觸摸式自動出水龍頭電路制作

這里介紹的手摸式自動出水龍頭，與普通水龍頭比較，具有使用方便、靈敏、衛(wèi)生、可靠的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是水量大小不能控制。由于該開關(guān)是完全密封的，因此在北方的冬季可以把它包裹起來，在0℃以下成為不結(jié)冰水龍頭。具有普遍推廣價值。

一、工作原理

手摸式自動出水龍頭的電路如圖1所示。

功率開關(guān)IC和少量幾個外圍元器件構(gòu)成了一個觸摸式電子開關(guān)。220V交流電經(jīng)電源變壓器T降壓、晶體二極管VD1、VD2全波整流和電容器C濾波后，輸出約12V直流電壓，供IC控制電路工作。

平時，晶體三極管VT1、VT2均呈截止?fàn)顟B(tài)，功率開關(guān)集成電路IC的控制端第⑤腳無輸入電壓，其內(nèi)部開關(guān)電路斷開，電磁繼電器K不吸合。整個電路處于待機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)用手觸摸一下“開”金屬片時，人體從周圍空間感應(yīng)到的各種雜波（主要是50Hz交流電）信號，便會使晶體三極管VT1導(dǎo)通，功率開關(guān)集成電路的第⑤腳獲得≥1.6V的輸入電壓?？刂破鋬?nèi)部開關(guān)電路導(dǎo)通，使第②、③腳輸出直流電壓。該電壓一方面經(jīng)電阻器R反饋到IC的第⑤腳。使人手離開觸摸片后，IC內(nèi)部開關(guān)電路仍保持導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電路導(dǎo)通狀態(tài)的“自鎖”；另一方面，驅(qū)動電磁繼電器K吸合，使其常開觸點(diǎn)KH控制的電磁閥通電打開，水龍頭自動出水。

當(dāng)用手觸摸一下“關(guān)”金屬片時。人體感應(yīng)的微弱電信號使晶體三極管VT2導(dǎo)通。功率開關(guān)IC的第⑤腳輸入電壓下降至開啟閾值電壓（1.6V）以下，IC內(nèi)部開關(guān)電路斷開。電磁繼電器K釋放，電磁閥斷電關(guān)閉，水龍頭停止出水。此時，電路恢復(fù)到原來的待機(jī)工作狀態(tài)。

二、元器件選擇

IC選用TWH8778型功率開關(guān)集成電路。它采用TO-220五腳塑封包裝，外形及引腳排列如圖2（a）所示。TWH8778的內(nèi)部設(shè)有過壓、過熱、過流等保護(hù)電路，其內(nèi)部電路框圖如圖2（b）所示。

TWH8778可在28V/1A以下做高速開關(guān)。它只需在“控制”端（第⑤腳）加上約1.6V（最大值6V）電壓，就能快速控制輸出端（第②、③腳）負(fù)載電源的通斷，控制極輸入電流僅50μA左右。

TWH8778也可用外形、功能完全一樣的同類產(chǎn)品QT3353來直接代換。K用JQX-4F型中功率電磁繼電器，觸點(diǎn)形式為4H，使用時將4組常開觸點(diǎn)全部并聯(lián)起來，以增大帶負(fù)載能力。電磁閥可選用DF-1型交流220V二位二通汽液電控閥，其通徑大小根據(jù)所要控制的供水管口徑尺寸適配選擇。

三、制作與使用

圖3所示是該手摸式自動出水龍頭的印制電路板接線圖，印制電路板實(shí)際尺寸約為65mmx50mm。焊接好的電路板連同電源變壓器T一塊裝入體積合適的絕緣小盒內(nèi)，并通過雙股電線分別外接電磁閥和220V交流電源。

觸摸金屬片可用黃銅片或不銹鋼片加工制作，將它剪成φ25mm的兩個圓形片，并用強(qiáng)力膠粘貼在一塊采用塑料或有機(jī)玻璃板加工制成的操作面板上。由于本開關(guān)觸發(fā)靈敏度較高。若觸摸金屬片與晶體三極管VT1、VT2之間的引線較長即會發(fā)生干擾失靈現(xiàn)象。為此，筆者通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，將晶體三極管VT1、VT2直接焊在觸摸金屬片的背面（如圖虛線框內(nèi)所示），然后通過三根電線（長度不限）與控制盒內(nèi)電路板相連，簡單而又巧妙地解決了這一問題。