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触摸延时开关的制作
触摸延时开关广泛用于适用于楼梯间、卫生间、走廊、仓库、地下通道、车库等场所的自控照明，尤其适合常忘记关灯，关排气扇场所，避免长明灯浪费现象，节约用电。本开关为无触点电子开关，不产生火花，可然气体场所使用更为安全。使用时，只要用手指摸一下触摸电极，灯就点亮，延时一段时间后会自动熄灭，可以直接取代普通开关，不必更改原有布线。
一、电路组成与工作原理
图1 触摸延时开关电路原理图
电路原理如图1，虚线左面是普通照明线路，右面是电子开关部分。VD1～VD4、VS组成开关的主回路，VT1、VT2组成开关控制回路。平时，VT2基极无人体触摸电流注入，处于截止状态，VD1～VD4整流输出220V脉动直流电经R3使VT1导通，VS处于关断状态，灯不亮。当人手触摸一下电极M时，人体泄漏电流经R6、R5、R4分压，其正半周使VT2导通，C1存储的电荷很快通过VT2泄放，VT1因无基极电流而关闭，VD1～VD4整流输出220V脉动直流电经R2使VS导通，电灯HL被点亮。当人手离开电极M后，VT2因无基极电流而截止，R3的电流开始对C1充电，此时灯仍然处于被点亮状态，当C1两端的电压被充到一定值时（约0.6V），VT1重新导通，VS失去触发电压，交流电过零时即关断，电灯熄灭。改变C1的容量可以改变电灯关闭的延时时间，根据使用的场合可以对其容量进行调整。R1和VD5组成待机发光指示电路，当电灯关闭时VD5发光，指示开关位置，便于夜间寻找开关。为了增加电路的安全性，采用R5、R6串联后接到人体触摸电极。
二、触摸延时开关的制作过程
1.印制电路板的制作
印制电路板的制作方法很多，业余条件下可采用油漆描板、刀刻、不干胶粘贴、热转印制板等方法，下面以不干胶制板为例进行说明。
图2 触摸延时开关印板图
①将敷铜板裁成电路图所需尺寸（47mm×32mm）并进行清洁处理。
②将图5-1-2的印板图绘于不干胶纸上（可以进行复印或扫描后打印）。
③将绘好图案的不干胶紧贴到敷铜板上，充分压实。
④用刻刀刻透贴面层，形成所需电路，揭去非电路部分，清理掉留下的残胶。
⑤用三氯化铁腐蚀电路板，腐蚀温度可在60℃左右进行，腐蚀速度较快，温度低，则腐蚀时间较长。
⑥腐蚀好的电路板用清水冲洗干净，按图案上的转孔位置打好孔，揭去电路板上的不干胶。
⑦用细砂纸将电路板打磨光亮后涂上松香酒精溶液以备使用。
2.元器件选择
表1 触摸延时开关元件清单
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元件代号 |
元件名称 |
规格型号 |
数量 |
备注 |
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VD1～VD4 |
二极管 |
1N4007 |
4 |
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VD5 |
发光二极管 |
白色 |
1 |
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VS |
晶闸管 |
MCR100-6 |
1 |
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VT1、VT2 |
三极管 |
9014 |
2 |
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R1 |
电阻器 |
RT1-0.125-100KΩ±5% |
1 |
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R2、R3 |
电阻器 |
RT1-0.125-1MΩ±5% |
2 |
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R4 |
电阻器 |
RT1-0.125-120KΩ±5% |
1 |
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R5、R6 |
电阻器 |
RT1-0.125-5.1MΩ±5% |
2 |
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C1 |
电解电容器 |
22μF/16V |
1 |
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M |
触摸电极 |
10mm金属片 |
1 |
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HL |
灯泡 |
40W/220V |
1 |
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根据参考原理图1，需要准备表1所示元器件。VS用MCR100-6等小型塑封单向晶闸管，可控制100W以下任何照明电路。VD1～VD4为1N4007型整流二极管。LED用白色发光二极管，以增加发光亮度，同时可以充当小夜明灯使用，电阻均为RTX型1/8W碳膜电阻器。C1用CD11-16V型电解电容器，三极管为9014。
3. 制作与使用
图3 触摸延时开关元件布局图
图4 触摸延时开关装配图
按照图3所示的元件布局和图4所示的装配图仔细插件、焊接。装配工艺可参照如下步骤进行。
①安装二极管VD1～VD4，电阻R1～R6
均采用卧式安装，元件紧贴印制板，二极管字应朝上，电阻色环顺序从左至右，由下到上。引脚直立焊接，焊接时注意焊料适量，确保焊点光亮，无虚焊、漏焊等不良焊点。剪脚位与焊点平齐或高出焊点0.5mm。
②安装三极管VT1、VT2，晶闸管VS，发光二极管VD5，电容C1
采用直立式安装， VT1、VT2、VS底面离印制板5-8mm，C1尽量贴近印制板，发光二极管VD5根据外壳尺寸留取适当的长度，。
③安装触摸片M
触摸片M用软导线与电路板相连，焊接要可靠，注意该导线不能与电路板其他地方相连，防止出现触电的可能。
④连接灯泡
对照原理图和装配图，认真检查电路，确认无误后可连接灯泡，通电试机。
⑤试机成功后，可将电路板装入外壳，外壳可以采用成品开关改造。
4 ．安装注意事项
①本电路设计是采用国际标准的二线制接线方式，安装时火线进开关。
②可一个开关负载多个灯泡，也可多个开关并联负载一个灯泡。|
③如灯光点亮时间很短，是零线接入开关所致，拆下零线，把火线正确接入开关即可。
④本开关严禁短路及超载使用（单个开关负载总功率不能大于是100W）
⑤本开关底板带电，通电后不能用手触摸电路板的任何部位，以防触电。检修时可以使用1:1的隔离变压器，以确保安全。
三、触摸延时开关制作过程中造成的故障进行维修
本电路的功能是充当一个开关使用，它所产生的故障有灯长亮、不亮、灯亮度异常等几种。其检修方法很多，可以根据原理测量电阻、电压、短路法、焊开元件法等方法灵活运用。以下列出常用检修方法，供学习时参考。
1.灯长亮
灯长亮说明开关的主回路处于导通状态，可以短路VT1的ce脚，若还亮，则故障在VS击穿和二极管VD1～VD4有一只短路。反之则为控制电路发生故障，可能的原因有VT2的ce极击穿，电容C1短路或漏电，电阻R3开路，使VT1不能形成基极电流，可以通过测量VT1的基极电位很快确认，若基极电位正常，则为VT1损坏。
2.灯不亮
根据原理图，可以用短路法逐极进行查找。首先短路开关输入端，灯不亮说明故障在开关以外的电路，如灯泡损坏，连线不良等，反之为本电路有故障，可参见如下步骤进行。
3.灯亮度不正常
灯长亮，但亮度不够，能够受触摸片控制，说明VD1～VD4有一只二极管击穿。如果灯能够受触摸片控制，但亮度不够，则说明有一只二极管开路。可以通过直接测量在线电阻的方法很快确定具体是哪一只二极管损坏。
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