采用LED閃光及聲光警報(bào)電路的設(shè)計(jì)

王 賓

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采用LED閃光及聲光警報(bào)電路的設(shè)計(jì)

王 賓

(漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系, 福建漳州 363000)

提出了一種無(wú)變壓器LED閃光及聲光報(bào)警電路，電路包括市電輸入，電容降壓整流電路，穩(wěn)壓電路，低頻振蕩電路等，介紹了電路的結(jié)構(gòu)及工作原理，并對(duì)高頻振蕩電路和低頻振蕩電路選擇計(jì)算做了說(shuō)明。

無(wú)變壓器；振蕩電路；報(bào)警

聲響報(bào)警系統(tǒng)廣泛應(yīng)用與防盜報(bào)警和危情報(bào)警[1]等場(chǎng)合，現(xiàn)有的聲響報(bào)警電路，大多直接采用24V電壓，或者采用變壓器將市電降為低壓提供給聲響報(bào)警電路。采用24V電壓供電的方案還需設(shè)置變壓裝置，采用變壓器的電路方案，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，裝置占用空間大，成本高，可靠性差。

針對(duì)以上不足，筆者提出一種無(wú)變壓器LED閃光及聲光報(bào)警電路，控制方法新穎，方案具體實(shí)用，可以廣泛應(yīng)用于銀行防盜報(bào)警和消防火災(zāi)報(bào)警的場(chǎng)所。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括市電輸入，電容降壓整流電路，穩(wěn)壓電路，低頻振蕩電路，高頻振蕩電路，LED燈，電喇叭。市電輸入經(jīng)過(guò)電容降壓整流和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，分別向低頻振蕩電路和高頻振蕩電路供電，低頻振蕩電路的輸出作為閃光電源提供給LED，高頻振蕩電路輸出交變信號(hào)作為聲響電源，提供給電喇叭。

2 電路工作原理

系統(tǒng)電氣原理圖如圖2所示。

以下對(duì)電路工作原理進(jìn)行分析。

2.1 阻容降壓電路

阻容降壓電路工作原理是利用一定交流信號(hào)頻率下電容產(chǎn)生容抗來(lái)限制最大工作電流，電路中電阻兩端得到的電壓和消耗的電功率取決于電阻的特性。如圖3所示電路利用2u的電容進(jìn)行降壓，兩個(gè)穩(wěn)壓二極管D3和D4穩(wěn)壓后輸出+12V直流電壓，該電壓為后端低頻振蕩電路和高頻振蕩電路提供電能。

圖2 系統(tǒng)電氣原理圖

圖3 阻容降壓電路

2.2 低頻振蕩電路

系統(tǒng)電路中，采用NE555定時(shí)器[2]構(gòu)成的多諧振蕩器輸出作為閃光電源給LED，輸出的振蕩周期為：

輸出的振蕩頻率為：

（2）

NE555第三引腳輸出的高低電平持續(xù)時(shí)間分別為：

（4）

電路中3管腳（Vo）為高電平時(shí)，LED燈D5，D6，D7，D8的兩端電壓降要小于點(diǎn)亮閾值，LED燈此時(shí)不亮；當(dāng)NE555的第三引腳輸出為低電平時(shí)LED燈D5，D6，D7，D8的兩端電壓要大于點(diǎn)亮閾值，此時(shí)LED燈點(diǎn)亮。由于NE555的3腳高低電平變化是在1s時(shí)間內(nèi)變化1次，這樣在視覺(jué)上就產(chǎn)生了LED閃光的效果（圖4）。

圖4 低頻振蕩電路

2.3 高頻振蕩電路

圖5 高頻振蕩電路

在高頻振蕩電路中，NE555的第三引腳輸出經(jīng)與非門(mén)反向，在NE555的第三引腳端和與非輸出端接入電喇叭，保證兩端信號(hào)為交變信號(hào)，提供電喇叭的工作電壓。

該高頻振蕩電路振蕩周期和頻率為

（6）

由于NE555的第三引腳輸出經(jīng)與非門(mén)方向，且電喇叭是接在與非門(mén)輸入端和輸出端之間，這樣在一個(gè)周期內(nèi)NE555第三引腳輸出為高電平時(shí)施加在電喇叭上的電壓方向和NE555第三引腳輸出為低電平時(shí)施加在電喇叭上的電壓方向是相反的，而且施加的持續(xù)時(shí)間也不一樣，這樣實(shí)際就產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)的交流電壓提供電喇叭工作，提高電喇叭的工作效果（圖5）。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了一種采用LED閃光及聲光警報(bào)電路的設(shè)計(jì)（該技術(shù)已經(jīng)獲批國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利）[3]，包括市電輸入，電容降壓整流電路，穩(wěn)壓電路，低頻振蕩電路，高頻振蕩電路，LED燈，電喇叭，市電輸入經(jīng)電容降壓整流和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，分別向低頻振蕩電路和高頻振蕩電路供電，低頻振蕩電路的輸出作為閃光電源提供給LED，高頻振蕩電路輸出交變信號(hào)作為聲響電源，提供給電喇叭。該設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單可靠，控制方法新穎，實(shí)現(xiàn)方案具體實(shí)用，可廣泛應(yīng)用于銀行防盜報(bào)警和消防火災(zāi)報(bào)警的場(chǎng)所。

[1] 鮑春光, 張浪. 多功能聲光報(bào)警器的研制[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2017(1): 33-34.

[2] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008: 489-497.

[3] 福建農(nóng)林大學(xué). 一種無(wú)變壓器LED閃光及聲響報(bào)警電路[P]. 中國(guó)專(zhuān)利: CN201120369073.X, 2011－09－29.

（責(zé)任編輯：馬圳煒）

Design of an alarming circuit using LED light and sound

WANG Bin

(Zhangzhou Institute of Technology, Electronic Engineering Department, Zhangzhou 363000, China)

This paper presents an alarming circuit using LED light and sound without transform. The circuit comprises a commercial power input, a circuit reducing voltage by capacitor, voltage regulator circuit, low-frequency oscillation circuit, and so on. Moreover, the paper introduces the structure and working principle of the circuit, calculation of the high-frequency oscillation circuit and low-frequency oscillation circuit.

no transformer; oscillating circuit; alarming

1673-1417（2017）02-0001-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0001

TN609

A

2017－03－20

王 賓（1989—），男，福建三明人，助教，碩士，研究方向：電氣控制及其自動(dòng)化。