卫生间照明灯、换气扇自动控制器

杨鑫浩

为了能及时地将卫生间内的异味排出，很多家庭都装了换气扇，但一些来客或小孩常常忘记打开换气扇。为了解决这个问题，设计了一种能自动控制换气扇和照明灯的电子装置，这样不给上卫生间的人增添任何麻烦，又能自动换气和开、关灯，节能而方便。

　　该装置电路工作原理见图1。它是由磁开关电路、单稳态延时电路、照明灯控制电路、换气扇控制电路和电源电路等组成。当卫生间门关上时，永久磁铁ZT与常闭型干簧管AG靠得很近，由于ZT的磁力作用，导致AG内丙触片断开，三极管VT无偏流而截止，此时时基集成电路IC1的②脚呈高电平，故IC1处于复位状态，IC1的③脚输出低电平，继电器J无电流不吸合，换气扇和照明灯均处于断电状态。一旦有人进入卫生间，在进门的瞬间必然导致ZT与AG的距离增大，而使得ZT的磁力线不能作用于AG上，故AG内两触片复位接触，此时三极管得到偏流而导通。VT导通后使IC1的②脚变为低电平（仅为VT的饱和压降值），IC触发置位，此时IC1的③脚由原来的低电平跳变为高电平，继电器J励磁吸合。J吸合后，其常开触点J1－1闭合，换气扇M通电工作，开始排气。与此同时，J的另一组常开触点J1－2也闭合，照明灯H通电点亮，其高度可由RP调节。如果是白天，由于有较强的光线照射在光敏电阻CdS上，从而使CdS的内阻很小，移相电容器C6两端的电压不足以使触发二极管2ST导通，故VS无触发电流而阻断，照明灯H不会点亮。夜晚由于没有阳光照射在CdS上，因而CdS的内阻变得很大，相当于开路，此时2ST导通，VS导通，照明灯H点亮。
　　开门进入卫生间后，尽管门又关上，此时由于IC1的单稳态作用，电路仍处于换气及照明（夜晚）状态，开门走时，导致ZT远离AG，之后再次关门，导致ZT又靠近AG，延时一段时间，灯和换气扇均会自动停止工作。为了确保门平时处于关闭状态，有必要在门外安置一根拉簧或换用带扭簧的活页，这样出门后门自动闭合，确保ZT和AG靠拢。
　　该装置由电容器C5降压限流，全桥U整流后由C4滤波，VDW稳压后供给电路直流电源。
　　元器件选择与制作
　　元器件清单见下表。
 

编　号	名　称	型　号	数　量	编　号	名　称	型　号	数　量
R1、6	电阻	10K	2	C5	金属化电容	0.068u 耐压≥400V	1
R2	电阻	5.1K	1	C6	金属化电容	0.1u/160V	1
R3*	电阻	1M	1	VD	整流二极管	IN4001	1
R4*	电阻	51Ω	1	VDW	稳压二极管	12V	1
R5	电阻	1M/1W	1	2ST	双向触发二极管	转折电压30-40V	1
RP	电位器	100K 线性	1	VT	晶体三极管	9014	1
CdS	光敏电阻	MG45-32等非密封型	1	VS	双向可控硅	3A/400V	1
C1、3	涤纶电容	0.01u	2	IC	时基集成电路	NE555	1
C2	电解电容	47u	1	J	电磁继电器	JRX-13F	1
C4	电解电容	100uF/50V	1	AG	干簧管	Φ4mm常闭型

　　IC的单稳态工作时间由1.1R3C2的数值确定。调节RP可以改变照明灯H的亮度。RP可选用电位器或实芯可变电阻器。当发现继电器J吸合无力时，可减小R4的阻值或干脆免去不用。整个电路焊接调试合格后，装入一只塑料盒即可投入使用。