以下時(shí)，IC內(nèi)部MOS管導(dǎo)通，7腳電壓又接近0V，VS截止，VD8～VD11熄滅。之后若BM再次接收到聲波，VD8～VD11便又會(huì)重新點(diǎn)亮。由于該聲控?zé)粼谑艿讲惶珡?qiáng)的環(huán)境噪聲干擾時(shí)，C3兩端電壓不會(huì)高于1.3V太多，故VD8～VD11點(diǎn)亮?xí)r間較短(大多在20秒以下)。該聲控?zé)綦娐分泄饷綦娮鑂G的安裝位置不受限制是因?yàn)樵赗G受到自身燈光照射時(shí)，僅能使IC內(nèi)部穩(wěn)壓器關(guān)閉，不會(huì)對(duì)C3兩端電壓產(chǎn)生影響。 電路中，硅穩(wěn)壓二極管VD7和電容G6為保護(hù)元件，可防止較脆弱的白光發(fā)光二極管VD8～VD11在點(diǎn)亮瞬間的浪涌電流沖擊而損壞。在VD8～VD11正常點(diǎn)亮?xí)r，VD7處于截止?fàn)顟B(tài)，不消耗電能。

元器件的選擇

IC選用微功耗、低壓差的CMOS穩(wěn)壓集成電蹺MAX666。三極管VT1用9013或9014，要求β值在130左右；VT2用9015，要求β值在330左右，ICEO<0.1μA；VT3用2N555l，要求β在140左右。VS可選用BT169D或MCR100-6型小功率塑封單向晶閘管，要求其觸發(fā)電流小于30μA。VD7用穩(wěn)壓值為16V的IN4745A型硅穩(wěn)壓二極管，VD8～VD11用φ10mm高亮度白光發(fā)光二極管。RG用硫化鎘光敏電阻，要求其暗電阻大于4MΩ，其余電阻皆用1／4W金屬膜電阻。C5宜用耐壓值為630V的滌綸電容。BM宜選用工作電流小于130μA的駐極體話筒，以降低整機(jī)電路的靜態(tài)耗電。其他元件無(wú)特殊要求，可按圖示數(shù)值選用。下圖為該節(jié)能聲控?zé)舻挠≈齐娐钒鍒D。

調(diào)試、制作與安裝

該聲控?zé)糁灰磮D示數(shù)值選用元器件，且焊接無(wú)誤，一般不需調(diào)試。若嫌靈敏度不合適，可改變R5的阻值(其阻值越大，靈敏度越高)；調(diào)整R6或C3的數(shù)值，可改變燈的最大點(diǎn)亮?xí)r間。調(diào)整R7的阻值，可使燈在所需的光線下點(diǎn)亮。制作時(shí)，若出現(xiàn)BM未接收到聲波，VT2集電極電壓即達(dá)到1.3V以上，使燈一直點(diǎn)亮，可適當(dāng)減小R3的阻值。另外，BM的兩根引線亦不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，以免引入干擾，使燈一直點(diǎn)亮。

該聲控?zé)舻耐庑稳缟蠄D所示。為方便制作，全部元件可裝在一個(gè)白色墻壁開(kāi)關(guān)的外殼內(nèi)。外殼的合適位置應(yīng)開(kāi)幾個(gè)孔，用來(lái)安裝光敏電阻RG和白光發(fā)光二極管VD8～VD11(若該燈擬固定在墻壁上，在鉆VD8～VD11的孔時(shí)，應(yīng)略微向下傾斜一些，以便讓VD8～VD11發(fā)出的光能照亮地面)。駐極體話筒BM的前方應(yīng)開(kāi)一些透音小孔。

該節(jié)能聲控?zé)舻陌惭b十分簡(jiǎn)單，只需用萬(wàn)能膠將其粘貼在墻壁或天花板的合適位置并與220V交流電連接即可使用。

由于該聲控?zé)糁苯优c220V交流電相接，在調(diào)試與制作時(shí)應(yīng)注意安全，以免觸電。