如何利用EG4002C构建一种微功耗声光控灯电路

声光控灯电路已经很多，有分立元件构建的低成本电路，也有门电路构建的低功耗电路，本文介绍的是一款微功耗，低成本的声光控灯电路，它是利用红外线感应处理模块EG4002C构建的一款低成本，高性能，焊点少，可靠性高的声光控灯电路。

图1是这款声光控灯电路原理图，在图1中，EG4002是一款专门为人体感应红外线信号处理电路，其功能与常用的BISS0001红外线处理集成电路相同，但将二级运放做在IC内部固定的30倍放大器而没有输入引脚。另外，将封锁时钟与延时时钟信号通过内部固定分配而共用一个时钟源。第一级运放的同相输入端也没有引出脚。这样就将BISS0001原来的16个引出脚简化成了8个引出脚，引出脚减少了一半！图1电路是在EG4002经典电路的基础上，增加一级三极管放大电路，并且将传感器由热释电传感器改成了电容式咪头，电路做成微功耗电路，EG4002的静态电流一般不会超过0.06ma，电路的静态电流主要由咪头偏置电路决定，R11的取值影响电路的静态电流同时也影响电路的灵敏度，R11取值大，电路静态电流降低而灵敏度也同时降低，R11取值减小，电路的静态电流增大，同时灵敏度也增大。实验R11取值20K-30K比较合适，当R11取值20K时，电路的静态电流约为0.24ma，工作电流约为0.3ma。这样，我们可以将限流电阻R1取值430K，这样电路可以提供约0.5ma的静态电流，完全可以满足电路静态电流的要求。电路的工作电流可以不考虑R1的影响，因为电路工作后，R1被短路！C11的端电压会升高到约60V！所以，此时可以不必考虑R1的影响了。R4*C5决定电路的延时时间和封锁时间，延时时间T1=100000T0，封锁时间与EG4002的后缀有关，本文使用的是EG4002C，相应的封锁时间为T2=7000T0;当我们取R4的单位用KΩ，C5的单位用nF，此时，则计数出的T0的单位相应的则为μs；T0与R4，D5的关系为：T0=0.4*R4*C5*R4/（R4-20K）。调节R4与C5的取值可以调节延时时间，但R4的取值最好不要低于100K，图1电路中的D6用于防止电路处于凌晨和傍晚光线明暗变化时可能导致的振荡现象。R7与光敏电阻RL2构建光控电路，白天环境光线比较强，RL2阻值比较小，与R7分压使EG4002C的③脚电压低于0.2VDD（0.66V）时，EG4002C的输出端⑥脚一直保持低电平输出。当环境光线低于设定光强时，此时，③脚电压高于0.2VDD而解除对输出的封锁。如果没有D6，电路可能在⑥脚输出高电平点亮灯后灯光照射到光敏电阻RL2上导致RL阻值变小而封锁⑥脚的高电平输出，但D6的加入，一旦⑥脚输出高电平立即通过D6使③脚强制输入高电平而保持⑥脚的输出，直到延时时间到跳变。

图1电路当咪头MK接受到声音信号，MK内部场效应管阻值发生变化经C7耦合Q1基极改变Q1的基极电流从而改变Q1的集电极电压经C6耦合到EG4002C的反相输入端经EG4002C内部第一级运放放大后送到EG4002C内部的第二级运放进行30倍放大，经内部解调电路处理在⑥脚输出高电平，经R3为白色发光二极管（或者绿色发光二极管）D提供工作电流，D发光传输到与D封装在一起的光敏电阻RL1的受光面使RL1的阻值变小，双向可控硅VS得到门极触发电流而导通，VS导通短路R1，此时，由C0为电路供电。由于C0的容抗远小于R1的阻抗，所以，电路工作电流增大，C11端电压上升到约60V，VS未导通时，430K大电阻串联在回路中电流很小，C11端电压约为9V，所以，LED灯串没有达到所需工作电压而不能点亮！由于EG4002C的⑥脚输出高电平，VS导通，短路R1，回路电流增大，C11端电压上升，LED灯串得到所需工作电压而发光照明。如果D使用超高亮度的5mm平头白色白色发光二极管，RL1使用5mm的硫化镉光敏电阻5628（5528不推荐使用），R3的阻值可以增大到430K！电路有1μA的电流就可以触发VS导通！实验时可以低到0.3μA仍然可以可靠的触发VS（VS为97A6）。电路的触发灵敏度非常高，D如果使用绿色发光二极管，灵敏度略低于白色发光二极管，电流可以设置在10μA以上。D和RL1也可以使用成品线性光耦LCR-0202，此时，触发电流适当增大，图1中R3取值20K 适合LCR-0202等成品线性光耦。

关于自制线性光耦，我们可以将5mm的白色或者绿色LED的发光面与光敏电阻5628的受光面紧贴，然后用5mm的黑色热缩套管将光敏电阻与LED固定就可以得到一只自制的高灵敏度线性光耦。自制时注意将光敏电阻和LED的引脚处压扁以防管脚短路同时防止漏光。因为5628的灵敏度很高。

C0的取值根据所用LED功率合适取值，一般我们可以用常用的0.5W的LED，此时，C0可以取0.68μF。C11可以根据LED灯串的串联个数选取，在LED取18只串联时，C11可以使用100μF/100V或者220μF/100V的电解电容。为了选取元件的需要，下面列出EG4002的后缀与延时时间及封锁时间的比例关系：T1/T2值。

笔者选用的是常用的EG4002C，其延时时间与封锁时间的比例为14，也就是当封锁时间为1S时，延时时间为14S。总时间周期为15S。EG4002的CT端充电回路为VDD经R4为C5充电，而C5的放电则通过内部开关固定一个20K的放电电阻。

为了获得稳定的工作电压VDD，电路使用了一片低功耗串联稳压集成电路HT7533为EG4002C提供稳定的3.3V工作电压。AS1117不能在这个电路中使用，因为AS1117的静态功耗比较大，不适合微功耗场合使用。HT75系列微功耗低压差串联稳压集成电路是一款性价比非常高对的微功耗稳压集成电路。非常适合微功耗场合使用。这个稳压集成电路广泛应用在人体感应红外线处理电路中。该集成电路的电压调整管为MOS管，驱动电流极微！HT7533的引出脚与类似的AS1117系列的输入与输出引脚相反，取代AS1117时应该对调输入与输出引脚（我们可以网购廉价的AS1117稳压模块，然后对调输入与输出引脚换上HT7533就可以得到一个微功耗3.3V稳压模块）。
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