陈东楚1 张铭辉2
1杭州市城东新城建设投资有限公司 310000；2浙江正泰新能源开发有限公司 310000
【摘 要】介绍了声光控延时开关的工作原理，对不同声光控延时开关与不同灯具之间配合产生的问题进行了分析，说明了两者应该如何正确的搭配使用。
【关键词】节能灯；白炽灯；声光控；可控硅；继电器
Abstract：This paper introduces the working principle of acoustooptic controlled switch，the problem of cooperation between different sound and light controlled delay switch with different lamps are analyzed，the two should be how to correctly use collocation.
Keywords：energy-saving lamps；incandescent lamps；sound and light control；thyristor；relay
0引言
随着国家节能减排政策的大力推进，广大群众对低碳节能的意识不断增强。白炽灯因其耗电量大，寿命短逐步退出了照明的历史舞台，取而代之的是节能灯、LED灯等绿色照明。目前，许多居民小区正在对楼道、公共走廊等部位进行白炽灯换节能灯或换装声光控延时开关等节能改造，但其结果往往是声光控开关损坏，节能灯微亮或是频闪的状况，其改造节能效果不如人意。究其原因主要是两者之间的不匹配问题。
1.声光控延时开关的原理
声光控电路是目前应用非常广泛的一种自动控制电路，广泛应用于楼梯照明灯的自动控制。当光线照度较强或无声音时照明灯不亮，只有光线较暗，且声音较强时，照明灯才会发光，应用非常方便。其工作原理如图1。
在图1电路中，220V市电经二极管VD1～VD4整流电路的整流，R1、VD6、C1组成+9V稳压滤波电路，三极管VT从R5获得正向偏置。
当有较强的光线照射到光敏电阻G上时，G阻值变小，Q点处于低电位，加到与非门F1A的一个输入端1脚，此时不管２脚输入为什么电平，其输出端均为高电平，F1B则输出低电平。此时，8、9脚输入低电平，F1C输出高电平，于是F1D输出低电平，因此晶闸管VS是关断的，电灯H不亮。
当光线较弱时，G阻值增大，近于断开状态，于是Q点为高电位。但如果没有声音信号，驻极体话筒阻值较大，VT的基极电位较高，VT呈导通状态，则M点仍处于低电位，所以F1A仍输出高电平，电灯H仍然不亮。只有光线较弱，且有声音信号存在时，声音信号使话筒MIC产生电信号。此信号经C3耦合到三极管VT的基极，使VT瞬时截止，M点迅速变成高电位。这时，M、Q两点均处于高电位，使得F1A输出端为低电位，F1B输出高电位，使二极管VD5导通，C2迅速充电；与此同时，F1C输入高电平，输出低电平，F1D输出高电平，VS经R2获得高电位而导通，电灯H点亮。一般声音信号存在时间较短，所以VT的截止时间也较短。但灯H应有一定的点亮时间，这就需要一定的时间延迟，其工作过程是：当声音信号消失后，M点恢复到低电平状态，于是F1A输出高电平，F1B输出低电平，VD5截止。这时充足了电的C2开始时仍有电压，其高电位加到F1C输入端，使F1C输出低电平，F1D输出高电平，使VS导通，使H继续点燃；同时C2通过R4放电，随着时间的推移，C2两端的电压逐渐降低，当低到一定电平，促使F1C输出高电平，VS立即关断，从而使电灯H延时熄灭。
2.声光控延时开关的类型
按控制方式分，主要分为两类：一是可控硅（晶闸管）控制方式，是通过调整可控硅的导通角或周波占空比等技术来实现电气设备的电压电流调整的一种控制，即两线制开关（火线进，火线出），其原理如图2；另一类是继电器控制方式，通过继电器的触点进行控制，即三线制开关（火线，零线，负载），其原理如图3。
图4
3.声光控延时开关与常用灯的控制配合
3.1可控硅式声光控延时开关。
该类型开关控制功率因数为1的白炽灯没有问题，因为白炽灯内部没有电子元器件，只有一根灯丝，呈电阻特性。但是如果用来控制功率小于1的感性负载，如节能灯，日光灯或类似特性的LED灯则不行。因为它的电流，电压不同相位，与声光控开关容易形成电路干扰，导致开关失控。声光控开关要吸收一定的电流维持静态工作，电流流过节能灯时，会给节能灯内的电容充电，导致电压升高而发光，发光后又因电流不够，电压变低熄灭，这就是频闪和微亮的原因。
日光灯因带有启辉器、整流器，在启动时启动电流较大，很容易击穿声光控开关内部的电子元器件，特别是可控硅，导致开关损坏。
LED灯一般都带驱动器，其与声光控开关配合，其情况与节能灯类似。
当然，随着科技的进步，工艺水平的提高，通过提高可控硅的通流能力和控制电路的技术参数，目前市场上已经有可以负载节能灯，日光灯和LED灯的两线制可控硅声光控延时开关，这种“86型”开关可直接换装在原两线制电路上，无须重新穿线改造，为一般小区节能改造提供了方便，但在选择时仍要注意其负载说明，应该在其要求的负载功率内使用。
3.2继电器型声光控延时开关。
该类型开关内部控制元件是个微型继电器，电路通过其触点进行分断，因此可以负载节能灯、日光灯、LED灯甚至电动机这样的感性负载。由于其控制部分耗电较高，所以如图3所示这种开关要配单独的零线，以建立起独立于主回路的控制部分工作电源，即所谓的三线制。因此，这种开关不适合已穿好线（一般为两线制）的小区改造，因为再重新开槽布管很麻烦。
4结束语
目前，落实国家节能减排政策已深入各个环节，设计院在设计公共部位时都考虑了节能灯加声光控开关这一模式，但往往忽视两者之间的匹配问题以及布线方式，导致接管方接收后因维修率高而需重新改造。其次，节能灯本身属于长亮才节能的照明模式，频繁开闭不仅耗电还影响使用寿命，也达不到灯具的最佳亮度，且节能灯的购置费还是白炽灯的数倍。因此，如何搭配节能灯和其控制方式是一个值得大家思考的问题。
参考文献：
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论文作者:陈东楚1,张铭辉2
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第19期
论文发表时间:2016/8/19
标签：声光论文; 节能灯论文; 可控硅论文; 白炽灯论文; 负载论文; 电路论文; 电流论文; 《低碳地产》2015年第19期论文;