如何利用EG4002C構建一種微功耗聲光控燈電路

聲光控燈電路已經很多，有分立元件構建的低成本電路，也有門電路構建的低功耗電路，本文介紹的是一款微功耗，低成本的聲光控燈電路，它是利用紅外線感應處理模塊EG4002C構建的一款低成本，高性能，焊點少，可靠性高的聲光控燈電路。

圖1是這款聲光控燈電路原理圖，在圖1中，EG4002是一款專門為人體感應紅外線信號處理電路，其功能與常用的BISS0001紅外線處理集成電路相同，但將二級運放做在IC內部固定的30倍放大器而沒有輸入引腳。另外，將封鎖時鐘與延時時鐘信號通過內部固定分配而共用一個時鐘源。第一級運放的同相輸入端也沒有引出腳。這樣就將BISS0001原來的16個引出腳簡化成了8個引出腳，引出腳減少了一半！圖1電路是在EG4002經典電路的基礎上，增加一級三極管放大電路，并且將傳感器由熱釋電傳感器改成了電容式咪頭，電路做成微功耗電路，EG4002的靜態電流一般不會超過0.06ma，電路的靜態電流主要由咪頭偏置電路決定，R11的取值影響電路的靜態電流同時也影響電路的靈敏度，R11取值大，電路靜態電流降低而靈敏度也同時降低，R11取值減小，電路的靜態電流增大，同時靈敏度也增大。實驗R11取值20K-30K比較合適，當R11取值20K時，電路的靜態電流約為0.24ma，工作電流約為0.3ma。這樣，我們可以將限流電阻R1取值430K，這樣電路可以提供約0.5ma的靜態電流，完全可以滿足電路靜態電流的要求。電路的工作電流可以不考慮R1的影響，因為電路工作后，R1被短路！C11的端電壓會升高到約60V！所以，此時可以不必考慮R1的影響了。R4*C5決定電路的延時時間和封鎖時間，延時時間T1=100000T0，封鎖時間與EG4002的后綴有關，本文使用的是EG4002C，相應的封鎖時間為T2=7000T0;當我們取R4的單位用KΩ，C5的單位用nF，此時，則計數出的T0的單位相應的則為μs；T0與R4，D5的關系為：T0=0.4*R4*C5*R4/（R4-20K）。調節R4與C5的取值可以調節延時時間，但R4的取值最好不要低于100K，圖1電路中的D6用于防止電路處于凌晨和傍晚光線明暗變化時可能導致的振蕩現象。R7與光敏電阻RL2構建光控電路，白天環境光線比較強，RL2阻值比較小，與R7分壓使EG4002C的③腳電壓低于0.2VDD（0.66V）時，EG4002C的輸出端⑥腳一直保持低電平輸出。當環境光線低于設定光強時，此時，③腳電壓高于0.2VDD而解除對輸出的封鎖。如果沒有D6，電路可能在⑥腳輸出高電平點亮燈后燈光照射到光敏電阻RL2上導致RL阻值變小而封鎖⑥腳的高電平輸出，但D6的加入，一旦⑥腳輸出高電平立即通過D6使③腳強制輸入高電平而保持⑥腳的輸出，直到延時時間到跳變。

圖1電路當咪頭MK接受到聲音信號，MK內部場效應管阻值發生變化經C7耦合Q1基極改變Q1的基極電流從而改變Q1的集電極電壓經C6耦合到EG4002C的反相輸入端經EG4002C內部第一級運放放大后送到EG4002C內部的第二級運放進行30倍放大，經內部解調電路處理在⑥腳輸出高電平，經R3為白色發光二極管（或者綠色發光二極管）D提供工作電流，D發光傳輸到與D封裝在一起的光敏電阻RL1的受光面使RL1的阻值變小，雙向可控硅VS得到門極觸發電流而導通，VS導通短路R1，此時，由C0為電路供電。由于C0的容抗遠小于R1的阻抗，所以，電路工作電流增大，C11端電壓上升到約60V，VS未導通時，430K大電阻串聯在回路中電流很小，C11端電壓約為9V，所以，LED燈串沒有達到所需工作電壓而不能點亮！由于EG4002C的⑥腳輸出高電平，VS導通，短路R1，回路電流增大，C11端電壓上升，LED燈串得到所需工作電壓而發光照明。如果D使用超高亮度的5mm平頭白色白色發光二極管，RL1使用5mm的硫化鎘光敏電阻5628（5528不推薦使用），R3的阻值可以增大到430K！電路有1μA的電流就可以觸發VS導通！實驗時可以低到0.3μA仍然可以可靠的觸發VS（VS為97A6）。電路的觸發靈敏度非常高，D如果使用綠色發光二極管，靈敏度略低于白色發光二極管，電流可以設置在10μA以上。D和RL1也可以使用成品線性光耦LCR-0202，此時，觸發電流適當增大，圖1中R3取值20K 適合LCR-0202等成品線性光耦。

關于自制線性光耦，我們可以將5mm的白色或者綠色LED的發光面與光敏電阻5628的受光面緊貼，然后用5mm的黑色熱縮套管將光敏電阻與LED固定就可以得到一只自制的高靈敏度線性光耦。自制時注意將光敏電阻和LED的引腳處壓扁以防管腳短路同時防止漏光。因為5628的靈敏度很高。

C0的取值根據所用LED功率合適取值，一般我們可以用常用的0.5W的LED，此時，C0可以取0.68μF。C11可以根據LED燈串的串聯個數選取，在LED取18只串聯時，C11可以使用100μF/100V或者220μF/100V的電解電容。為了選取元件的需要，下面列出EG4002的后綴與延時時間及封鎖時間的比例關系：T1/T2值。

筆者選用的是常用的EG4002C，其延時時間與封鎖時間的比例為14，也就是當封鎖時間為1S時，延時時間為14S?？倳r間周期為15S。EG4002的CT端充電回路為VDD經R4為C5充電，而C5的放電則通過內部開關固定一個20K的放電電阻。

為了獲得穩定的工作電壓VDD，電路使用了一片低功耗串聯穩壓集成電路HT7533為EG4002C提供穩定的3.3V工作電壓。AS1117不能在這個電路中使用，因為AS1117的靜態功耗比較大，不適合微功耗場合使用。HT75系列微功耗低壓差串聯穩壓集成電路是一款性價比非常高對的微功耗穩壓集成電路。非常適合微功耗場合使用。這個穩壓集成電路廣泛應用在人體感應紅外線處理電路中。該集成電路的電壓調整管為MOS管，驅動電流極微！HT7533的引出腳與類似的AS1117系列的輸入與輸出引腳相反，取代AS1117時應該對調輸入與輸出引腳（我們可以網購廉價的AS1117穩壓模塊，然后對調輸入與輸出引腳換上HT7533就可以得到一個微功耗3.3V穩壓模塊）。
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