三段式照明开关电路工作原理

智能触控电灯开关的电路 这种触控开关,包含触控芯片、可控硅控制电灯的开关。某些产品中加上遥控或wifi模块就成为智能开关。
自身消耗电流很小,而且设计成负载关闭电源时后,工作在睡眠状态,消耗更小的电流甚至达到微安级。因此严格来说当电路关闭状态时控制模块里有电流流过的,只是电流太小对灯泡来说关闭效果,控制模块是有电流流过。
控制模块电源一般采用阻容降压方式扥到后整流稳压供电的。
关灯时的电路可以取到220v电肯定没问题。开灯时,因为可控硅总有一个关断角,所以虽然电压低一些也还是有电的。估计是整流后开关电源降压。不过输入电压范围非常大
也就是说,电路是这样的:
在灯具关闭时,墙壁开关的两根线可看做是ac220v通过开关电源给控制板供电。此时由于控制板的功耗很低,虽然有电流经过灯具,但是由于电流微弱,灯具并不会导通。此时控制板可以正常工作。是这样么?
那么当触控或者接收到遥控信号打开灯具时候,主控板要控制继电器或双向可控硅使灯具导通点亮。此时进入开关电源的交流电已导通,相当于一根导线,开关电源就停止工作了。
三段式照明开关电路工作原理 三段式照明开关为二线控制式,控制电路安装在吊灯的装饰罩内,通过电源开关的闭/合次数,能得到三种不同的亮度。本文以cd4017k-b3型三段式开关为例,电路原理图如下图所示。
1.电路工作原理
电路主要由电源电路、脉冲计数、分配电路、控制执行电路组成。
电源电路由电源开关s、降压电容cl、整流二极管dl、d4和稳压二极管zl、22(整流兼稳压器)、滤波电容c1~c4、电阻r5等元件组成。ac220v经电源开关s控制、cl、r5降压,dl、d4、zl、22整流、稳压,c4滤波得到约12v的直流电压:一路送到控制电路的继电器kl、k2;另一路经d5隔离,c3、c2滤波供给cd4017。
cd4017的(14)脚(clk端)通过电阻rl接至+12v电源端。每接通一次开关s,电源电位突变所产生的正脉冲加至cd4017的clk端,使cd4017计数一次,其输出端的高电平也会移位一次。电路中,若连续关断、接通开关s,则cd4017的qo~q3将依次输出高电平,通过驱动对应的晶体管使继电器kl、k2动作,a、b两组灯炮的点亮循环改变,得到3种亮灯状态。
第一次接通开关s时,cd4017的clk端等到第一个正脉冲,同时由电容c2和电阻r18组成的微分电路产生的正脉冲加在cd4017的(15)脚(rst端)使k复位,而此刻的(14)脚(ena端)由于r2、cl0的延时作用,仍为低电平,这样输出端仅q0为高电平,vl饱和导通,kl动作,a组灯点亮。紧接着ena端也达到高电平,禁止cd4017计数,保持原状态不变。
当关闭开关s后,由于cd4017的(16)脚外接电容c3的储能,在开关断开的短时间内仍可维持cd4017的工作,c4、cl0上的电荷通过继电器kl的线圈及vl很快泄放掉。a组灯在开关s断开短时间后,熄灭。
断开开关s后,第二次接通s(间隔时间不超过2s)时,cd4017的(14)脚(clk端)得到第二个正脉冲,cd4017计数,其ql端输出高电平(其余各输出端均为低电平),使v2饱和,k2动作,b组灯点亮。
当关闭s后,第三次接通时,cd4017的q2端输出高电平,使vl、v2同时饱和,a、b两组灯同时点亮。
关闭开关s第四次接通时,cd4017的q3输出高电平,通过二极管d3使cd4017的(15)脚高电平复位,电路又将重复上述过程。
如果开关s关闭后时间过长,再接通s,则cd4017自动复位,无论原来处于何种状态,均会恢复到qo端为高电平,a组灯点亮。
2.电路的几个特别之处
(1)在整流桥中用了zl、22两只齐纳二极管(稳压二极管c12),其作用除整流外,分别在电源的正、负半周内起到稳压作用。其等效电路可简化如上图、下图所示。22、d4做整流管的正半周(假定)时,zl为稳压管:
zl、dl做整流管的负半周时,22为稳压管。由于有r5、cl的串入,此设计zl、22不会因过流损坏。
(2)该电路虽然采用二线控制方式,但能实现对多路灯具的控制。
一是利用了电源开关闭合时产生的脉冲为计数器触发脉冲;二是利用了cd4017的分配器功能,即q0~q9端的状态变化相当于把每个计数输入脉冲从qo移q9(该电路只用了q0~03)。
(3)cd4017的使能端ena的设计使控制电路的抗干扰能力非常强。ena端不是直接接在低电平上(公共地),而是通过r2、cl0组成的延时电路接在高电平上(电源+端)。这样在cd4017完成对电源开关产生的脉冲进行计数后,ena端总处于高电平,禁止计数;如果有干扰脉冲也不能引起电路误动作。
(4)cd4017的⑩脚隔离二极管d3,外接电容c3的选择决定断开s后,cd4017的原状态保持时间。如果c3过大或过小,保持时间超出手动操作电源开关所需时间,就可能造成控制误动作。
(5)此电路采用继电器作执行元件,能适用于多种类型的灯具,且可以在不必改动电路其他元件的情况下,仅改变继电器参数达到适应不同功率的灯具的目的。
3.电路的改进和扩展意见
(1)为了避免继电器线圈产生的反压造成的损害,应在线圈两端加上泄放电路(通常是并接二极管)。
(2)利用cd4017的10个输出端可以将电路扩展到若干组灯的控制及其多段组合亮度。
(3)如果在电源开关中并接入其他类型的电子开关还可组合成红外遥控、声控、开关等。

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