专利名称：一种基于振荡波关断的声光控节能灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种声光控节能灯，尤其涉及一种基于振荡波关断的声光控节能 灯。
技术背景 请参阅图1，为现有技术的声光控开关电路，一般声光控开关的主电流回路主要采 用可控硅BTl控制，220V市电输入端串接小于100W的白炽灯LAMPl ；经过桥式整流部分1， 整流后输出有过零点的脉动交流开关接可控硅BTl阳极，此交流开关通过控制可控硅BTl 的通断来控制白炽灯LAMPl的亮与暗。声音信号通过声控电路放大后，经整流再去触发可控硅BT1，实现电灯的开启。经 延时后去掉触发信号，可控硅BTl自动关断而灯灭。可控硅BTl平时是关断的，当控制端得 到一个触发脉冲时就导通，导通后即使撤掉触发脉冲仍然不关断，只有在阳极和阴极之间 施加反向电压或切断输出电流才能关断。如果声光控对象改用高亮度白光LED灯，电路没有220V市电接入而采用直流电源 供电，则没有经过桥式整流后输出的脉动交流开关去控制可控硅的通断，可控硅无法自动 关断。因此，目前这种声光控节能灯均需要采用220V的市电输入而无法采用直流电源 供电，但是，在城市小弄堂里的厕所、远离生活区的农村小屋等简易建筑物内，没有接入 220V的市电，因此，对于人们的生活会造成不便。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于振荡波关断的声光 控节能灯，它在城市小弄堂里的厕所、远离生活区的农村小屋等没有接入220V市电的简易 建筑物内，使用基于振荡波关断的声光控开关来控制LED灯工作，照明方法简便，方便人们 生活。实现上述目的的技术方案是一种基于振荡波关断的声光控节能灯，包括声音拾 取放大电路、倍压整流电路和可控硅，其中，还包括光控电路、电子开关、充放电回路、振荡 电路、LED灯以及直流电源U，所述的声音拾取放大电路包括话筒M1C1、第一电阻R1、第一 电解电容Cl、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管VT1，所述的倍压整流电路包括第二电 解电容C2、第三电解电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2，所述的光控电路包括第四电 阻R4、负亮度系数光敏电阻R8、第十电阻R10，所述的电子开关包括第六电阻R6、第二三极 管VT2、第三三极管VT3、第三二极管D3，所述的充放电回路包括第四电解电容C4、第七电阻 R7，所述可控硅的阳极与所述的LED灯串联后与所述振荡电路的输出端相连，所述振荡电 路的输入端与所述直流电源U相连，其中所述的话筒MlCl的一端与所述的直流电源U的负极相连，另一端通过所述的第一 电阻Rl与所述的直流电源U的正极相连；[0009]所述的第一电解电容Cl、第二电阻R2、第二电解电容C2、第二三极管D2、第四电阻 R4、负亮度系数光敏电阻R8依次串联，所述第一电解电容Cl的正极连接于所述话筒MlCl 和第一电阻Rl之间，负极与第二电阻R2相连，第二电解电容C2的正极与第二电阻R2相连， 负极与第二三极管D2的正极相连，所述负亮度系数光敏电阻R8的一端与所述的第四电阻 R4相连，另一端与所述的直流电源U的负极相连；所述的第三电阻R3的一端与所述的直流电源U的正极相连，另一端与所述的第 一三极管VTl的集电极相连，所述第一三极管VTl的集电极还与所述第二电解电容C2的 正极相连，基极与所述第一电解电容Cl的负极相连，发射极与所述的直流电源U的负极相 连；所述第一二极管Dl的正极与所述直流电源U的负极相连，负极与第二二极管D2 的正极相连；所述第三电解电容C3的正极与所述的直流电源U的正极相连，负 极与直流电源U 的负极相连；所述第二三极管VT2的集电极通过第六电阻R6与所述直流电源U的正极相连，发 射极与直流电源U的负极相连，基极通过第十电阻RlO连接于所述第四电阻R4和负亮度系 数光敏电阻R8之间，并且基极还通过一第五电阻R5与所述直流电源U的负极相连；所述第三三极管VT3的发射极与所述直流电源U的正极相连，基极与所述第二三 极管VT2的集电极相连，集电极通过串联的第三二极管D3和第四电解电容C4与所述直流 电源U的负极相连，所述第三二极管D3的正极与第三三极管VT3的集电极相连，负极与第 四电解电容C4的正极相连，第四电解电容C4的负极与直流电源U的负极相连，所述第七电 阻R7并联于第四电解电容C4的两端；所述可控硅的阳极与所述LED灯之间还串联有一第九电阻R9，负极与所述直流电 源U的负极相连，控制极通过一第四二极管D4与所述的第四电解电容C4的正极相连，并且 控制极还通过一电容C连接至所述的直流电源U的负极，所述第四二极管D4的正极与所述 第四电解电容C4的正极相连，负极与所述可控硅的控制极相连。上述的基于振荡波关断的声光控节能灯，其中，所述的振荡电路包括第十一电阻 R11、第五二极管D5、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五电解电容C5、第六电解电容C6、 第四三极管VT4、第六二极管D6和第五三极管VT5，其中所述的第四三极管VT4的基极通过所述第十一电阻Rll与所述直流电源U的正极 相连，发射极与直流电源U的负极相连，集电极通过所述第五二极管D5连接至所述的直流 电源U的正极，第五二极管D5的正极与所述直流电源U的正极相连，负极与第四三极管VT4 的集电极相连，并且还与所述的LED灯相连；所述的第五电解电容C5的正极与所述第四三极管VT4的基极相连，负极与所述第 五三极管VT5的集电极相连；所述的第六电解电容C6的正极与所述第五三极管VT5的基极相连，负极与第四三 极管VT4的集电极相连；所述的第五三极管VT5的发射极接地，基极通过串联的第十三电阻R13和第十二 电阻R12与直流电源U的正极相连，集电极通过第六二极管D6与所述直流电源U的正极相 连，第六二极管D6的正极与直流电源U相连，负极与第五三极管VT5的集电极相连。[0021]上述的基于振荡波关断的声光控节能灯，其中，所述的第十二电阻R12为可调电 阻。上述的基于振荡波关断的声光控节能灯，其中，所述第一三极管VTl的电流放大 倍数大于100倍。本实用新型的有益效果是本实用新型用基于振荡波关断的声光控开关控制LED 照明灯工作，可以采用7. 5V的直流电源供电，用于没有220V市电电网的特殊公共场所照 明，为人们的生活带来便捷，电路用直流电源供电，具有稳定性高，延长LED灯寿命的优点。 声光控对象是纯直流工作的高亮度白光LED灯，光色好、节能、寿命长、无频闪。
图1是现有技术的声光控开关电路原理图；图2是本实用新型的基于振荡波关断的声光控节能灯的电路图；图3是本实用新型中的振荡电路的输出波形图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。请参阅图2，图中示出了本实用新型的一种基于振荡波关断的声光控节能灯，包括 声音拾取放大电路1、倍压整流电路2和可控硅6，还包括光控电路8、电子开关3、充放电回 路4、振荡电路5、LED灯7以及直流电源U,声音拾取放大电路1包括话筒M1C1、第一电阻 R1、第一电解电容Cl、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管VT1，倍压整流电路2包括第二 电解电容C2、第三电解电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2，光控电路8包括第四电阻 R4、负亮度系数光敏电阻R8、第十电阻R10，电子开关3包括第六电阻R6、第二三极管VT2、 第三三极管VT3、第三二极管D3，充放电回路4包括第四电解电容C4、第七电阻R7，可控硅 6的阳极与LED灯7串联后与振荡电路5的输出端相连，振荡电路5的输入端与直流电源U 相连，其中话筒MlCl的一端与直流电源U的负极相连，另一端通过第一电阻Rl与直流电源 U的正极相连；第一电解电容Cl、第二电阻R2、第二电解电容C2、第二三极管D2、第四电阻R4、负 亮度系数光敏电阻R8依次串联，第一电解电容Cl的正极连接于话筒MlCl和第一电阻Rl 之间，负极与第二电阻R2相连，第二电解电容C2的正极与第二电阻R2相连，负极与第二三 极管D2的正极相连，负亮度系数光敏电阻R8的一端与第四电阻R4相连，另一端与直流电 源U的负极相连；第三电阻R 3的一端与直流电源U的正极相连，另一端与第一三极管VTl的集电 极相连，第一三极管VTl的集电极还与第二电解电容C2的正极相连，基极与第一电解电容 Cl的负极相连，发射极与直流电源U的负极相连；第一二极管Dl的正极与直流电源U的负极相连，负极与第二二极管D2的正极相 连；第三电解电容C3的正极与直流电源U的正极相连，负极与直流电源U的负极相 连；[0034]第二三极管VT2的集电极通过第六电阻R6与直流电源U的正极相连，发射极与直 流电源U的负极相连，基极通过第十电阻RlO连接于第四电阻R4和负亮度系数光敏电阻R8 之间，并且基极还通过一第五电阻R5与直流电源U的负极相连；第三三极管VT3的发射极与直流电源U的正极相连，基极与第二三极管VT2的集 电极相连，集电极通过串联的第三二极管D3和第四电解电容C4与直流电源U的负极相连， 第三二极管D3的正极与第三三极管VT3的集电极相连，负极与第四电解电容C4的正极相 连，第四电解电容C4的负极与直流电源U的负极相连，第七电阻R7并联于第四电解电容C4 的两端；可控硅6的阳极与LED灯之间还串联有一第九电阻R9，负极与直流电源U的负极 相连，控制极通过一第四二极管D4与第四电解电容C4的正极相连，并且控制极还通过一电 容C连接至直流电源U的负极，第四二极管D4的正极与第四电解电容C4的正极相连，负极 与可控硅6的控制极相连。本实用新型中，振荡电路5包括第十一电阻R11、第五二极管D5、第十二电阻R12、 第十三电阻R13、第五电解电容C5、第六电解电容C6、第四三极管VT4、第六二极管D6和第 五三极管VT5，其中第四三极管VT4的基极通过第十一电阻Rll与直流电源U的正极相连，发射极与 直流电源U的负极相连，集电极通过第五二极管D5连接至直流电源U的正极，第五二极管 D5的正极与直流电源U的正极相连，负极与第四三极管VT4的集电极相连，并且还与LED灯 7相连；第五电解电容C5的正极与第四三极管VT4的基极相连，负极与第五三极管VT5的 集电极相连；第六电解电容C6的正极与第五三极管VT5的基极相连，负极与第四三极管VT4的 集电极相连；第五三极管VT5的发射极接地，基极通过串联的第十三电阻R13和第十二电阻R12 与直流电源U的正极相连，集电极通过第六二极管D6与直流电源U的正极相连，第六二极 管D6的正极与直流电源U相连，负极与第五三极管VT5的集电极相连。第十二电阻R12为可调电阻，第一三极管VTl的电流放大倍数大于100倍以获得 较高的灵敏度，话筒MlCl选用高灵敏度的，第三电阻R3不宜过小，否则电路容易产生间歇 振荡，声音消失则第一三极管VTl自动关断。倍压整流电路2把声音低频信号变成直流控 制电压。本实施例中，第一电阻Rl的阻值为IOK欧，第二电阻R2的阻值为2M欧，第三电阻 R3的阻值为47K欧，第四电阻R4的阻值为100K欧，第五电阻R5的阻值为36K欧，第六电 阻R6的阻值为IOK欧，第七电阻R7的阻值为22K欧，第九电阻R9的阻值为2K欧，第十电 阻RlO的阻值为47K欧，第i^一电阻Rll的阻值为47K欧，第十三电阻R13的阻值为2K欧。第一电解电容Cl的大小为luF，第二电解电容C2的大小为luF，第三电解电容C3 的大小为220uF，第四电解电容C4的大小为47uF，第五电解电容C5的大小为47uF，第六电 解电容C6的大小为47uF。第一、第二三极管VTl、VT2均采用的型号为9013三极管，第三三极管VT3的型号 为9012，第四、第五三极管VT4、VT5采用的型号为9014三极管。[0046]可控硅6的型号为MCR100-6。直流电源U为7. 5V。LED灯7亮时，通过LED灯7的电流约9mA，LED灯7两端的电压约5. 3V，则LED灯 7的耗能约48mW，节能显著。光控原理A、无光照射在负光敏电阻R8上时阻值变大，即分压大，对直流控制电压衰减很 小，电子开关3导通使第四电解电容C4正向充电。经过充放电回路4延时后第四电解电容 C4正向充电而使第四二极管D4导通，可控硅6控制极得正电导通而LED灯7点亮。B、有光照射在负光敏电阻R8上时阻值变小，即分压小，对直流控制电压衰减很 大，电子开关3截止，第四电解电容C4上电荷通过第七电阻R7放电。如果经过一段时间后 第四电解电容C4放电完毕，则可控硅6的控制极和阴极应该等电位，使可控硅6截止而小 灯灭；但是第四电解电容C4的旁路电阻第七电阻R7上有压降，没有使第四二极管D4正极 接地，故可控硅6控制极没有截止，故LED灯7不灭。可控硅6阳极与LED灯7串联后，与振荡波的输出端相连，用振荡电路5产生的矩 形波来关断可控硅6。1、设第五三极管VT5饱和导通，第五三极管VT5基极通过第十二、十三电阻R12、 R13接7.5V电源正极，故会导通。导通条件为基极和发射极两端的压降Ube 0.7V。饱和 导通后集电极和发射极两端的压降Uce ^ 0V，集电极、发射极之间相当于闭合的开关，则第 六二极管D6导通，并使第五电解电容C5负极“虚地”。2、电流通过第i^一电阻Rll给第五电解电容C5充电，仅当第五电解电容C5的两 端电压充电到约0. 7V时，第四三极管VT4的基极-发射极正偏而立即饱和导通，则第五二 极管D5导通，并使第六电解电容C6负极“虚地”。3、第四三极管VT4饱和导通前第六电解电容C6处于反向充电状态，即方向 为+7. 5V至第五二极管D5至第六电解电容C6至第五三极管VT5，反向充电最高电压为 7. 5V-0. 7V-0. 7V = 6. IV。第四三极管VT4饱和导通后，第六电解电容C6负极“虚地”立即 使得第五三极管VT5反向偏置而截止断开。但是，第六电解电容C6两端的电压不能突变， 第六电解电容C6对地的电位从-0. 7V充电到约0. 7V需要一段时间，才能使得第五三极管 VT5再次饱和导通。4、振荡电路的输出波形如图3所示，模拟了 220V市电经过桥式整流后的输出脉动 有过零点的交流开关，当接入串联了 LED灯7后的可控硅6阳极后，此振荡交流波开关去控 制可控硅6的通断，达到了控制LED灯7的亮或暗的目的。5、振荡波形的占空比设计成可调节，充放电回路4的时间常数不同。充电时间快 由第十一电阻Rll和第五电解电容C5决定；放电时间慢由第十二电阻R12和第十三电阻 R13的阻值和以及第六电解电容C6决定；提高了占空比，更接近于脉动的直流电，但又有过 零点，使得灯的频闪减小。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因 此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求一种基于振荡波关断的声光控节能灯，包括声音拾取放大电路、倍压整流电路和可控硅，其特征在于，还包括光控电路、电子开关、充放电回路、振荡电路、LED灯以及直流电源U，所述的声音拾取放大电路包括话筒M1C1、第一电阻R1、第一电解电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管VT1，所述的倍压整流电路包括第二电解电容C2、第三电解电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2，所述的光控电路包括第四电阻R4、负亮度系数光敏电阻R8、第十电阻R10，所述的电子开关包括第六电阻R6、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第三二极管D3，所述的充放电回路包括第四电解电容C4、第七电阻R7，所述可控硅的阳极与所述的LED灯串联后与所述振荡电路的输出端相连，所述振荡电路的输入端与所述直流电源U相连，其中所述的话筒M1C1的一端与所述的直流电源U的负极相连，另一端通过所述的第一电阻R1与所述的直流电源U的正极相连；所述的第一电解电容C1、第二电阻R2、第二电解电容C2、第二三极管D2、第四电阻R4、负亮度系数光敏电阻R8依次串联，所述第一电解电容C1的正极连接于所述话筒M1C1和第一电阻R1之间，负极与第二电阻R2相连，第二电解电容C2的正极与第二电阻R2相连，负极与第二三极管D2的正极相连，所述负亮度系数光敏电阻R8的一端与所述的第四电阻R4相连，另一端与所述的直流电源U的负极相连；所述的第三电阻R3的一端与所述的直流电源U的正极相连，另一端与所述的第一三极管VT1的集电极相连，所述第一三极管VT1的集电极还与所述第二电解电容C2的正极相连，基极与所述第一电解电容C1的负极相连，发射极与所述的直流电源U的负极相连；所述第一二极管D1的正极与所述直流电源U的负极相连，负极与第二二极管D2的正极相连；所述第三电解电容C 3的正极与所述的直流电源U的正极相连，负极与直流电源U的负极相连；所述第二三极管VT2的集电极通过第六电阻R6与所述直流电源U的正极相连，发射极与直流电源U的负极相连，基极通过第十电阻R10连接于所述第四电阻R4和负亮度系数光敏电阻R8之间，并且基极还通过一第五电阻R5与所述直流电源U的负极相连；所述第三三极管VT3的发射极与所述直流电源U的正极相连，基极与所述第二三极管VT2的集电极相连，集电极通过串联的第三二极管D3和第四电解电容C4与所述直流电源U的负极相连，所述第三二极管D3的正极与第三三极管VT3的集电极相连，负极与第四电解电容C4的正极相连，第四电解电容C4的负极与直流电源U的负极相连，所述第七电阻R7并联于第四电解电容C4的两端；所述可控硅的阳极与所述LED灯之间还串联有一第九电阻R9，负极与所述直流电源U的负极相连，控制极通过一第四二极管D4与所述的第四电解电容C4的正极相连，并且控制极还通过一电容C连接至所述的直流电源U的负极，所述第四二极管D4的正极与所述第四电解电容C4的正极相连，负极与所述可控硅的控制极相连。
2.根据权利要求1所述的基于振荡波关断的声光控节能灯，其特征在于，所述的振荡 电路包括第十一电阻R11、第五二极管D5、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五电解电容 C5、第六电解电容C6、第四三极管VT4、第六二极管D6和第五三极管VT5，其中所述的第四三极管VT4的基极通过所述第十一电阻Rll与所述直流电源U的正极相连，发射极与直流电源U的负极相连，集电极通过所述第五二极管D5连接至所述的直流电 源U的正极，第五二极管D5的正极与所述直流电源U的正极相连，负极与第四三极管VT4 的集电极相连，并且还与所述的LED灯相连；所述的第五电解电容C5的正极与所述第四三极管VT4的基极相连，负极与所述第五三 极管VT5的集电极相连；所述的第六电解电容C6的正极与所述第五三极管VT5的基极相连，负极与第四三极管 VT4的集电极相连；所述的第五三极管VT5的发射极接地，基极通过串联的第十三电阻R13和第十二电阻 R12与直流电源U的正极相连，集电极通过第六二极管D6与所述直流电源U的正极相连，第 六二极管D6的正极与直流电源U相连，负极与第五三极管VT5的集电极相连。
3.根据权利要求2所述的基于振荡波关断的声光控节能灯，其特征在于，所述的第 十二电阻R12为可调电阻。
4.根据权利要求1所述的基于振荡波关断的声光控节能灯，其特征在于，所述第一三 极管VTl的电流放大倍数大于100倍。
专利摘要本实用新型公开了一种基于振荡波关断的声光控节能灯，包括声音拾取放大电路、倍压整流电路和可控硅，还包括光控电路、电子开关、充放电回路、振荡电路、LED灯以及直流电源，所述可控硅的阳极与所述的LED灯串联后与所述振荡电路的输出端相连，所述振荡电路的输入端与所述直流电源相连。本实用新型的基于振荡波关断的声光控节能灯在城市小弄堂里的厕所、远离生活区的农村小屋等没有接入220V市电的简易建筑物内，使用基于振荡波关断的声光控开关来控制LED灯工作，照明方法简便，方便人们生活。
文档编号F21Y101/02GK201742623SQ20102029331
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者卓郑安, 孙文辉, 徐卓超, 王天羽, 马士贺 申请人:上海工程技术大学