教你做教室照明灯时控开关

各学校的教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用，每天开、关灯时间是准确一致的，故可用这里介绍的时控开关来实现无人自动控制。

该时控开关经实际应用，工作稳定可靠，它从根本上杜绝了工作人员不能按时开关灯现象，既确保了学校夜晚作息时间不受影响，又具有一定节电效果。

弄懂工作原理

教室照明灯时控开关的电路如图31-1所示。单向晶闸管VS1、VS2构成了双稳态触发器，利用虚线框内所示的电子表Ⅰ和Ⅱ所产生的闹铃信号分别作为单向晶闸管VS1、VS2的触发信号，进而通过电磁继电器K控制交流接触器KM，最后由交流接触器触头KM1、KM2完成对各教室照明灯H1～Hn(n为自然数)的亮灭控制。

图31-1 教室照明灯时控开关电路图

闭合电源开关SA1，220V交流市电经电源变压器T降压、晶体二极管VD1～VD4桥式整流和电容器C5滤波后，输出约12V直流电压，供控制电路工作用电。此时，单向晶闸管VS1、VS2因无触发信号均处于截止状态，电磁继电器K和交流接触器KM均无电不动作，被控照明灯H1～Hn不亮。晚上，当电子表Ⅰ按预定的时间报闹时，取自表内压电蜂鸣片BC1两端的部分报闹电信号经电容器C1耦合至单向晶闸管VS1的控制端，直接触发单向晶闸管VS1导通，一方面使电容器C3、C4串联构成的无极性电容器充上右正左负约12V的直流电压;另一方面使电磁继电器K通电动作，其常开触点KH接通交流接触器KM的电源，使交流接触器KM两触头KM1、KM2自动接通照明灯电路，被控照明灯H1～Hn通电发光。待熄灯时间到后，电子表Ⅱ报闹，其部分报闹信号经电容器C2耦合至单向晶闸管VS2的控制端，使单向晶闸管VS2受触发导通，电容器C3、C4所充电压反向加至单向晶闸管VS1的阳极与阴极之间，使单向晶闸管VS1阳极电位瞬间过零，于是单向晶闸管VS1关断，电磁继电器K及交流接触器KM先后断电释放，被控照明灯H1～Hn熄灭;与此同时，电容器C3、C4被充上左正右负约12V直流电压。当第二天晚上电子表Ⅰ再次报闹时，单向晶闸管VS1又一次导通，电容器C3、C4反向充电，单向晶闸管VS2因阳极电位瞬间过零而关断……如此反复，实现每天灯光无人操作自动准时控制。

电路中，SA1作为控制电路的电源开关，可以在节假日打开它，使被控照明灯H1～Hn不再定时通电工作。SA2为人工辅助开灯控制开关。每当遇到阴雨天或其他特殊情况需要开灯时，闭合开关SA2，可随时开亮被控照明灯H1～Hn;断开开关SA2，则被控照明灯H1～Hn熄灭。

准备好元器件

本制作共用了23个元器(部)件，备料清单见表31。

表31 元器件清单

电子表Ⅰ、Ⅱ选用具有报闹功能的普通产品，要求不带整点报时或具有整点报时“取消”功能。VS1、VS2宜采用触发电流很小的塑封单向晶闸管，如MCR100-1、BT169D、CR1AM-6或2N6565型等，其实物引脚排列见图4-4。VD1～VD4用1N4001或1N4007型硅整流二极管。

R1～R3均用RTX-1/8W型碳膜电阻器，标称阻值依次为10kΩ、10kΩ和4.7kΩ。C1、C2用CT1型瓷介电容器，标称容量均为0.022μF;C3～C5用CD11-16V型电解电容器，标称容量依次为22μF、22μF和470μF。

SA1、SA2均用KNX-2W1D型单刀双掷(仅用其中一掷)小型钮子开关，也可用KNP1型船形开关。F用BGXP-1A型保险管，并配套BLX-1型机装式保险管座。

K用JZC-22FA/012-1Z型超小型中功率电磁继电器，其触点负荷为3A×220V(交流)，体积仅为22.5mm×16.5mm×16.5mm，可直接焊在印制电路板上。KM用线圈工作电压是220V的交流接触器，其触头额定电流根据所控照明灯总功率大小来确定。如选择触头额定电流为20A，则可控制4kW以内的照明灯，完全满足一般学校的需要。T用输入电压是220V、输出电压是12V、额定功率≥3W的小型优质电源变压器，要求长期通电运行不过热。

制作与使用

图31-2所示为该教室照明灯时控开关的印制电路板接线图，印制电路板实际尺寸约为60mm×40mm。印制电路板也可直接采用相同大小的单孔“洞洞板”，并充分利用元器件引脚飞线连接，以省去加工专用印制电路板的麻烦。

焊接时，电路板上的外引线头1～4，应按照图31-1所示分别接两块电子表内的压电蜂鸣片BC1和BC2的两端，注意电烙铁外壳应良好接地，以免交流感应电压击穿表内CMOS大规模集成电路!焊接好的电路板连同电源变压器T装入一绝缘小盒内，盒面板固定电子表Ⅰ和Ⅱ，并开孔固定控制开关SA1、SA2和保险丝座。交流接触器KM用双股导线引出盒外，直接固定在配电室内电控板空闲位置处，其常开触头KM1、KM2可直接并接在被控照明灯原有总闸开关的两端，也可串入教室照明灯总回路中去。

图31-2 教室照明灯时控开关印制电路板图

实际应用时，调电子表Ⅰ的报闹时间，确定好晚上开灯时间;调电子表Ⅱ的报闹时间，确定好熄灯时间。一般只要元器件质量有保证，焊接无误，即可满意工作。顺便指出：电子表使用一段时间后，应及时更换表内电池，以免表停而造成时控开关失灵。

该时控开关除用于控制教室照明灯外，还可用于控制公园、广场、机关单位的路灯，广告箱、阅报栏的照明灯，以及电视差转机的总电源等。用于控制功率不大(≤500W)的广告箱灯、阅报栏灯时，可省掉交流接触器，直接用电磁继电器K的常开触点KH去控制负载灯即可。