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1999年《电子报》第18期曾发表的《卫生间排风扇照明灯门控开关》一文中,“实验点评”指出“该电路尽管延迟时间可调,但一经做成成品使用,可调电阻并不能方便地调节,每个人使用卫生间的时间不一,难免带来不便。”为此笔者设计了一个与使用时间无关的卫生间照明灯排风扇门控开关。
工作原理 电路如图1所示。SA为常开型干簧继电器。当卫生间的门关闭时,在磁铁磁力的作用下,SA处于闭合状态。接通电源后,220V交流电经变压器降压,VD3~VD6整流、C6滤波,由IC3稳压,向电路提供10V的稳定电压。该电压经C2、R2构成的微分电路,在R2上产生正脉冲电压,使CD4027构成的双稳态电路复位,1脚输出低电平作用的结果使三极管V1发射极输出低电平,可控硅SR1不导通,照明灯不亮。同时IC11脚的低电平及IC2的3脚的低电平同时加到或门的二个输入端,因此或门输出低电平,可控硅SR2载止,排风扇不转。此时SA虽然处于闭合状态,但IC1的3脚一直处于高电平,双稳态不能被触发,电路处于稳定的静止状态。
当有人使用卫生间时,只要门一拉开,磁铁离开SA,SA因失去磁力而恢复到常开状态,在下拉电阻R1的作用下,IC1的3脚呈低电平。当合上门时,SA闭合,有一高电平加到IC1的3脚,使双稳态电路IC1翻转,其输出端1脚由低电平变为高电平,V1的发射极输出高电平,经R4限流使可控硅SR1导通,照明灯亮;同时IC1的1脚的高电平加到或门VD1的正极,V2发射极输出高电平,经R6限流SR2导通,排风扇运行。这一稳定状态一直保持不变。当使用完卫生间时,门再次离开门框,SA又恢复到常开位置。IC1的3脚又处于低电平,但IC1的3脚无正脉冲触发,电路状态保持不变。当人离开而闭合卫生间门时,SA闭合,IC1的3脚又受到高电平的作用,双稳态发生翻转。IC1的1脚由高电平跳变到低电平,V1发射极输出低电平,可控硅SR1关断,照明灯熄灭。IC1的1脚跳变的电平经C3触发单稳态IC2,其3脚输出高电平加到或门VD2的正端,V2仍输出高电平。此时可控硅SR2仍导通,排风扇继续运行。当延时结束时,IC2的3脚输出低电平,此时VD1、VD2的正极均为低电平,V2发射极输出低电平SR2关断,排风扇停止运行,电路回到初始原稳定状态,全过程结束。
> 元件选用及安装 C4选漏电小的,变压器选3VA的。可控硅可选用耐压大于400V,电流大于1A的,全部元件(除RP及SA外)安装于80×70mm2的线路板上,见图2。调节RP使排风扇的延时满足自己环境的需要。在调试电路时,SR1、SR2各带100W灯泡,电路均应正常工作。在调试中,如果V1、V2发射极对地均输出9V左右的电压,而其不导通,应检查其引脚安装是否有误。
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