霍爾開關(guān)的全自動照明控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
長期以來,一些公共場所的照明設(shè)備幾乎全部采用手動開關(guān)來控制。由于人們節(jié)能意識不強、沒有隨手關(guān)燈的習(xí)慣,這種控制方式經(jīng)常會出現(xiàn)“長明燈”現(xiàn)象。隨著人們節(jié)能和增效意識的加強,人們也對照明控制系統(tǒng)向高效節(jié)能和智能化的方向發(fā)展提出了要求。目前,主要利用門磁。紅外感應(yīng)、超聲多普勒和聲光控等感應(yīng)原理作為觸發(fā)方式,組成延時自熄開關(guān)用于照明控制電路。這類控制方式雖然實現(xiàn)了自動化,但由于電路延時時間固定,而人們使用照明時間長短不同,所以使用不太方便。又由于目前使用的幾種開關(guān)中,按鈕開關(guān)的按鈕易出故障,導(dǎo)致開關(guān)不能正常工作。
觸摸開關(guān)經(jīng)觸摸變臟后,遇到潮濕天氣,燈會一直亮著,而且在公共場所,人人都接觸,既不衛(wèi)生,又不安全。光控開關(guān)從性能和價格上權(quán)衡,最能被用戶所接受,但是,它抗大強度噪聲的能力較差紅外開關(guān)中的紅外傳感器成本高,控制角小,電波開關(guān)作用范圍較小,耗電大,若要增大作用范圍,必須加大發(fā)射功窄,耗電也會隨之增大?;魻栭_關(guān)具有尺寸小、重量輕、無觸點,外圍電路簡單、頻響寬,動態(tài)特性好、功耗低、靈敏度高、性能穩(wěn)定、使用壽命長以及調(diào)試方便等特點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于一些公共場所的照明控制。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
全白動照明控制系統(tǒng)主要由低壓直流穩(wěn)壓電源閥電路、觸發(fā)電路、照明電路、電源指示電路等組成。
低壓直流穩(wěn)壓電源電路主要由電阻、電容、二極管、穩(wěn)壓二極管等元件組成。為簡化結(jié)構(gòu),采用R、C阻容降壓,二極管盛流,極性電容濾波,穩(wěn)壓二板管穩(wěn)壓,向各控制電路提供+12V的直流電壓。
觸發(fā)電路主要由磁鋼、霍爾開關(guān),十進制CD4017計數(shù)/脈沖分配器等組成?;魻栭_關(guān)電路的工作電壓為12V,在電源電壓波動±20%的情況下均能正常工作。在無磁場時,輸出為高電平,接近輸人端的電源電壓。在有磁場時,輸出為低電平,輸出波形的前后沿很陡直,過渡時間僅為幾十毫秒,是一種良好的無觸點開關(guān)整個電路的工作過程如下:

CD4017是一片十進制計數(shù)器/脈沖分配器,電路在接通電源的瞬間,有經(jīng)C1、R2 微分后的尖峰正脈沖作用于CD4017的復(fù)位端R,迫使CD4017復(fù)位,Y0 端為高電平,同時LED1發(fā)綠光,表明衛(wèi)生間沒有人,其余輸出端均為低電平。當(dāng)衛(wèi)生間的門關(guān)上時,安裝在門上方的傳感器8與門框上的磁鋼接近,B 輸出低電平CD4017不觸發(fā),自動控制電路不工作,照明燈不點亮。
有大開門進入時,磁鋼離開傳感器B,B輸出高電平脈沖觸發(fā)CD4017記數(shù),Y1端輸出高電平,晶體管VT飽和導(dǎo)通,同時推動雙向可控硅SCR導(dǎo)通,照明燈H點亮,同時發(fā)光二極管LED2發(fā)出紅光。Y0 端輸出低電平,發(fā)光二極管LED1熄滅。關(guān)上門時,B輸出低電平,對CD4017電路不起作用。經(jīng)過任意長時間使用后,當(dāng)人拉開門走出衛(wèi)生間再關(guān)上門時,磁鋼再次離開B,B又一次輸出一正脈沖觸發(fā)CD4017電路計數(shù),Y1 端變?yōu)榈碗娖?,VT、SCR均截止,燈H、LED2 均熄滅。LEDI 和LED2作為衛(wèi)生間有無人指示燈,LED2 發(fā)紅光,表示里面有人而且燈H點亮;LED1發(fā)綠光表明里面無人且燈H熄滅,當(dāng)Y1端變?yōu)榈碗娖綍r,Y2端轉(zhuǎn)為高電平,經(jīng)二極管DI反饋至CD4017電路的R端,CD4017 復(fù)位,Y0 端又轉(zhuǎn)為高電平,為以后使用作準備。220V 交流電經(jīng)C2降壓限流、D2整流、C3濾波、VD穩(wěn)壓后獲得約12V的直流電壓,供自動控制電路使用。

觸摸開關(guān)經(jīng)觸摸變臟后,遇到潮濕天氣,燈會一直亮著,而且在公共場所,人人都接觸,既不衛(wèi)生,又不安全。光控開關(guān)從性能和價格上權(quán)衡,最能被用戶所接受,但是,它抗大強度噪聲的能力較差紅外開關(guān)中的紅外傳感器成本高,控制角小,電波開關(guān)作用范圍較小,耗電大,若要增大作用范圍,必須加大發(fā)射功窄,耗電也會隨之增大?;魻栭_關(guān)具有尺寸小、重量輕、無觸點,外圍電路簡單、頻響寬,動態(tài)特性好、功耗低、靈敏度高、性能穩(wěn)定、使用壽命長以及調(diào)試方便等特點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于一些公共場所的照明控制。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
全白動照明控制系統(tǒng)主要由低壓直流穩(wěn)壓電源閥電路、觸發(fā)電路、照明電路、電源指示電路等組成。

低壓直流穩(wěn)壓電源電路主要由電阻、電容、二極管、穩(wěn)壓二極管等元件組成。為簡化結(jié)構(gòu),采用R、C阻容降壓,二極管盛流,極性電容濾波,穩(wěn)壓二板管穩(wěn)壓,向各控制電路提供+12V的直流電壓。
觸發(fā)電路主要由磁鋼、霍爾開關(guān),十進制CD4017計數(shù)/脈沖分配器等組成?;魻栭_關(guān)電路的工作電壓為12V,在電源電壓波動±20%的情況下均能正常工作。在無磁場時,輸出為高電平,接近輸人端的電源電壓。在有磁場時,輸出為低電平,輸出波形的前后沿很陡直,過渡時間僅為幾十毫秒,是一種良好的無觸點開關(guān)整個電路的工作過程如下:


有大開門進入時,磁鋼離開傳感器B,B輸出高電平脈沖觸發(fā)CD4017記數(shù),Y1端輸出高電平,晶體管VT飽和導(dǎo)通,同時推動雙向可控硅SCR導(dǎo)通,照明燈H點亮,同時發(fā)光二極管LED2發(fā)出紅光。Y0 端輸出低電平,發(fā)光二極管LED1熄滅。關(guān)上門時,B輸出低電平,對CD4017電路不起作用。經(jīng)過任意長時間使用后,當(dāng)人拉開門走出衛(wèi)生間再關(guān)上門時,磁鋼再次離開B,B又一次輸出一正脈沖觸發(fā)CD4017電路計數(shù),Y1 端變?yōu)榈碗娖?,VT、SCR均截止,燈H、LED2 均熄滅。LEDI 和LED2作為衛(wèi)生間有無人指示燈,LED2 發(fā)紅光,表示里面有人而且燈H點亮;LED1發(fā)綠光表明里面無人且燈H熄滅,當(dāng)Y1端變?yōu)榈碗娖綍r,Y2端轉(zhuǎn)為高電平,經(jīng)二極管DI反饋至CD4017電路的R端,CD4017 復(fù)位,Y0 端又轉(zhuǎn)為高電平,為以后使用作準備。220V 交流電經(jīng)C2降壓限流、D2整流、C3濾波、VD穩(wěn)壓后獲得約12V的直流電壓,供自動控制電路使用。
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