触摸延时开关的工作原理及电路图

触摸延时开关的工作原理及电路图

一、工作原理

触摸式延时开关有一个金属感应片在外面，人一触摸就产生一个信号触发三极管导通，

对一个电容充电，电容形成一个电压维持一个场效应管管导通灯泡发光。当把手拿开后，停

止对电容充电，过一段时间电容放电完了，场效应管的栅极就成了低电势，进入截止状态，

灯泡熄灭。

触摸式延时开关电路虚线右面是普通照明线路，左部是电子开关部分。VD～VD、VS

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组成开关的主回路，IC组成开关控制回路。平时，VS处于关断状态，灯不亮。VD～VD

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输出220V脉动直流电经R限流，VD稳压，C滤波输出约12V左右的直流电供IC使用。

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此时LED发光，指示开关位置，便于夜间寻找开关。

IC为双D触发器，只用其中一个D触发器将其接成单稳态电路，稳态时1脚输出低电

平，VS关断。当人手触摸一下电极M时，人体泄漏电流经R、R分压，其正半周使单稳

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态电路翻转，1脚输出高电平，经R加到VS的门极，使VS开通，电灯点亮。这时1脚输

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出高电平经R向电容C充电，使4脚电平逐渐升高直至暂态结束，电路翻回稳态，1脚突

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变为低电平，VS失去触发电压，交流电过零时即关断，电灯熄灭。

二、按钮触摸开关

按动按钮开灯后，电路能自动延时关灯，电路如图二所示。D为开关所在的安装位置

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做指示，D～D组成桥式整流，将50Hz的的交流电整流为100Hz的脉动直流电压，按下

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K1，电流经过R限流后通过D为C充电，同时V的控制极得到触发电压，V导通，灯

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泡点亮。松手后K自动复位断开，C开始放电，为V的控制极继续提供触发电压，V继

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续导通，灯泡继续亮，当C两端电压低于0.7V时， V控制极失去有效的触发电压，此时

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V阳极的脉动电流到0点时，与阴极电压相等而关断，灯泡熄灭，这就是单向可控硅的“过

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0关断”。调整R的阻值，使C有效放电时间达到40～60秒钟最好。图三电路多了一只用

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三极管组成的反相器，利用C充电时间做灯泡点亮的延时时间。平时，Q由R提供偏压

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而饱和导通，使V控制极失去有效触发电压，灯泡熄灭。按下按钮接通K后，Q基极为

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0V，Q截止，V控制极得到触发电压而导通，灯泡点亮，接通K的同时，也为C提供了

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放电的闭合回路，C放电很快完成。松手后，K复位自动断开，C在R限流下开始缓慢充

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电，此时Q基极电压小于0.7V而继续截止。当C两端电压≥0.7V时，Q开始导通，使V

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失去触发电压而过0关断，灯泡熄灭。R的阻值和C的容量，决定延时的时间长短。

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（一）元器件选择

IC应采用CMOS数字集成电路CD4013，它为双D触发器，本电路里只使用它的一半，

另一个D触发器悬空。VS用2N6565、MCR100-8等小型塑封单向晶闸管，可控制100W以

下任何照明电路。VD～VD为1N4004～1N4007型整流二极管。LED可用普通红色发光二

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极管，电阻均为RTX型1/8W碳膜电阻器。C、C用CD11-16V型电解电容器，C为瓷片

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电容器。

（二）制作与使用

这里介绍一个简单实用的触摸延时开关电路，它具有简单、廉价、性能好等特点，很适

合爱好者自行制作。 电路原理：

延迟开关电路见图D-D，SCR组成开关的主回路，BG，BG等组成开关的控制回路。

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平时，BG，BG均处于截止状态，SCR阻断，电灯H不亮。此时220V交流电经D--D

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整流、R和DW使LED发光，用作夜间指示开关位置。这时流过H的电流仅2mA 左右，

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不足使电灯H发光。需要开灯时，只有用手指摸一下电极片M，因人体泄露电流经R，R

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注入BG的基极，BG迅速导通。BG集电极为低电平，BG也随之导通，因此有触发电流

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经BG注入SCR的控制极使SCR开通，电灯H就通电发光。在BG导通瞬间，C通过BG

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的c-e极间被并联在DW的两端，因此被迅速充上约12V左右的电压。电灯点亮后，人手

离开M，虽然BG恢复截止状态但由于C所存储的电荷通过R向BG发射结放电，使BG

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依然保持导通状态，所以电灯继续发亮。当C电荷基本放完后，BG恢复截止态，SCR失

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去触发电流，当交流电过零时，SCR关断，电灯熄灭。

延时开关的印刷电路板图

开关延迟时间主要由电阻 R，R和电容C的数值决定，下面提供一组实验数据供大

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家参考。如要进一步增大延时时间，可加大C容量。除上述主要因素外，BG的放大倍数

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以及 SCR 的触发灵敏度对延时时间也有影响。

触摸片采用马口铁制作，并焊接一只2MΩ1/8W电阻，再引线到电路。开关的延时时间

主要由R、C数值决定，图示数据约1分钟左右。若增大或缩短延时时间，可以增大或减

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小R及C数值。

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注意：本电路与市电直接相接，在调试过程中要十分注意，以免触电。有条件的朋友，可以

先用隔离变压器把市电隔离，再进行调试。电阻R的引线要短，一头直接焊在电极片M的

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背面，另一头焊上一跟软线，再接到印板上的R。采用两个高阻值电阻的目的是为了确保

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使用者的绝对安全。

说明：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。

1、将敷铜板裁成电路图所需尺寸（47mm×32mm）并进行清洁处理。

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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，按图案上的钻孔位置打好孔，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。

（三）适用范围

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。功能特点：

1、使用时只需触摸开关的金属片即导通工作，延长一段时间后开关自动关闭。

2、应用控制，开关自动检测对地绝缘电阻，控制更可靠无误动作。

3、无触点电子开关，延长负载使用寿命。

4、触摸金属片地极零线电压小于36V的人体安全电压，使用对人体无害。

5、独特的两制设计，直接代替开关使用，可带动各类负载（日光灯、节能灯、白炽灯、风

扇等）

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