基于分立元件的触摸延时开关电路设计
【任务】多层住宅的楼道的照明灯通常会使用延时开关控制，即过客触摸一下开关，灯会亮一段时间，随后自动关闭。这种设计一方面方便行人在合理的时间内安全通过楼道，另一方面可节约能源。下面尝试使用分立器件设计这个触摸延时开关电路。
【构思】设计的起点当然是单刀单掷开关控制的照明灯，如下图所示：
现在的目标是设计一个延时断电的电子开关代替上面的机械开关式sw。因为延时触发电路总要用到三极管之内的器件，因此整个电路必须提供直流电压，为了充分利用交流正弦波的正负波形，我们自然想到使用桥堆（也可以使用四个分立的二极管1n4007搭建）整流滤波得到直流电压。由于触发电路需要的直流电压通常小于12v，我们必须给220v降压到12/1.414~12/1.2v，即8~10v（取平均值9v）。为了节约成本，尽量使开关紧凑小巧，不使用变压器降压，而使用照明灯本身lamp来降压（由于市电的波动，通常在200~250v之间，桥堆分掉的9v电压几乎不会影响灯的照明亮度）。于是，我们可将桥堆的输入端与照明灯lamp串联：
上面的电路并没有形成有效的通路，lamp不会亮。但是，我们想到可控硅是可触发保持的器件，可以利用单向可控硅实现两个功能：一、接收延时触发信号；二、给lamp提供通路。
对上图略加说明：当可控硅触发导通时，220v交流电无论正波还是负波都可通过桥堆br和可控硅u1对照明灯lamp供电，顺便提一下，桥堆的交流输入端分得一个小电压（比如9v），大部分电流供给照明灯lamp。
最简单的延时电路当然是rc电路，而且这个rc延时电路还可担负起对整流脉动的滤波的责任。为使延时足够（比如2分钟），rc电路的电阻可尽量取大些（也不可太大，须知阻值太大或太小都容易损坏），不妨取1mω。因为须延时2分钟，即rc=2*60=120s，于是c=120/1=120uf（由于电解电容的误差高达±15~±20%，可取标准系列的100uf）:
上面的电路，只要接通220v市电，电容c1就会被充电，直至充饱。此时我们要保证灯不会自亮，我们可以通过一个npn管将可控硅的触发端“钳制”在低电平，从而使可控硅阴阳极之间截止，照明灯不会亮。使npn管导通的高电平可由电容c1持续提供：
注意：上图中的r2是为了防止因q1的导通而使桥堆输出对地短路。
接下来，我们要要实现触摸“点”亮照明灯lamp的功能，这必然要使可控硅的门极得到高电平，于是须使q1截止，于是须使c1正端为低电平，这使我们想到增加一个三极管。为减少元件种类，依然使用与q1同型号的管子吧：
注意：上图中的r3是为了使c1在对导通后的q2放电时不至于击穿pn结。
人体总带有静电，当人用手触摸别的物体尤其是金属导体时，会迁移电荷形成电流。我们可利用这种现象来构建触发q2导通的电路。为了保证不触摸时q2截止，q2的基极须接一个下拉电阻，为限制人体静电对q2的瞬态冲击，须给q2的基极接一个上拉电阻。显然触摸金属片接在上拉电阻的一端：
楼道黑灯瞎火，如果没有指示，可能连触摸开关在哪儿都找不到。因此，必须增加led指示电路：
至此，电路的构思完毕，在逻辑上可实现设计要求的功能。接下来进行必要的元件选型及参数计算。
【计算】已定桥堆输出电压为12v，又假定q1、q2都采用to-92封装的s9014管，可预先筛选出放大倍数为100的管子，而该型管的最大集电极电流icm=100ma，为安全起见，我们只用一半电流即50ma，于是r2=12/0.5=24k。同样地（注意c1平时的电压为12v），r3也为24k。
r4、r5的确定比较复杂，应根据大量触摸实验来确定它们的值。
假定led工作电压为2v，工作电流为5ma。r6=(12-2)/5=2k。
桥堆可采用1n4007管来构建。
假定照明灯的功率为40w，功率因数为0.8，经过可控硅的电流与照明灯的电流相等，约为40/(220*0.8)=227ma。查询可控硅产品手册，可选择电流为0.8a的2n6565。
除了必须依靠试验来确定的r5、r4外，元件类型及参数都已确定，最终的电路如下：
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上面的电路并没有形成有效的通路，lamp不会亮。但是，我们想到可控硅是可触发保持的器件，可以利用单向可控硅实现两个功能：一、接收延时触发信号；二、给lamp提供通路。
对上图略加说明：当可控硅触发导通时，220v交流电无论正波还是负波都可通过桥堆br和可控硅u1对照明灯lamp供电，顺便提一下，桥堆的交流输入端分得一个小电压（比如9v），大部分电流供给照明灯lamp。
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上面的电路，只要接通220v市电，电容c1就会被充电，直至充饱。此时我们要保证灯不会自亮，我们可以通过一个npn管将可控硅的触发端“钳制”在低电平，从而使可控硅阴阳极之间截止，照明灯不会亮。使npn管导通的高电平可由电容c1持续提供：
注意：上图中的r2是为了防止因q1的导通而使桥堆输出对地短路。
接下来，我们要要实现触摸“点”亮照明灯lamp的功能，这必然要使可控硅的门极得到高电平，于是须使q1截止，于是须使c1正端为低电平，这使我们想到增加一个三极管。为减少元件种类，依然使用与q1同型号的管子吧：
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