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新颖的单电极触摸式开关电路

作者:dolphin时间:2016-09-27

本文介绍一种新颖的触摸式开关电路,它采用了仅有一个触摸电极的控制方式,每触摸一次电极,电路将控制开关(开或关)动作一次,如同普通的机械式开关一样,使用非常方便。该电路具有结构简单、制作容易、使用方便和通用性强等优点。

工作原理  单电极触摸开关电路如图1所示。该电路全部采用分立元件构成,其中,用VT1、VT2接成了一个“计数式双稳触发器”电路,其翻转与否受VT4集电极输出端电位的控制。电路的触摸控制采用了由微型氖灯泡ND照射光敏三极管(VT4)的光电隔离控制方式。VT3用于输出驱动控制信号。电路初始加电的瞬间,由于C5经R12的充电作用,在VT1的基极产生一个负脉冲,使VT1截止,相当于触发器被置“0”,此时,VT2导通,其集电极输出为低电位,VT3截止,继电器K1不吸合,K1-1接点处于断开状态,插座中的用电器不工作,电路处于静止状态。当触摸电极M时,ND起辉发光(与试电笔的原理相同),照射与其对顶在一起的光敏三极管VT3,由于光敏三极管具有较高光控的灵敏度,ND发出的微弱辉光即可使其导通,集电极变为低电位,使由VT1、VT2组成的触发器的计数输入端产生一个负的跳变,触发器被触发翻转置“1”,即VT1导通,VT2截止,VT2的集电极变为高电位,这使VT3导通,继电器K1吸合,K1-1接点闭合,插座中的用电器得电工作,电路完成触摸“开”的功能。同理,再次触摸电极M时,计数式触发器将再被触发翻转置“0”,即VT1截止,VT2导通,VT3恢复截止,继电器K1释放,K1-1接点恢复断开状态,插座中的用电器停止工作,电路完成“关”的功能。这样,每触摸一次电极M,触发器就会翻转一次,同时也使输出控制电路的状态改变一次,即开关动作一次。再次触摸M时,电路将自动重复上述工作过程。电路中R2、R3串联后分别接在市电的“火线”和“零线”上,将ND的一端接在R2、R3串联电阻的中间,另一端接触摸电极,这样接线的目的在于实际接线时无须再区别“火线”和“零线”,任意连接均可以确保电路工作正常。

元件选择   VT1~VT3均选用型号为9013的三极管,β≥60即可。VD1~VD6均选用1N4001型普通二极管。VD7选用稳压值为9V的稳压二极管。触摸输入端“特殊的光电耦合器”要使用一只微型氖灯泡与一只型号为3DU5B的光敏三极管(VT4)的受光面对顶组合在一起(注意做好遮光处理)构成。C1要选用耐压为400V、容量为1μ的油浸式电容器。K1选用吸合电压为9V的JRX-13F型继电器,为增加触点容量,可以将两组常开触点并联在一起。触摸电极M可用印刷电路板的边角料自制。其余元件为通用件,无特殊要求,可按图1中所标规格灵活选用。该电路的单面印刷电路板图如图2所示。全部电路可在一个大小合适的木质或塑料盒内安装固定。输出插座可以直接安装在机壳的后面板上。



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