觸摸延時開關

觸摸延時開關在使用時，只要用手指摸一下觸摸電極，燈就點亮，延時若干分鐘後會自動熄滅。兩線制可以直接取代普通開關，不必改室內布線。

基本介紹

• 中文名：觸摸開關
• 外文名：Touch switch
• 種類：二線制、三線制、帶消防線

工作原理

觸摸式延時開關有一個金屬感應片在外面，人一觸摸就產生一個信號觸發三極體導通，對一個電容充電，電容形成一個電壓維持一個場效應管管導通燈泡發光。當把手拿開後，停止對電容充電，過一段時間電容放電完了，場效應管的柵極就成了低電勢，進入截止狀態，燈泡熄滅。

觸摸式延時開關電路虛線右面是普通照明線路，左部是電子開關部分。VD1～VD4、VS組成開關的主迴路，IC組成開關控制迴路。平時，VS處於關斷狀態，燈不亮。VD1～VD4輸出220V脈動直流電經R5限流，VD5穩壓，C2濾波輸出約12V左右的直流電供IC使用。此時LED發光，指示開關位置，便於夜間尋找開關。

IC為雙D觸發器，只用其中一個D觸發器將其接成單穩態電路，穩態時1腳輸出低電平，VS關斷。當人手觸摸一下電極M時，人體泄漏電流經R1、R2分壓，其正半周使單穩態電路翻轉，1腳輸出高電平，經R4加到VS的門極，使VS開通，電燈點亮。這時1腳輸出高電平經R3向電容C1充電，使4腳電平逐漸升高直至暫態結束，電路翻回穩態，1腳突變為低電平，VS失去觸發電壓，交流電過零時即關斷，電燈熄滅。

按鈕觸摸開關

按動按鈕開燈後，電路能自動延時關燈，電路如圖二所示。D1為開關所在的安裝位置做指示，D2～D5組成橋式整流，將50Hz的的交流電整流為100Hz的脈動直流電壓，按下K1，電流經過R3限流後通過D6為C1充電，同時V1的控制極得到觸發電壓，V1導通，燈泡點亮。鬆手後K1自動復位斷開，C1開始放電，為V1的控制極繼續提供觸發電壓，V1繼續導通，燈泡繼續亮，當C1兩端電壓低於0.7V時， V1控制極失去有效的觸發電壓，此時V1陽極的脈動電流到0點時，與陰極電壓相等而關斷，燈泡熄滅，這就是單向可控矽的“過0關斷”。調整R2的阻值，使C1有效放電時間達到40～60秒鐘最好。圖三電路多了一隻用三極體組成的反相器，利用C1充電時間做燈泡點亮的延時時間。平時，Q1由R2提供偏壓而飽和導通，使V1控制極失去有效觸發電壓，燈泡熄滅。按下按鈕接通K1後，Q1基極為0V，Q1截止，V1控制極得到觸發電壓而導通，燈泡點亮，接通K1的同時，也為C1提供了放電的閉合迴路，C1放電很快完成。鬆手後，K1復位自動斷開，C1在R2限流下開始緩慢充電，此時Q1基極電壓小於0.7V而繼續截止。當C1兩端電壓≥0.7V時，Q1開始導通，使V1失去觸發電壓而過0關斷，燈泡熄滅。R2的阻值和C1的容量，決定延時的時間長短。

元器件選擇

IC應採用CMOS數字積體電路CD4013，它為雙D觸發器，本電路里只使用它的一半，另一個D觸發器懸空。VS用2N6565、MCR100-8等小型塑封單向晶閘管，可控制100W以下任何照明電路。VD1～VD4為1N4004～1N4007型整流二極體。LED可用普通紅色發光二極體，電阻均為RTX型1/8W碳膜電阻器。C1、C2用CD11-16V型電解電容器，C3為瓷片電容器。

製作與使用

這裡介紹一個簡單實用的觸摸延時開關電路，它具有簡單、廉價、性能好等特點，很適合愛好者自行製作。 電路原理：

延遲開關電路見圖D1--D1，SCR 組成開關的主迴路，BG1，BG2 等組成開關的控制迴路。

平時，BG1，BG2 均處於截止狀態，SCR 阻斷，電燈 H 不亮。此時220V交流電經 D1--D4 整流、R3 和DW 使 LED 發光，用作夜間指示開關位置。這時流過H的電流僅 2mA 左右，不足使電燈 H 發光。需要開燈時，只有用手指摸一下電極片 M，因人體泄露電流經 R5，R6 注入 BG2 的基極，BG2 迅速導通。BG2 集電極為低電平，BG1 也隨之導通，因此有觸發電流經 BG1 注入 SCR 的控制極使 SCR 開通，電燈 H 就通電發光。在 BG2 導通瞬間，C1 通過 BG2 的 c-e 極間被並聯在 DW 的兩端，因此被迅速充上約 12V 左右的電壓。電燈點亮後，人手離開 M，雖然 BG2 恢復截止狀態但由於 C1 所存儲的電荷通過 R1 向 BG1 發射結放電，使 BG1 依然保持導通狀態，所以電燈繼續發亮。當 C1 電荷基本放完後，BG1 恢復截止態，SCR失去觸發電流，當交流電過零時，SCR 關斷，電燈熄滅。

延時開關的印刷電路板圖

開關延遲時間主要由電阻 R1，R2 和電容 C1 的數值決定，下面提供一組實驗數據供大家參考。如要進一步增大延時時間，可加大 C1 容量。除上述主要因素外，BG1 的放大倍數以及 SCR 的觸發靈敏度對延時時間也有影響。

觸摸片採用馬口鐵製作，並焊接一隻2MΩ1/8W電阻，再引線到電路。開關的延時時間主要由R3、C1數值決定，圖示數據約1分鐘左右。若增大或縮短延時時間，可以增大或減小R3及C1數值。

注意：本電路與市電直接相接，在調試過程中要十分注意，以免觸電。有條件的朋友，可以先用隔離變壓器把市電隔離，再進行調試。電阻 R6 的引線要短，一頭直接焊在電極片 M 的背面，另一頭焊上一跟軟線，再接到印板上的 R5。採用兩個高阻值電阻的目的是為了確保使用者的絕對安全。

印製電路板的製作方法很多，業餘條件下可採用油漆描板、刀刻、不乾膠貼上、熱轉印製板等方法，下面以不乾膠制板為例進行說明。

1、將敷銅板裁成電路圖所需尺寸（47mm×32mm）並進行清潔處理。

2、將圖5-1-2的印板圖繪於不乾膠紙上（可以進行複印或掃描後列印）。

3、將繪好圖案的不乾膠緊貼到敷銅板上，充分壓實。

4、用刻刀刻透貼面層，形成所需電路，揭去非電路部分，清理掉留下的殘膠。

5、用三氯化鐵腐蝕電路板，腐蝕溫度可在60℃左右進行，腐蝕速度較快，溫度低，則腐蝕時間較長。

6、腐蝕好的電路板用清水沖洗乾淨，按圖案上的轉孔位置打好孔，揭去電路板上的不乾膠。

7、用細砂紙將電路板打磨光亮後塗上松香酒精溶液以備使用。

適用範圍

觸摸延時開關廣泛用於適用於樓梯間、衛生間、走廊、倉庫、地下通道、車庫等場所的自控照明，尤其適合常忘記關燈，關排氣扇場所，避免長明燈浪費現象，節約用電。功能特點：1、使用時只需觸摸開關的金屬片即導通工作，延長一段時間後開關自動關閉。2、套用控制，開關自動檢測對地絕緣電阻，控制更可靠無誤動作。3、無觸點電子開關，延長負載使用壽命。4、觸摸金屬片地極零線電壓小於36V的人體安全電壓，使用對人體無害。5、獨特的兩制設計，直接代替開關使用，可帶動各類負載（日光燈、節能燈、白熾燈、風扇等）