微功耗亞超聲遙控照明燈

本文介紹的微功耗遙控照明燈是專為下肢癱瘓的殘疾人設計的，其簡單易制，成本低廉，靈敏度高且工作穩定。該遙控燈的遙控信號發射器是一個體積小巧的橡膠氣囊(電子市場有售)，不需電能，結實耐用。晚上，殘疾人只要捏一下平時放置于枕邊的氣囊，室內電燈便會自動點亮；若再捏之，燈即自動熄滅，使用很方便。另外，由于在電路上采取了—系列的節電措施，在燈不亮時，該燈待機工作電流僅有180μA。

一、電路工作原理

該遙控燈由穩壓、遙控信號接收和控制電路等組成，其電路原理如圖1所示。

圖中，VD1、VT4及R10、C5組成高效微功耗穩壓電路。接通電源，220V交流電經VD1半波整流，R10降壓限流，C5濾波及VT4 b-e結穩壓后產生約7．5V的穩定直流電壓供整個電路使用。VT4在這里作微功耗穩壓管使用。同普通硅穩壓二極管相比，用小功率硅三極管b-e結構成的穩壓管，即使在幾微安的電流下工作，仍然具有良好的穩壓作用(普通硅穩壓二極管在如小電流下工作，其穩壓性能將顯著變差。經實測，9013型硅三極管b-e結的穩定電壓在7．5V左右(與其β值及生產廠家有關)，其工作電流(即流過b-e結的反向電流)即使降至幾微安，穩定電壓仍基本不變。由于采用此種穩壓電路供電，使得該燈整個電路的侍機工作電流僅有180μA。

VT1、VT2及L、C2等組成高增益選頻放大器。其選頻頻率由L和C2決定，這里定在16kHz附近，同氣囊發出的亞超聲遙控信號的頻率很接近。IC為CMOS雙D觸發器，其中ICB接成雙穩態電路，用以控制單向晶閘管VS的導通與截止；ICa及R8、C4組成單穩態電路，以對雙穩態電路的觸發脈沖進行整形，使其能可靠翻轉。平時因ICb的輸出端Q2為低電平，VS截止，故燈泡HL不會點亮。

晚上，殘疾人需要開燈時，只要捏一下平時放置于枕邊的氣囊，壓電陶瓷片BC(在此作聲—電換能器使用)便會接收到亞超聲遙控信號，并將其轉換成相應的電信號送至VT1的基極，此信號經VT1、VT2放大及由L、C2選頻后通過R6加至VT3基極，使處于截止狀態的VT3瞬間導通，其集電極輸出的觸發脈沖經ICa整形后，變成一邊沿陡直的觸發脈沖加至ICb的CP2端，使其翻轉，ICb的Q2端輸出變為高電平，于是VS導通，HL點亮。若再捏一下氣囊，由ICb構成的雙穩態電路便會因再次受觸發而翻轉，其Q2端又變為低電平，使VS重新截止，HL熄滅。此時，整個電路進入微功耗等待狀態。

二、元器件的選擇

三極管VT1、VT2用9014，要求VT1的β值在120左右，VT2的β值在350左右；VT3用9015，要求β大于250，Iceo<0．1μA；VT4用9013，要求β值在130左右。VS用BT169D型單向小功率晶閘管，要求其觸發電流小于30μA。L可用直流電阻小于25Ω的色碼電感。C2選用滌綸電容。電阻R1~R10均用1／4W的金屬膜電阻。BC宜選用亞超聲遙控開關里用的那種壓電陶瓷片，若買不到，亦可從一些廢舊的亞超聲遙控開關內拆得。HL宜用60W以下的白熾燈泡。氣囊可從電子市場購得。其余元件無特殊要求。

三、調試與制作

該遙控燈只要按圖示數值選用元器件，且焊接無誤，一般不需調試即可正常工作，其遙控距離可達10m。倘若達不到此數值，可適當調整氣囊頂部小塞插入氣囊的深淺度，使氣囊發出的亞超聲遙控信號的頻率與接收電路的選頻頻率盡可能一致。若抗干擾能力不夠強，可適當增大R4的阻值或減小C3的容量。‘

該遙控燈的外形如圖2所示。為了方便制作，全部元件制成印板再裝在一個白色墻壁開關的外殼內。制作時，壓電陶瓷片BC，可用萬能膠粘于墻壁開關外殼的內側，其前方應開一些透聲小孔。按圖2所示制作完畢，將該墻壁開關固定于墻壁的合適位置，并接入白熾燈HL即可使用。

由于該遙控燈直接與220V交流電相接，在調試及制作時應注意安全，以免觸電。