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本站信息产业部备案:NE555或CD4013组成的触摸开关电路
发布：&&&&&&来源：无线电&&&&&&发布时间： 00:52:39
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器件：NE555 CD4013 可控硅
得分：749分
&&&图1和图2是采用555时基电路制作的双键触摸开关与单键触摸延迟开关。图1中M1是&开&触摸片，当人手触碰时，人体感应的杂波信号加到时基电路的低电平触发端IC的②脚，电路置位，③脚输出高电平，继电器K得电吸合，其常开触点闭合，被控电器通电工作。M2为&关&触摸片，一旦触碰，人体感应的杂波信号加到555的阈值端IC⑥，电路复位，③脚输出低电平，继电器失电跳闸，被控电器停止工作。
&&&&图2是延迟开关电路，555集成块接成单稳态触发器，平时处于复位状态，继电器K不动作。当M受到触摸时，电路被触发进入暂态，③脚输出高电平，继电器K吸合，被控电器工作。暂态时间t=1.1R2&C4，暂态时间结束，电路翻转成稳态，继电器K释放，被控电器停止工作。
&&&&图3是一个电源电路采取特殊设计的用555时基电路制作而成的触摸开关，它对外仅两根引出线，因此可直接取代普通开关而不必更改电源布线。EL是不大于25W的白炽灯或交流接触器。虚线左部为普通照明线路，右部为触摸开关电路。IC处于复位状态时，③脚输出低电平，晶闸管VS的门极通过电阻R3被钳位在低电平，故VS关断，EL不亮，此时555的工作电源由220V交流电经灯EL、二极管VD1～VD4整流、电阻R2限流、VD5稳压与C1滤波获得约6V直流工作电压供电。当555时基电路②脚受触发处于置位时，IC③脚输出高电平，VS开通，EL点亮发光。VS开通后，555工作电源直接由灯EL、二极管VD1～VD4、晶闸管VS与稳压管VD5构成回路，C1两端仍能获得6V直流工作电压，只是此时电阻R2不起作用。
&&&&电路的右部时基电路部分与图1相同，如将图2左部电源按图3改动，也可以方便地制成一个对外只有两根引出线的触摸延迟开关。有一点需要特别注意的是本电路的负载能力是由VD1～VD4、VS及VD5共同决定的，其中薄弱环节是VD5，本电路VD5采用1W、6V的稳压管，其最大通态电流为0.16A，为确保电路可靠工作，EL宜用不大于25W的白炽灯。
&&&&图4是用双D触发器制作的触摸开关。CD4013是双D触发器，分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展宽整形，保证每次触摸动作都可靠。双稳态电路用来驱动晶闸管VS。当人手摸一下M，人体泄漏的交流电在电阻R2上的压降，其正半周信号进入③脚CP1端，使单稳态电路翻转进入暂态，其输出端Q1即①脚跳变为高电平，此高电平经R3向C1充电，使④脚电位上升，当上升到复位电平时，单稳态电路复位，①脚恢复低电平。所以每触摸一次M，①脚就输出一个固定宽度的正脉冲。此正脉冲将直接加到脚CP2端，使双稳态电路翻转一次，其输出端Q2即脚电平就改变一次。当脚为高电平时，VS开通，电灯EL点亮。这时电容C3两端的电压会跌落到3V左右，发光管VD6熄灭，由于CMOS电路的微功耗特点，所以集成块仍能正常工作。当脚输出低电平时，VS失去触发电流，当交流电过零时即关断，EL熄灭。这时C3两端电压又恢复到VD5的稳压值12V，VD6发光用来指示开关的位置。由此可见，每触摸一次M，就能实现电灯&开&或&关&，它对外也仅两根引出线，故安装与使用都十分方便。
&&&&图5是一个采用音乐门铃芯片KD-9300制作而成的触摸开关，电路新颖有趣。它巧妙地利用门铃芯片内部电路的功能，借助人体的泄漏电流去控制芯片内部的双稳态触发器。我们知道音乐集成电路具有极高的输入阻抗，当人手触碰&开&电极片M1时，人体的泄漏电流由R1注入音乐门铃芯片的触发端TRI，使芯片内部双稳态触发器翻转，以使整个门铃芯片呈现低电阻，三极管VT1导通，继电器K吸合，常开接点可接通被控电器。需要关闭电器时，只要触摸一下&关&电极片M2，人体泄漏电流经R2注入芯片的VSS端，迫使集成块内部的双稳态触发器再次翻转，使整个芯片呈现高电阻&，VT1进入截止态，K失电释放，被控电器断电。
&&&&为确保安全，连接触摸电极片的电阻不得低于4.7M&O的优质高阻值金属膜电阻器。
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友情链接：NE555应用电路全集
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NE555应用电路全集
各种应用电路555触摸定时开关
　　集成电路IC1是一片555定时电路，在这里接成单稳态电路。平时由于触摸片P端无感应电压，电容C1通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。　　当需要开灯时，用手触碰一下金属片P，人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。同时，555第7脚内部截止，电源便通过R1给C1充电，这就是定时的开始。　　当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使C1放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。　　定时长短由R1、C1决定：T1=1.1R1*C1。按图中所标数值，定时时间约为4分钟。D1可选用1N1。相片曝光定时器　　附图电路是用555单稳电路制成的相片曝光定时器。用人工启动式单稳电路。　　工作原理： 电源接通后，定时器进入稳态。此时定时电容CT的电压为：VCT=VCC=6V。对555这个等效触发器来讲，两个输入都是高电平，即VS=0。继电器KA不吸合，常开点是打开的，曝光照明灯HL不亮。　　按一下按钮开关SB之后，定时电容CT立即放到电压为零。于是此时555电路等效触发的输入成为：R=0、S=0，它的输出就成高电平：V0=1。继电器KA吸动，常开接点闭合，曝光照明灯点亮。按钮开关按一下后立即放开，于是电源电压就通过RT向电容CT充电，暂稳态开始。当电容CT上的电压升到2/3VCC既4伏时，定时时间已到，555等效电路触发器的输入为：R=1、S=1，于是输出又翻转成低电平：V0=0。继电器KA释放，曝光灯HL熄灭。暂稳态结束，有恢复到稳态。 　　曝光时间计算公式为：T=1.1RT*CT。本电路提供参数的延时时间约为1秒~2分钟，可由电位器RP调整和设置。　　电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于30mA的产品，并应根据负载（HL）的容量大小选择继电器触点容量。
单电源变双电源电路
　　附图电路中，时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。简易催眠器
　　时基电路555构成一个极低频振荡器，输出一个个短的脉冲，使扬声器发出类似雨滴的声音（见附图）。扬声器采用2英寸、8欧姆小型动圈式。雨滴声的速度可以通过100K电位器来调节到合适的程度。如果在电源端增加一简单的定时开关，则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。直流电机调速控制电路
　　这是一个占空比可调的脉冲振荡器。电机M是用它的输出脉冲驱动的，脉冲占空比越大，电机电驱电流就越小，转速减慢；脉冲占空比越小，电机电驱电流就越大，转速加快。因此调节电位器RP的数值可以调整电机的速度。如电极电驱电流不大于200mA时，可用CB555直接驱动；如电流大于200mA，应增加驱动级和功放级。　　图中VD3是续流二极管。在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容C2和电阻R3是补偿网络，它可使负载呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在3~5千赫之间。频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。
用555制作的D类放大器
　　我们知道D类放大器具有体积小、效率高的特点。这里介绍一个用555电路制作的简易D类放大器。它是利用555电路构成一个可控的多谐振荡器，音频信号输入到控制端得到调宽脉冲信号（如图），基本能满足一般的听音要求。　　由IC 555和R1、R2、C1等组成100KHz可控多谐振荡器，占空比为50%，控制端5脚输入音频信号，3脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号，经L、C3接调、滤波后推动扬声器。
风扇周波调速电路
　　夏天要来了，电风扇又得派上用场。这里介绍一个电风扇模拟阵风周波调速电路，可以为将我们家里的老式风扇增加一个实用功能，也算是一个迎接夏天到来的准备吧。下面介绍其工作原理。　　电路见图1a。电路中NE555接成占空比可调的方波发生器，调节RW可改变占空比。在NE555的3脚输出高电平期间，过零通断型光电耦合器MOC3061初级得到约10mA正向工作电流，使内部硅化镓红外线发射二极管发射红外光，将过零检测器中光敏双向开关于市电过零时导通，接通电风扇电机电源，风扇运转送风。在NE555的3脚输出低电平期间，双向开关关断，风扇停转。　　MOC3061本身具有一定驱动能力，可不加功率驱动元件而直接利用MOC3061的内部双向开关来控制电风扇电机的运转。RW为占空比调节电位器，亦即电风扇单位时间内（本电路数据约为20秒）送风时间的调节，改变C2的取值或RW的取值可改变控制周期。　　图1b电路为MOC3061的典型功率扩展电路，在控制功率较大的电机时，应考虑使用功率扩展电路。制作时，可参考图示参数选择器件。由于电源采用电容压降方式，请自制时注意安全，人体不能直接触摸电路板。
电热毯温控器
　　一般电热毯有高温、低温两档。使用时，拨在高温档，入睡后总被热醒；拨在低温档，有时醒来会觉得温度不够。这里介绍一种电热毯温控器，它可以把电热毯的温度控制在一个合适的范围。工作原理：　　电路如图所示。图中IC为NE555时基电路。RP3为温控调节电位器，其滑动臂电位决定IC的触发电位V2和阀电位Vf，且V5=Vf=2Vz。220V交流电压经C1、R1限流降压，D1、D2整流、C2滤波，DW稳压后，获得9V左右的电压供IC用。室温下接通电源，因已调V2Vz，V6≥Vf时，IC翻转，3脚变为低电平，BCR截止，电热丝停止发热，温度开始逐渐下降，BG1的ICEO随之逐渐减小，V2、V6降低。当V6元件选择：　　BG1可选用3AX、3AG等PNP型锗管；BCR用400V以上的小型双向可控硅，其它元件按图标选用。制作要点：　　热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出，并将其连同管脚接头装入。一电容器铝壳内，注入导热硅脂，制成温度探头。使用时，把该温度探头放在适当部位即可。
多用途延迟开关电源插座
　　家用电器、照明灯等电源的开或关，常常需要在不同的时间延迟后进行，本电源插座即可满足这种不同的需要。 工作原理：电路如图所示，它由降压、整流、滤波及延时控制电路等部分组成。 　　按下AN，12V工作电压加至延迟器上，这时NE555的②脚和⑥ 脚为高电平，则NE555的③ 脚输出为低电平，因此继电器K得电工作，触点K1-1向上吸合，这时“延关”插座得电，而“延开”插座无电。　　这时电源通过电容器C3 、电位器RP、电阻器R3至“地”，对C3进行充电，随着C3上的电压升高，NE555的②、⑥脚的电压越来越往下降，当此电压下降至2/3Vcc 时，NE555的③脚输出由低电平跳变为高电平，这时继电器将失电而不工作，则其控制触点恢复原位，则“延关”插座失电，而“延开”插座得电。就这样满足了不同的需求，LED、LED2作相应的指示。 　　本电路只要元器件是好的，装配无误，装好即可正常工作。 　　延时时间由C3及PR+R3的值决定，T≈1.1C3(PR+R3)。RP指有效部分。C3可用数十pF至1000μF的电容器，(PR+R3)的值可取2K～10MΩ。 　　C1的耐压值应≥400V，R1的功率应≥2W，AN按钮开关可选用K-18型的，继电器的型号为JQX-13F-12V。其它元器件无特殊要求。
新颖实用的直流低压稳压电源
　　开关电源部分的VD1－VD4、R1、C1、C2组成整流滤波电路。NE555和R2、R3、C4、VD6等元件组成多谐振荡电路，其频率约20KHz。R4、C3、VD5组成降压稳压电路，为NE555提供12V工作电源。大功率管VT1及变压器T构成开关电路。VT1的工作状态由NE555的③脚控制，导通时间由脉冲宽度决定，调整R3即可改变脉冲宽度。脉冲宽度变宽，输出电压升高；脉冲宽度变窄，输出电压降低。VT2及R8、R9、C6组成过流保护电路。当负载过重或发生短路故障时，VT2导通，强迫NE555复位停振，从而保护VT1不致损坏。C7、R10为保护网络，防止VT1的c-e结被瞬间脉冲击穿。两个次级绕组经整流滤波后分别输出20V及12V。　　为了使制作简单，开关电源设计成不能自动稳压的，其功能类似于变压器，只是实现轻型化的隔离降压作用，稳压功能由后面的稳压电路实现。12V直流电压经7805稳压后输出+5V电压；20V直流电压送至可调稳压电路。两者不共地，以便于进行加减组合输出多种电压。
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创新实用技术专题
人类文明的进程至今已经有了六千多年的历史，人类的创新经历了怎...遥控电视机延时断电自动开关的制作方法
专利名称遥控电视机延时断电自动开关的制作方法
技术领域本实用新型涉及一种延时自动关断遥控电视机总电源的电子装置，尤其是使用这个电子装置后就不再去手动遥控电视机本身的各种开关了，且在切断电视机电源的同时，该电子装置本身的电源也被切断。
经检索出来的现有资料表明，目前的一些类似装置要么必须改动电视机内部的电路；要么必须手动电视机本身的开关；要么在起动时必须用电视机的工作大电流才能自保持；要么是结构复杂成本较高。
本实用新型的目的是提供一种简单、可靠、安全、低成本，不须改动电视机内部线路，只是接于电视机与电源插座之间，在起动时不须用电视机的工作大电流保持，而空载就能起动自保持，并且不再使用电视机本身的任何手动开关的一种遥控电视机延时切断电源的电子装置。
本实用新型的目的是这样实现的遥控电视机延时断电自动开关内分主回路和控制回路两部分见附图3所示。主回路由插头、继电器、起动按钮、整流二极管、发光二极管、电阻、电流互感器一次侧和插座电连接，为电视机提供电源。控制回路由降压电容器、整流二极管、滤波电解电容器电连接，为控制回路提供直流工作电压。充电电阻和充电电解电容器电连接组成定时单元，集成电路提供输出电压。定时单元与集成电路输入端连接，使集成电路输出端受定时单元的控制。从而使继电器受控动作。这里设计了一个特殊的钳位电路，这个电路由钳位二极管、晶体三极管、限流电阻、整流二极管及电流互感器二次侧电连接组成。正是有了这个钳位电路才使电视机在收看时该装置内定时单元的电解电容器上的电位不能达到集成电路的翻转电压，从而使继电器保持接通状态，维持向电视机的正常供电。当用遥控器结束收看后，电视机内的主电流消失，钳位电路失去作用，经过一段时间后继电器断开，达到切断电视机总电源的目的。
由于采用上述方案，就可以在起动空载的情况下继电器接通，并在收看节目时通过钳位电路保持供电，结束收看时定时单元起作用延时一段时间切断电源。结构简单、可靠、低成本。
这里谈谈该实用新型的基本原理平时把实用新型的插头插在交流220V的市电插座上，遥控电视机的电源插头插在实用新型的插座上，电视机的电源开关处于开启状态。工作时，用手按一下实用新型上面的起动按钮，市电交流220V就通过按钮经降压电容器降压，经整流二极管和滤波电解电容器后产生直流工作电压，这个电压给集成电路、继电器、晶体三极管、电解电容器提供工作。由于充电电解电容器和集成电路输入端的电压是随时间逐步升高的，在尚没有达到翻转电压之前集成电路输出端处于高电位，继电器线圈得电，触头闭合，发光二极管亮，实用新型接通电源，然后用遥控器打开电视机。一旦电视机处于收看节目状态，该实用新型内的主电路就产生了一个大的工作电流，由于电流互感器的一次侧是串接在主回路中，在二次侧必然产生出一个微电流。这个电流经整流二极管整流后，通过限流电阻给晶体三极管基极加上一个正电压，使得晶体三极管集电极电压降低，这样集成电路输入端的电位就被通过与晶体三极管电连接的钳位二极管钳住，使之不能上升，达不到集成电路的翻转电压，继电器仍保持闭合。当用遥控器结束收看后，电视机失去了工作电流，而仅维持接收红外线的电流，这个电流太小不足以使钳位电路发生作用。因此定时单元充电过程开始，集成电路输入端电位随时间升高，当其达到2／3的工作电压时，输出端从高电位突变到低电位。继电器断开，切断整机电源。下一次收看节目时，只要轻轻按一下起动按钮就重复上述过程，不再去手动电视机本身的各种开关，既达到自动切断遥控电视机电源的目的，又避免了电视机的开关磨损，延长了寿命。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1、图2是实施例的外形图。
图3是实用新型的电路原理图。
图1、图2实施例的输入端设计为一个电源插头的形式，输出端设计为一个电源插座的形式，组成一个整体，主回路和控制回路装入其中，外壳为ABS塑料制成，插头与外壳制作时连为一体，而插座则安装在壳内的线路板上。
图1中，AN为起动按钮φ5mm；D12为红色发光二极管φ3mm；CZ为单相插座；a为50mm；b为75mm。
图2中，c为35mm；d为29mm；e为10mm；f为18mm；g为6mm；CT为单相插头。
图3中AN为起动按钮KAX－2；C0为降压电容器400V，0.68μF；D1、D2、D3、D4为提供直流工作电压的整流二极管IN4007；C1为滤波电解电容器16V，100μF；C2为充电电解电容器16V，470μF；D5为钳位二极管IN4001；D6、D7、D8、D9为控制整流二极管IN4001；D10为放电二极管IN4001；D11为显示整流二极管IN4001；集成电路向继电器提供动作电压为NE555；R1为电阻2MΩ；R2为电阻2kΩ；R3为电阻240kΩ；R4为电阻300Ω；R5为电阻100kΩ；以上电阻均为1／16W。BG为晶体三极管9014C；B为电流互感器，铁心用E19，初级用φ0.8mm漆包线绕10圈，次极用φ0.06mm绕500圈；J为小型继电器JRX－BF；D12为发光二极管φ3mm。
定时单元中的R1与C2的数据直接关系到该实用新型延时断电的时间长短，实例中R1为2MΩ，C2为470μF，实际延时约为20分钟。如果R1为1MΩ，C2为470μF，延时约为10分钟；如果R1为500MΩ，C2为470μF，延时约为5分钟。这里用“约为”是考虑到元件本身的误差。
权利要求1.一种遥控电视机延时断电自动开关，在开关内，主回路由电源插头、继电器、按钮、整流二极管、发光二极管，电流互感器、电源插座顺序电连接，控制回路由降压电容器、整流二极管、滤波电解电容器、集成电路、充电电解电容器、继电器线圈电连接，其特征是电流互感器二次侧、整流二极管、电阻、晶体三极管、钳位二极管、电解电容器顺序电连接。
2.根据权利要求1所述的遥控电视机延时断电自动开关，其特征是钳位二极管正极与充电电解电容器正极电连接，负极与晶体三极管集电极电连接。
3.根据权利要求1所述的遥控电视机延时断电自动开关，其特征是晶体三极管的基极与限流电阻、整流二极管，电流互感器二次侧电连接。
专利摘要一种能够切断遥控电视机总电源的遥控电视机延时断电自动开关，该自动开关一端与电源插座电连接，另一端与遥控电视机电源插头电连接，它是在空载启动，内部继电器触点闭合后，根据其电流互感器感应的微电流来钳位定时单元的电位，使继电器继续保持闭合，当结束收看节目后，微电流消失，定时单元电位随时间上升，使继电器触头跳开，达到切断遥控电视机电源的目的。
文档编号H04N5/63GK21350
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者杨永发 申请人:杨永发楼道触摸延时开关的设计_百度文库
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楼道触摸延时开关的设计
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