聲光控?zé)綦娐芬呀?jīng)很多,有分立元件構(gòu)建的低成本電路,也有門電路構(gòu)建的低功耗電路,本文介紹的是一款微功耗,低成本的聲光控?zé)綦娐?,它是利?a target="_blank">紅外線感應(yīng)處理模塊EG4002C構(gòu)建的一款低成本,高性能,焊點(diǎn)少,可靠性高的聲光控?zé)綦娐贰?/p>
圖1是這款聲光控?zé)?a target="_blank">電路原理圖,在圖1中,EG4002是一款專門為人體感應(yīng)紅外線信號(hào)處理電路,其功能與常用的BISS0001紅外線處理集成電路相同,但將二級(jí)運(yùn)放做在IC內(nèi)部固定的30倍放大器而沒有輸入引腳。另外,將封鎖時(shí)鐘與延時(shí)時(shí)鐘信號(hào)通過內(nèi)部固定分配而共用一個(gè)時(shí)鐘源。第一級(jí)運(yùn)放的同相輸入端也沒有引出腳。這樣就將BISS0001原來的16個(gè)引出腳簡化成了8個(gè)引出腳,引出腳減少了一半!圖1電路是在EG4002經(jīng)典電路的基礎(chǔ)上,增加一級(jí)三極管放大電路,并且將傳感器由熱釋電傳感器改成了電容式咪頭,電路做成微功耗電路,EG4002的靜態(tài)電流一般不會(huì)超過0.06ma,電路的靜態(tài)電流主要由咪頭偏置電路決定,R11的取值影響電路的靜態(tài)電流同時(shí)也影響電路的靈敏度,R11取值大,電路靜態(tài)電流降低而靈敏度也同時(shí)降低,R11取值減小,電路的靜態(tài)電流增大,同時(shí)靈敏度也增大。實(shí)驗(yàn)R11取值20K-30K比較合適,當(dāng)R11取值20K時(shí),電路的靜態(tài)電流約為0.24ma,工作電流約為0.3ma。這樣,我們可以將限流電阻R1取值430K,這樣電路可以提供約0.5ma的靜態(tài)電流,完全可以滿足電路靜態(tài)電流的要求。電路的工作電流可以不考慮R1的影響,因?yàn)殡娐饭ぷ骱?,R1被短路!C11的端電壓會(huì)升高到約60V!所以,此時(shí)可以不必考慮R1的影響了。R4*C5決定電路的延時(shí)時(shí)間和封鎖時(shí)間,延時(shí)時(shí)間T1=100000T0,封鎖時(shí)間與EG4002的后綴有關(guān),本文使用的是EG4002C,相應(yīng)的封鎖時(shí)間為T2=7000T0;當(dāng)我們?nèi)4的單位用KΩ,C5的單位用nF,此時(shí),則計(jì)數(shù)出的T0的單位相應(yīng)的則為μs;T0與R4,D5的關(guān)系為:T0=0.4*R4*C5*R4/(R4-20K)。調(diào)節(jié)R4與C5的取值可以調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間,但R4的取值最好不要低于100K,圖1電路中的D6用于防止電路處于凌晨和傍晚光線明暗變化時(shí)可能導(dǎo)致的振蕩現(xiàn)象。R7與光敏電阻RL2構(gòu)建光控電路,白天環(huán)境光線比較強(qiáng),RL2阻值比較小,與R7分壓使EG4002C的③腳電壓低于0.2VDD(0.66V)時(shí),EG4002C的輸出端⑥腳一直保持低電平輸出。當(dāng)環(huán)境光線低于設(shè)定光強(qiáng)時(shí),此時(shí),③腳電壓高于0.2VDD而解除對(duì)輸出的封鎖。如果沒有D6,電路可能在⑥腳輸出高電平點(diǎn)亮燈后燈光照射到光敏電阻RL2上導(dǎo)致RL阻值變小而封鎖⑥腳的高電平輸出,但D6的加入,一旦⑥腳輸出高電平立即通過D6使③腳強(qiáng)制輸入高電平而保持⑥腳的輸出,直到延時(shí)時(shí)間到跳變。
圖1電路當(dāng)咪頭MK接受到聲音信號(hào),MK內(nèi)部場效應(yīng)管阻值發(fā)生變化經(jīng)C7耦合Q1基極改變Q1的基極電流從而改變Q1的集電極電壓經(jīng)C6耦合到EG4002C的反相輸入端經(jīng)EG4002C內(nèi)部第一級(jí)運(yùn)放放大后送到EG4002C內(nèi)部的第二級(jí)運(yùn)放進(jìn)行30倍放大,經(jīng)內(nèi)部解調(diào)電路處理在⑥腳輸出高電平,經(jīng)R3為白色發(fā)光二極管(或者綠色發(fā)光二極管)D提供工作電流,D發(fā)光傳輸?shù)脚cD封裝在一起的光敏電阻RL1的受光面使RL1的阻值變小,雙向可控硅VS得到門極觸發(fā)電流而導(dǎo)通,VS導(dǎo)通短路R1,此時(shí),由C0為電路供電。由于C0的容抗遠(yuǎn)小于R1的阻抗,所以,電路工作電流增大,C11端電壓上升到約60V,VS未導(dǎo)通時(shí),430K大電阻串聯(lián)在回路中電流很小,C11端電壓約為9V,所以,LED燈串沒有達(dá)到所需工作電壓而不能點(diǎn)亮!由于EG4002C的⑥腳輸出高電平,VS導(dǎo)通,短路R1,回路電流增大,C11端電壓上升,LED燈串得到所需工作電壓而發(fā)光照明。如果D使用超高亮度的5mm平頭白色白色發(fā)光二極管,RL1使用5mm的硫化鎘光敏電阻5628(5528不推薦使用),R3的阻值可以增大到430K!電路有1μA的電流就可以觸發(fā)VS導(dǎo)通!實(shí)驗(yàn)時(shí)可以低到0.3μA仍然可以可靠的觸發(fā)VS(VS為97A6)。電路的觸發(fā)靈敏度非常高,D如果使用綠色發(fā)光二極管,靈敏度略低于白色發(fā)光二極管,電流可以設(shè)置在10μA以上。D和RL1也可以使用成品線性光耦LCR-0202,此時(shí),觸發(fā)電流適當(dāng)增大,圖1中R3取值20K 適合LCR-0202等成品線性光耦。
關(guān)于自制線性光耦,我們可以將5mm的白色或者綠色LED的發(fā)光面與光敏電阻5628的受光面緊貼,然后用5mm的黑色熱縮套管將光敏電阻與LED固定就可以得到一只自制的高靈敏度線性光耦。自制時(shí)注意將光敏電阻和LED的引腳處壓扁以防管腳短路同時(shí)防止漏光。因?yàn)?628的靈敏度很高。
C0的取值根據(jù)所用LED功率合適取值,一般我們可以用常用的0.5W的LED,此時(shí),C0可以取0.68μF。C11可以根據(jù)LED燈串的串聯(lián)個(gè)數(shù)選取,在LED取18只串聯(lián)時(shí),C11可以使用100μF/100V或者220μF/100V的電解電容。為了選取元件的需要,下面列出EG4002的后綴與延時(shí)時(shí)間及封鎖時(shí)間的比例關(guān)系:T1/T2值。
筆者選用的是常用的EG4002C,其延時(shí)時(shí)間與封鎖時(shí)間的比例為14,也就是當(dāng)封鎖時(shí)間為1S時(shí),延時(shí)時(shí)間為14S??倳r(shí)間周期為15S。EG4002的CT端充電回路為VDD經(jīng)R4為C5充電,而C5的放電則通過內(nèi)部開關(guān)固定一個(gè)20K的放電電阻。
為了獲得穩(wěn)定的工作電壓VDD,電路使用了一片低功耗串聯(lián)穩(wěn)壓集成電路HT7533為EG4002C提供穩(wěn)定的3.3V工作電壓。AS1117不能在這個(gè)電路中使用,因?yàn)锳S1117的靜態(tài)功耗比較大,不適合微功耗場合使用。HT75系列微功耗低壓差串聯(lián)穩(wěn)壓集成電路是一款性價(jià)比非常高對(duì)的微功耗穩(wěn)壓集成電路。非常適合微功耗場合使用。這個(gè)穩(wěn)壓集成電路廣泛應(yīng)用在人體感應(yīng)紅外線處理電路中。該集成電路的電壓調(diào)整管為MOS管,驅(qū)動(dòng)電流極微!HT7533的引出腳與類似的AS1117系列的輸入與輸出引腳相反,取代AS1117時(shí)應(yīng)該對(duì)調(diào)輸入與輸出引腳(我們可以網(wǎng)購廉價(jià)的AS1117穩(wěn)壓模塊,然后對(duì)調(diào)輸入與輸出引腳換上HT7533就可以得到一個(gè)微功耗3.3V穩(wěn)壓模塊)。
責(zé)任編輯人:CC
-
聲光控
+關(guān)注
關(guān)注
3文章
24瀏覽量
13417 -
微功耗
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
40瀏覽量
11933
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論