创意控制类电子制作80例
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2.1 安全型床头灯开关

床头灯开关以其使用灵活、方便,而受到许多家庭欢迎。但普通的床头灯开关由于直接与市电相通,因此使用时不十分安全,尤其是有小孩的家庭,更让家长担忧。这里介绍的安全型床头灯开关简单易制,可有效解决这一问题。

2.1.1 工作原理

安全型床头灯开关的电路如图2-1虚线右边所示。整流二极管VD1~VD4和单向晶闸管VS组成交流开关主回路,高阻值的电阻器R1、R2(阻值均为1.5MΩ)和手动开关SA组成开关的控制回路。

图2-1 安全型床头灯开关电路图

闭合手动开关SA,单向晶闸管VS通过电阻器R1、R2获得触发电流而导通,被控电灯H即获得全波交流电正常发光;断开手动开关SA,单向晶闸管VS在交流电过零时截止,电灯H熄灭。由此可见,这里的“开灯”与“关灯”操作,与普通床头灯开关没有什么两样。但是连接手动开关SA的电线回路中串联有高阻值的保安电阻器R1和R2,有着较好的市电隔离特性。所以无论小孩是用嘴咬破开关引线的绝缘皮层,还是将开关塞进口里,均可免遭电击危害。

电路中,电容器C的作用是吸收单向晶闸管VS的控制极(门极)的干扰脉冲,可防止手动开关SA引线过长时外界感应杂波造成的单向晶闸管VS频繁通断。

2.1.2 元器件选择

VS宜采用控制极触发电流IGT≤20μA的小型塑封单向晶闸管,如MCR100-8(额定正向平均电流0.8A,额定工作电压600V)、BT169D(1A、400V)、CR1AM6(1A、400V)型等。这类塑封单向晶闸管的外形如同普通塑料封装的小功率三极管,其实物外形和引脚排列参见图1-17。

VD1~VD4均用1N4004(最大整流电流1A,最高反向工作电压400V)硅整流二极管。如用常见的1N4007(1A、1000V)型硅整流二极管,则更可靠。

C用CT1型瓷介电容器,标称容量为0.01μF。R1和R2均用RTX-1/4W型、标称阻值是1.5MΩ的碳膜电阻器,注意:R1、R2对人体安全至关重要,其阻值不得低于1.5MΩ。要特别留意不要误用成1.5kΩ或1.5Ω的低阻值电阻器。

SA为交流220V普通床头专用引线式船形开关。

2.1.3 制作与使用

图2-2所示为该安全型床头灯开关的印制电路板接线图。印制电路板最好采用环氧基质单面铜箔板,其实际尺寸约为40mm×25mm,可用刀刻法加工制作,既不需要专用药水腐蚀,也不必钻孔。

图2-2 安全型床头灯开关印制电路板图

将元器件全部焊接在自制的电路板铜箔面上,并选择或自制一个体积合适的绝缘小盒,将手动开关SA除外的电路板装固在小盒内。只要元器件质量有保证、焊接无误,电路不用任何调试便可正常工作。

实际应用时,将开关小盒固定在被控制照明电灯H的附近或灯座腔内,其a、b两根引线头不分顺序串入被控制照明电灯的相线(火线)回路中去,手动开关SA则通过双股塑皮电线引到床头处去即可。注意:被控电灯泡的总功率不宜超过100W。另外,在加装开关小盒之前,必须先断开220V交流电的入户总开关,避免带电安装,谨防触电!