介紹4款實用的觸摸開關(guān)電路，它們都是用于白熾燈的開啟與關(guān)閉，圖1～圖4電路中，虛線左部是普通照明線路，右部是觸摸開關(guān)電路。由圖可見，開關(guān)與照明線路的連接只有兩根引線，因此可以直接取代普通機(jī)械撥動式開關(guān)，而不必更改室內(nèi)電源布線。前三個電路的觸發(fā)原理都是利用人體的泄漏電流，最后一個電路則是利用人體感應(yīng)的雜波信號觸發(fā)電路工作。
圖1是雙觸摸電極開關(guān)，其中M1為“開”電極片，M2為“關(guān)”電極片，通過觸摸M1與M2可以方便自如地開燈與關(guān)燈。
雙觸摸電極開關(guān)電路原理圖
平時晶閘管VS關(guān)斷，電燈H不亮，220V交流電經(jīng)VD1～VD4橋式整流，R1、R2分壓，在C2兩端儲存8V左右的直流電壓。當(dāng)人手觸摸電極片M1時，人體泄漏電流經(jīng)高值電阻R5注入VT2的基極，使VT2迅速導(dǎo)通，C2儲存電荷經(jīng)VT2向C1充電，并經(jīng)R2為VS提供正向觸發(fā)電流，VS開通，燈H點亮發(fā)光。VS開通后，由于R2取值較小，VS門極的漏電流可經(jīng)R2向C1充電，所以人手離開M1后，雖然VT2恢復(fù)截止，但C1兩端電壓不會跌落，所以VS仍能保持導(dǎo)通態(tài)，H仍點亮發(fā)光。此時220V交流電壓主要降落在H兩端，VS兩端電壓僅幾伏，由于VS采用微觸發(fā)單向晶閘管2N6565（最大通態(tài)電流為0.8A，最高反向耐壓為400V），所以VS仍能維持工作（下面三個電路均是如此）。
如果用手摸一下M2電極片，人體泄漏電流經(jīng)R4注入VT1基極，使VT1導(dǎo)通，C1儲存電荷將通過VT1迅速放電，降至0.3V左右時，VS因失去正向觸發(fā)電流，在交流電過零時，VS即關(guān)斷，燈H熄滅。本觸摸開關(guān)與220V交流電源相、零線連接時，必須按圖正確連接，如果相、零線接反了，則只能開燈而無法關(guān)燈。圖示接法符合開關(guān)串接在相線的電工接線規(guī)范。
圖2是一個觸摸延遲開關(guān)，可用于樓梯走道照明燈控制，目前市售的各種觸摸延遲開關(guān)，其電路與此大同小異。
圖2是一個觸摸延遲開關(guān)原理圖，可用于樓梯走道照明燈控制
發(fā)光二極管VD5在電燈H未點亮?xí)r可發(fā)微光指示開關(guān)的位置，方便在夜間尋找開關(guān)。平時VT3的集電極被VD6鉗位在8V左右，VT1～VT3均處于截止態(tài)，VS因無觸發(fā)電壓處于關(guān)斷態(tài)，故電燈H不亮。需要開燈時，只要用手指摸一下電極片M，因人體泄漏電流經(jīng)R5與R4分壓后注入三極管VT3的基極，使VT3迅速導(dǎo)通，8V直流電就經(jīng)過VT3向C2充電，并經(jīng)R2使VT2導(dǎo)通，VT1也隨之迅速導(dǎo)通，VS因門極獲得正向觸發(fā)電流而開通，燈H即被點亮。人手離開電極片M后，因C2儲存的電荷通過R2向VT2的發(fā)射結(jié)放電，所以仍能維持VT2、VT1及VS的導(dǎo)通，電燈H依然點亮。直至C2電荷基本放完，VT2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，VT1也隨之截止，VS因失去觸發(fā)電流在交流電過零時即關(guān)斷，燈滅。改變R2、R3及C2的數(shù)值能調(diào)節(jié)電燈每次被點亮的時間長短。采用圖示數(shù)據(jù)，每觸摸一次電極片M，電燈H約能點亮60s。
R4的作用是使三極管VT3平時處于反偏狀態(tài)，以減小VT3的漏電流，確保在無觸摸信號時VT2始終處于截止?fàn)顟B(tài)。若取消R4，往往因VT3管子質(zhì)量不佳其漏電流可使電容C2兩端電壓不斷上升，最終會導(dǎo)致VT2誤導(dǎo)通使電燈H點亮。本電路在接線時可以不考慮交流電的相、零線位置，都能正常工作，下面兩個電路也具備此特點。
圖3是一個新穎的觸摸漸暗延遲開關(guān)，其特點是開燈時只要摸一下觸摸片，燈即亮，延遲數(shù)十秒后，燈不是馬上熄滅，而是逐漸變暗，最后熄滅。迎合人眼的視覺特征，故適宜夜間關(guān)燈就寢用。
新穎的觸摸漸暗延遲開關(guān)電路原理圖
VD1～VD5、R1組成開關(guān)的電源電路，輸出約12V脈動直流電壓供開關(guān)使用。平時晶閘管VS處于截止?fàn)顟B(tài)，燈H不亮，整個開關(guān)耗電僅2mA左右，可認(rèn)為不消耗電能。此時VD6發(fā)微光用于夜間弱光照明指示開關(guān)位置
VT3構(gòu)成觸摸電子開關(guān)，開燈時人手只要摸一下電極片M，人體泄漏電流經(jīng)R8注入VT3的基極，使VT3迅速導(dǎo)通，12V脈動電壓經(jīng)VT3向C2充電，并使C2兩端電壓充至12V左右。電子變阻管VT2得電導(dǎo)通，12V脈 動電壓就經(jīng)R4向C1充電，使VT1組成的弛張振蕩器起振。單結(jié)晶體管VT1就輸出尖脈沖加至晶閘管VS的門極，使VS迅速開通，電燈H就被點亮。由于R4取值較小，且VT2的導(dǎo)通壓降又小，弛張振蕩器振蕩頻率較高，晶閘管VS導(dǎo)通角較大幾乎全壓開通，燈H處于全亮狀態(tài)。人手離開電極片M后，C2經(jīng)R5向VT2放電，維持VT2繼續(xù)導(dǎo)通。隨著時間推遲，C2放電電流減小，VT2就退出飽和態(tài)而進(jìn)入放大態(tài)，其管壓降加大，相當(dāng)于在C1充電支路里串聯(lián)了一個大電阻，故使VT1輸出尖脈沖時間后延，VS導(dǎo)通角減小，燈H亮度變小。這時節(jié)電開關(guān)就進(jìn)入了漸暗階段，隨著C2放電電流不斷減小，VT2的等效電阻逐漸變大，VS的導(dǎo)通角不斷減小，燈光就越來越暗。當(dāng)C2放電電流減小到一定值時，VT2就由放大態(tài)轉(zhuǎn)為截止態(tài)，VT1就停振，VS關(guān)斷，燈H熄滅。
由于電子元件的離散性，本開關(guān)每觸摸一次電燈可點亮45～60s，若想更改延遲時間，可以調(diào)整電阻R6的阻值，R6阻值大，延時時間長，反之則短（調(diào)延遲時間請不要調(diào)R5和C2，因為它們數(shù)值還影響變光時間長短，所以以調(diào)R6為佳）。開關(guān)漸暗階段時間由電容C1調(diào)整，C1容值大，漸暗變光的時間就長，反之則短。
圖4是一個很特殊的觸摸延遲開關(guān)，實際使用時人手是通過絕緣塑料板觸摸，而不是直接碰到電極片M，就能使燈點亮，延遲60s左右，燈H自動熄滅。
一個很特殊的觸摸延遲開關(guān)電路原理圖，絕緣塑料板觸摸開關(guān)
平時VT1～VT3均處于截止?fàn)顟B(tài)，晶閘管VS處于關(guān)斷態(tài)，電燈H不亮。此時發(fā)光二極管VD6點亮發(fā)光，指示開關(guān)位置。需開燈時，手指靠近電極片M（實際上是隔著塑料面板摸M），人體感應(yīng)的雜波信號電壓注入場效應(yīng)管VT4的柵極，使漏源極間電流減小，漏極電位即VT3的基極電位升高，VT3導(dǎo)通，C2即被充電，當(dāng)VT2因基極電位升高而導(dǎo)通，VT1也隨之導(dǎo)通，VS獲得觸發(fā)電流開通，電燈即點亮發(fā)光。人手遠(yuǎn)離M后，VT4柵極恢復(fù)低電平，VT3截止。此時C2貯存電荷將通過R2向VT2發(fā)射結(jié)放電，維持VT2的導(dǎo)通狀態(tài)，電燈仍被點亮。當(dāng)C2上的電壓降到0.7V以下時，VT2、VT1相繼截止，VS關(guān)斷，電燈H就熄滅。
開關(guān)面板結(jié)構(gòu)見圖5，可采用86系列開關(guān)全塑面板，在上部適當(dāng)位置開一小圓孔，以便嵌放發(fā)光二極管。電極片可用馬口鐵皮剪成Φ30mm的圓片形，用不干膠帶紙將它粘貼在開關(guān)面板的背面，然后用屏蔽線連接到VT4的柵極，屏蔽線不宜太長，一般應(yīng)控制在40mm以內(nèi)。開關(guān)的電路板就固定在面板的背后。本開關(guān)的延遲時間主要取決于電阻R2、R3及電容C2的數(shù)值，調(diào)整其數(shù)值可以改變開關(guān)的延遲時間。
觸摸開關(guān)面板結(jié)構(gòu)圖
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