一种带软启动的声控开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带软启动的声控开关，属于家用电器【技术领域】。本实用新型包括两级放大器电路、两级脉冲整形电路、峰检和延时电路、钳位电路、软启动电路和整流稳压电路；软启动电路包括反相器U1E、U1F、电容C3、电阻R4、R5、R8和可控硅SCR1，当反相器U1E的输入电平从高向低变化时、P沟道MOS管逐渐导通、N沟道MOS管逐渐截止、其输出电流由小逐渐变大，此电流输入到可控硅的控制极，使可控硅的阳极导通电压由大逐渐变小，导通角也由大逐渐变小，使通过灯泡的平均电流由小逐渐变大，实现了电灯的软启动。本实用新型能在电灯开启时限制流过白炽灯的瞬态冲击电流，降低灯泡损坏率，减少照明维护负担。
【专利说明】一种带软启动的声控开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于白炽灯照明的声控电源开关，特别涉及一种带软启动的声控开关，属于家用电器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，声控电灯开关已广泛应用于公共照明场合。但在实际运用中，由于声控开关受声音控制，使得电灯开启的次数较为频繁，容易造成灯泡的损坏。通常情况下，白炽灯灯丝的冷态电阻较小，电灯开启时会有很大的电流通过灯丝，容易造成灯丝与电极接头处瞬间过热烧断。在使用声控开关的地方，通常灯泡损坏率较高，需要经常更换灯泡。这不仅造成了经济上的损失，也增加了照明维护的负担。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:为了克服现有声控开关由于频繁开启造成灯泡容易损坏的不足，本实用新型提供一种带软启动的声控开关，在电灯启动时通过可控硅控制交流电压的导通角，实现电灯的软启动，避免了电灯开启时的瞬态冲击电流。
[0004]本实用新型技术方案是:一种带软启动的声控开关，包括两级放大器电路1、两级脉冲整形电路2、峰检和延时电路3、钳位电路4、软启动电路5和整流稳压电路6 ;两级放大器电路I包括传声器压电陶瓷片HTD，反相器U1A、U1B、电阻R1，两级放大器电路I与两级脉冲整形电路2相连，两级脉冲整形电路2包括耦合电容Cl、电阻R2、R3、二极管D1、反相器U1C、U1D、开关元件Ql，峰检和延时电路3包括二极管D2、电容C2、与电容C2连接的电阻R6，钳位电路4包括二极管D4、电阻R7、R9，整流稳压电路6包括桥式整流电路BRl、稳压二极管D3、与稳压二极管D3连接的电阻R6、电容C4。
[0005]所述软启动电路5包括反相器U1E、U1F、电容C3、电阻R5、R8、可控硅SCR1，软启动电路5的一端反相器UlE与电阻R8连接，电阻R8分别与电容C3、反相器UlF连接，电容C3的另一端接地，反相器UlF的另一端与电阻R5连接，电阻R5与可控硅SCRl的控制极连接。
[0006]本实用新型采用一种简单的方法实现对可控硅SCRl的控制。根据单向可控硅SCRl的伏安特性，从控制极输入正向电流后，可控硅SCRl由关断变为导通，输入控制极的电流越大，可控硅SCRl导通时所需要的正向阳极电压就越低。而在交流电路中，控制了可控硅SCRl的阳极导通电压，也就控制了交流电压的导通角。
[0007]输入可控硅SCRl控制极的正向电流是用⑶4069集成电路中的一个CMOS反相器UlF提供，当CMOS反相器UlF的输入从高电平向低电平逐渐变化时，其中的P沟道MOS管逐渐导通、N沟道MOS管逐渐截止,其输出电流由小逐渐变大,这个电流输入到可控硅SCRl的控制极，使可控硅SCRl的阳极导通电压由大逐渐变小，交流电压的导通角也相应由大逐渐变小，使通过灯泡的平均电流由小逐渐变大，实现了电灯的软启动。
[0008]附图图1电路中，压电陶瓷片HTD用作传声器，当接收到外界声音信号后其输出的电压信号由U1A、Rl和UlB组成的两极放大器进行放大，再通过Cl、R2、R3耦合至U1C、UlD两级整形电路进行脉冲整形，输出信号再经由D2进行峰值检波，C2上的电压被充到高电平，使得UlE的输出由高电平变为低电平，这个低电平电压使由U1F、R8、C3组成的软启动电路工作，UlF输出电流由小逐渐到大，这个电流通过R5输入单向可控硅SCRl的控制极，使得电灯LAMP由熄到亮逐渐开启。电灯开启后，C2通过R6放电，C2上的电压逐渐下降，经过一个延时时间后UlE的输出由低电平变为高电平，UlF输出电流也由大逐渐到小，电灯LAMP由亮到灭逐渐关闭。电灯开启的延时时间由C2、R6决定，按图中的取值延时时间约为20秒。软启动时间由R8、C3决定，按图中的取值启动时间约为I秒，D4、R7、R9为钳位电路，它将软启动电路的起始电平钳位在一个合适的值上，使声控开关在接收到一定强度的声音信号时及时启动，若钳位电压较高，将要等待一段时间电灯才会启亮，而钳位电压较低，则电灯将一直常亮。在电灯点亮后，UlF输出的高电平电压通过R4使Ql饱和导通，旁路了输入UlC的信号，避免电灯关断时的误启动。Dl为光敏二极管，白天外界光线较强，Dl的反向等效电阻很小，输入到UlC的信号被极大地衰减，声控开关停止工作。
[0009]附图图2电路中，UlF中的反相器由虚线框内的两个MOS场效应管代表，当声控开关启动时，UlE的输出由高电平变为低电平，C3通过R8放电，随着C3上的电压逐渐下降，N沟道MOS管Vl逐渐转向截止、N沟道MOS管上的电流逐渐减小，P沟道MOS管V2逐渐转向导通、电流逐渐增大，可控硅SCRl控制极输入电流由零逐渐变大，使可控硅的阳极导通电压由大逐渐变小。
[0010]使用时，当接收到外界声音信号后，经过两级放大电路I把信号放大，再通过两级脉冲整形电路2进行脉冲整形，峰检和延时电路3进行峰检之后，再通过软启动电路5，使可控硅SCRl的阳极导通电压由大逐渐变小，交流电压的导通角也相应由大逐渐变小，使通过灯泡的平均电流由小逐渐变大，实现了电灯的软启动。
[0011]本实用新型的有益效果是:可以在电灯开启时限制流过白炽灯的瞬态冲击电流，降低灯泡的损坏率，减少照明维护的负担。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型带软启动的声控开关电路原理图；
[0013]图2是本实用新型软启动电路原理图。
[0014]图中各标号为:1-两级放大器电路、2-两级脉冲整形电路、3-峰检和延时电路、4-甜位电路、5_软启动电路、6_整流稳压电路。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0016]实施例1:如图1-2所示，一种带软启动的声控开关，包括两级放大器电路1、两级脉冲整形电路2、峰检和延时电路3、钳位电路4、软启动电路5和整流稳压电路6 ;两级放大器电路I包括传声器压电陶瓷片HTD，反相器U1A、U1B、电阻R1，两级放大器电路I与两级脉冲整形电路2相连，两级脉冲整形电路2包括耦合电容Cl、电阻R2、R3、二极管D1、反相器U1C、U1D、开关元件Ql，峰检和延时电路3包括二极管D2、电容C2、与电容C2连接的电阻R6，钳位电路4包括二极管D4、电阻R7、R9，整流稳压电路6包括桥式整流电路BRl、稳压二极管D3、与稳压二极管D3连接的电阻R6、电容C4。[0017]所述软启动电路5包括反相器U1E、U1F、电容C3、电阻R5、R8、可控硅SCR1，软启动电路5的一端反相器UlE与电阻R8连接，电阻R8分别与电容C3、反相器UlF连接，电容C3的另一端接地，反相器UlF的另一端与电阻R5连接，电阻R5与可控硅SCRl的控制极连接。
[0018]上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种带软启动的声控开关，其特征在于:包括两级放大器电路(I)、两级脉冲整形电路(2)、峰检和延时电路(3)、钳位电路(4)、软启动电路(5)和整流稳压电路(6);两级放大器电路(I)包括传声器压电陶瓷片(HTD)，反相器(U1A、U1B)、电阻(R1)，两级放大器电路(I)与两级脉冲整形电路(2)相连，两级脉冲整形电路(2)包括耦合电容(Cl)、电阻(R2、R3)、二极管(D1)、反相器(U1C、U1D)、开关元件(Q1)，峰检和延时电路(3)包括二极管(D2)、电容(C2)、与电容(C2)连接的电阻(R6)，钳位电路(4)包括二极管(D4)、电阻(R7、R9)，整流稳压电路(6)包括桥式整流电路(BR1)、稳压二极管(D3)、与稳压二极管(D3)连接的电阻(R6)、电容(C4)。
2.根据权利要求1所述的带软启动的声控开关，其特征在于:所述软启动电路(5)包括反相器(U1E、U1F)、电容(C3)、电阻(R5、R8)、可控硅(SCR1)，软启动电路(5)的一端反相器(UlE)与电阻(R8)连接，电阻(R8)分别与电容(C3)、反相器(UlF)连接，电容(C3)的另一端接地，反相器(UIF)的另一端与电阻(R5 )连接，电阻(R5 )与可控硅(SCRI)的控制极连接。
【文档编号】H05B37/02GK203523093SQ201320593605
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】陈盛云, 殷亚茜 申请人:昆明理工大学