手电筒光遥控交流开关 2019-12-17
用一把手电筒就能遥控各种家用电器工作与否，这是多么令人向往而有趣的事呀！这不是梦想，赶快按照下面的介绍动手去实现吧！
这种遥控开关与普通手电筒配合使用，能够在10m范围内有效遥控普通电视机、收录机、电风扇和照明灯具等家用电器具“开”或“关”，具有良好地性能和使用价值。
一、工作原理
手电筒光遥控交流开关的电路如图1所示。电路核心器件为一国产新型记忆自锁继电器K，它采用脉冲吸合、复位的工作方式，既简化电路、降低成本、节省电耗，又能很方便地实现开关的双稳态控制。220V交流电经电阻器R2限流、晶体二极管VD3半波整流、稳压二极管VD2稳压和电容器C2滤波后，输出12V直流电压，供控制电路用电。这里R2取值很大，既使开关自身耗电超不过43mW，又利于VS导通后自行关断；C2容量也取得比较大，可使其具有一定储能作用，以满足K动作时线圈所必需的脉冲电功率。
平时，光敏三极管VT无光照射呈较高阻值，单向晶闸管VS因无触发电流而处于截止状态，K不吸合。当用手电筒照射一次VT时，VT受光照呈低阻值，R1两端就产生一正脉冲电压，通过C1耦合至VS控制极，触发VS导通。于是，C2通过K的线圈快速放电，放电电流使K吸合，由其触点KH接通被控用电器电源。C2放电结束后，由于R2输出电流（实测仅0.44mA）小于VS维持导通电流，故VS自行关断。但K却依靠内部特殊机械结构保持“锁定”，实现用电器始终通电工作。当再次用手电筒照射VT时，VS再次导通，已充好电的C2通过K线圈又一次快速放电，放电电流使K释放，由KH自动切断用电器电源。
二、元器件选择
K采用新颖工作电压是12V的ZS-01F型记忆自锁继电器，它实质上是一种静态不耗电的双稳态继电器；其外形尺寸及引脚排布如图2所示。该器件共有5个端子，其中3个触点（一组转换触点）端子，2个触发（线圈）端子。触发脉冲正、负均可（电源极性可以任意调换），每触发一次继电器状态变换一次，触发后由继电器内部特殊的机械结构来保持触点状态“锁定”，不需给继电器再加电，这是有别于普通继电器的最大特征之一。该器件的转换触点负荷为3A×220V（交流），工作寿命达10万次，完全满足控制一般家用电器的要求。
VS用MCR100-1或BT169、2N6565等型硅塑料封装小型单向晶闸管。VT用3DU12、3DU22等型硅光敏三极管，亦可用亮阻≤1kΩ、暗阻≥1MΩ的普通光敏电阻器来代替（经实际试验，证明效果良好）。VD1用1N4148型硅开关二极管，其作用是为C1提供放电回路；VD2用12V、0.25W普通硅稳压二极管，如2CW60、1N4106型等；VD3用1N4007型硅整流二极管。
R1、R2均用RTX-1/4W型碳膜电阻器。C1、C2用CD11-16V型电解电容器。XS用机装式交流电两孔（或三孔）插座，亦可用普通壁式插座代替。XP用市售交流电两极（或三极）电源插头。
三、制作与使用
图3所示为该遥控开关的印制电路板接线图，印制板实际尺寸约40mm×35mm。整个电路可焊装在一个绝缘密闭小盒（如塑料香皂盒）内。XS固定在盒面板上所开的孔中，XP通过长约1m的双股电线引出盒外。VT则固定在盒侧前面所开的孔中，使之能够有效接收手电筒的光束。为避免周围其它突变光源干扰VT，须在VT前面加装上一段用黑铁皮做成的管形（亦可用黑塑料笔杆加工成）遮光罩。
如果该开关仅用于控制单一用电器，还可不用外壳，而将焊接好的电路板直接装入欲遥控电视机、电风扇、照明灯等的机箱或底座腔内。这时，XS和XP可省掉不用，使制作更加简单。
制做成的光遥控开关，无须任何调试便可投入使用。由于C2充电需要时间，故每次遥控“开（关）”后，须经5s后方可再次遥控“关（开）”，之前进行遥控不会改变开关状态。这一特点对开关工作可靠性十分有益，它能有效排除每次手电筒光断续照射VT（实际中无法避免）而造成的开关频繁动作。该开关可控制500W以内（纯感性负载限制在100W内）的各种220V交流用电器具。