触摸式开关在日常生活中的应用已然广泛,它为众多电器赋予了高级感,如楼梯的灯开关、台灯等。今天我们将一同探讨这种触摸开关电路的工作原理,以增进大家的理解。
在分析之前,让我们先看一个经典的触摸式延时开关电路的原理图。这个电路利用了先进的电子技术,与传统的机械式开关有所不同。
要了解的是这种触摸式延时开关电路并无实际物理开关,与常见的墙壁开关不同,后者通过机械方式实现电源的闭合与断开。而触摸式开关仅需用户轻触特定位置即可启动电源。灯亮后,经过设定的延时时间,灯将自动熄灭。
在电路图中,左侧的S1开关是一个物理存在的开关,通常处于闭合状态。这一物理开关的存在是为了在紧急情况下能够迅速切断交流电。桥式整流电路D4将220V的交流电转换为直流电,为后续电路提供稳定的工作电源。
单向晶闸管Q3是控制电路中的关键元件,负责控制灯泡的开关。而三极管Q4、电容C3、三极管Q5、触摸片以及电阻R11、R12等元件则构成了触摸延时电路的核心部分。它们协同工作,控制单向晶闸管Q3的通断,从而控制照明灯的开关。
触摸式开关电路的最大特点是采用可触摸的金属片替代了传统的机械式开关。当用户未触摸金属片时,三极管Q5处于截止状态,电容C3通过电阻R10保持充电状态。电流通过三极管Q4的基极与发射极驱动三极管Q4打开,将单向晶闸管Q3的触发电压降低至GND水平,使照明灯保持熄灭状态。
当用户触摸金属片时,产生的感应电压经过安全的隔离电阻R11传递给三极管Q5的基极。这一过程导致三极管Q5打开,进而使电容C3迅速放电。随后的电路反应使三极管Q4的控制极电压降低至零伏特,导致三极管Q4因失去驱动而截止。三极管Q4的集电极电压升高至高压水平,触发单向晶闸管Q3导通,照明灯因此点亮。
一旦用户移开手指离开金属片,三极管Q5将因失去驱动而恢复为截止状态。桥式整流电路D4通过电阻R10向电容C3充电。当电容上的电压超过三极管Q4的导通电压时,三极管Q4再次导通并降低单向晶闸管Q3的控制极电压至截止水平。这一系列反应导致照明灯熄灭。
电容C3的充电时间决定了延时时间的长短,这一时间可根据实际需求进行调整。电路中的发光二极管D5作为指示灯使用。在黑暗的环境中寻找触摸开关时,它可以帮助用户快速定位开关的位置。