摘 要：声光控延时开关电路在日常生活中是较为实用的自控开关。以常用的分立元件来制作，既能巩固元器件的运行，制作完成后又能运用到实际生活中，可以激发学生的制作兴趣。
关键词：声光控 延时 光敏电阻 制作工艺
一、产品描述
声光控延时开关电路由交流开关、电子开关、整流电路、检波器、声音放大电路组成，是一种集声、光、定时于一体的、既节电又方便的无触点开关。在晚上光线变暗时，可用声音自动开灯，定时40s左右后自动熄灭。白天光线充足时，无论多大的声音干扰也不能开灯。它特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室、厕所等公共场所的照明电路。
二、原理图
原理图如下图所示。
图
三、原理分析
当有声音信号时，驻极体话筒BM将声音信号接收后经V1放大，再经整流电路转变为电压信号。当有光线照在光敏电阻RG上时，其阻值变小，对直流控制电压衰减很大，导致V2、V3和R9、VD6组成的电子开关截止。而C4中无电荷，使单向可控硅MCR处于截止状态，灯泡不亮。
结论1：有声音有光照时，灯泡不亮。
同理：当有声音信号传入而又无光照射在光敏电阻RG时，RG阻值很大，对直流控制电压衰减很小。V2、V3和R9、VD6组成的电子开关导通，使C4充电。由于充满电时间很迅速，C4充满电荷后通过R10把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。当C4中电荷放至零时，MCR回复截止状态，灯熄灭。
结论2：有声音无光照时，灯泡亮。
当灯泡点亮过程中有新的声源出现时，C4会重新充电后重新放电，即重新计算点亮时间。如果需要改变灯亮时长，只需更改C4或者R10的参数即可。
四、主要元器件的检测
1.三极管
（1）用万用表判断三极管的三个极性。判断口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。”
（2）判断三极管的好坏。①检查三极管的两个PN结；②检查三极管的穿透电流；③测量三极管的放大性能。
（3）三极管放大倍数的测量。选用欧姆挡的R×100（或R×1k）挡，对NPN型管，红表笔接发射极，黑表笔接集电极，测量时，比较用手捏住基极和集电极（两极不能接触）和把手放开两种情况下小指针摆动的大小，摆动越大，β值越高。
2.晶闸管
（1）晶闸管的导通条件。晶闸管的导通条件：阳极A加正向电压，同时控制极G加正向触发电压。晶闸管导通后，即使控制极G的电流消失了，晶闸管仍然能够维持导通状态，这是由于触发信号只起触发作用，没有关断功能。
（2）晶闸管的测量。万用表选用电阻R×1挡，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻，直至找出读数为数十欧姆的一对引脚，此时黑笔接的引脚为控制极G，红笔接的引脚为阴极K，另一空脚为阳极A。此时将黑表笔接已判断了的阳极A，红表笔仍接阴极K，万用表指针应不动。用短接线瞬间短接阳极A和控制极G，此时万用表指针应向右偏转，阻值读数为10Ω左右。如阳极A接黑表笔，阴极K接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向晶闸管已击穿损坏。
3.驻极体话筒
驻极体话筒的检测包括电阻测量和灵敏度测量。
（1）电阻测量。将万用表置于R×100或R×1k挡，红表笔接驻极体话筒的芯线或信号输出点，黑表笔接引线的金属外皮或话筒的金属外壳。一般所测阻值应在500Ω～3kΩ范围内。若所测阻值为∞，则说明话筒开路，若测得阻值接近0，则表明话筒有短路性故障。如果阻值比正常值小得多或大得多，都说明被测话筒性能变差或已经损坏。
（2）灵敏度检测。将万用表置于R×100挡，将红表笔接话筒的负极（一般为话筒引出线的芯线），黑表笔接话筒的正极（一般为话筒引出线的屏蔽层），此时，万用表应指示出某一阻值（例如1kΩ），接着正对着话筒吹一口气，并仔细观察指针，应有较大幅度的摆动。万用表指针摆动的幅度越大，话筒的灵敏度越高；若指针摆动幅度很小，说明话筒灵敏度很低，使用效果不佳。若吹气时发现指针不动，可交换表笔位置再次吹气试验，若指针仍然不摆动，则说明话筒已经损坏。另外，如果在未吹气时，指针指示的阻值便出现漂移不定的现象，则说明话筒稳定性很差，这样的话筒是不宜使用的。
4.光敏电阻
光敏电阻器是利用半导体光电效应制成的一种特殊电阻器。光敏电阻的特点是对光线非常敏感。无光线照射时，光敏电阻呈高阻状态，当有光线照射时，电阻值迅速减小。没有光照时的暗阻RR越大越好，而亮阻RL则越小越好。
（1）光敏电阻的检测。检测光敏电阻时，将万用表置于R×1k挡，两表笔分别任意各接光敏电阻的一个引脚，然后分别进行暗阻、亮阻和灵敏性测试。
（2）检测灵敏性。将光敏电阻透光窗口对准入射光线，用小黑纸片在光敏电阻的透光窗上部晃动，使其间断受光，此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动，说明光敏电阻的光敏材料已损坏。
五、元件清单表（略）
六、制作工艺
1.元件机械加工
（1）电阻管脚：用镊子弯管脚，不要弯死角（90°），需要有一定的弧度。
（2）电解电容管脚：用镊子弯管脚，不要弯死角（90°），需要有一定的弧度，折角处距电容器1cm。
（3）二极管管脚：用镊子弯管脚，不要弯死角（90°），需要有一定的弧度。
（4）三极管管脚：管脚微叉成一平面。
（5）晶闸管管脚：管脚微叉成一平面。
（6）光敏电阻管脚：用镊子弯管脚，不要弯死角（90°），需要有一定的弧度。
（7）驻极体话筒：引脚在焊盘上加适量焊锡。
（8）导线线头：线口平齐，芯线镀锡后，表面要光滑，无毛刺、无污物。
2.插装与焊接元器件
（1）二极管VD1-VD6：采用卧式安装，在安装时一定要注意其正、负极不能出现错误。
（2）稳压二极管VS：采用卧式安装，在安装时一定要注意其正、负极不能出现错误。
（3）R1-R10：卧式插装、电阻的误差色环向下，两管脚距离相等，电阻器距电路板2mm。
（4）C2：立式插装，不分正负极。
（5）VT：立式插装，控制极G朝向左边。
（6）V1-V3：立式插装，V1、V2上集下发，V3下集上发，三极管距电路板4mm。
（7）C1、C3、C4：立式插装，C3左正右负，C1和C4上正下负。
（8）驻极体话筒BM：采用立式安装，驻极体的引脚用剪下的管脚焊接上，驻极体和外壳连接的为负极。
（9）光敏电阻RG：采用立式安装，注意安装高度。
（10）电源线及信号线连接：正端用红线，负端用黑线，铜线要完全扎入焊孔。
焊接操作要领：电烙铁温度控制，电烙铁加热、送锡、撤锡时间控制。
3.检验与检修
（1）检查焊点：是否漏焊、错焊、虚焊。
（2）检查连线：检查功能单元装接中焊点、焊接、布线、装配质量，临近焊点间应清理干净，防止焊点间短路并组成成品，修正功能单元布线，排除一般的故障。
4.通电检查
（1）接入灯泡，接线注意要领。
（2）接入220V交流电源：注意通电检查必须要在外观检查及连线检查无误后才可进行。
5.常用与仪表
电烙铁、尖嘴钳、斜口钳、镊子、一字旋具、十字旋具、吸焊器；焊锡、助焊剂；万用表。
七、调试
通电后请先将光敏电阻的光挡住，用手轻拍出声，这时灯应亮，延时一会儿灯灭。若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮，说明制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。
1.灯泡一直亮着
灯泡一直亮着，多是三极管被击穿，造成晶闸管VT中一直有电流通过，从而灯泡回路一直处于导通状态；或者是晶闸管VT和灯泡回路的接法不正确，使得晶闸管VT中一直有电流通过或者灯泡直接接在电源回路上，从而使灯泡一直处于导通状态。
2.灯泡始终不亮
出现这一问题，要先检查灯泡是否正常。如果灯泡正常，就说明开关电路中有元件损坏。可先焊开光敏电阻器的一个脚，在将话筒送入声音信号的同时，用万用表测V1集电极的电压，看指针是否摆动。若摆动很小或不摆动，就应检查声音触发控制电路中的各元件，包括话筒、电阻器R2到R5、电容器C2、三极管V1；若指针摆幅很明显，再测三极管V3集电极电压，若此处无电压，就说明三极管V2、V3、二极管VD6、电阻器R6-R9、电容器C3之一有损坏。
3.发光时间短
这是延时电路的电容器C4或电阻器R10有问题，可用容量大一点的电容替换C4，或对电阻器R10进行替换。若更换后，延时时间还是较短，则有可能是二极管VD6不良。应注意，在实际电路中，由于电容器本身有电阻，再加上其放电并不是放到零为止，而是放到电流正好可驱动三极管V3为止，所以其放电时间比理论计算短得多。
4.灯泡响应灵敏度低
如果需要很大响声，灯泡才能触发点亮，则说明触发电路元件性能下降，此时应着重检查三极管V1的放大倍数β值，以及检查电阻R2-R5和电容器C2等。
