教你做手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)

這里介紹的手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)，與普通水龍頭開關(guān)相比較，具有使用方便、靈敏、衛(wèi)生、可靠和無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，缺點(diǎn)是水量大小不能控制。由于該開關(guān)是完全密封的，因此在北方的冬季可以把它包裹起來，在0℃以下成為不結(jié)冰水龍頭開關(guān)，具有普遍推廣價(jià)值。

弄懂工作原理

手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)的電路如圖35-1所示。功率開關(guān)集成電路A和少量幾個(gè)外圍元器件構(gòu)成了一個(gè)觸摸式電子開關(guān)，具有電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

圖35-1 手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)電路圖

220V交流電經(jīng)電源變壓器T降壓、晶體二極管VD1、VD2全波整流和電容器C濾波后，輸出約12V直流電壓，供手摸開關(guān)控制電路工作。平時(shí)，晶體三極管VT1、VT2均呈截止?fàn)顟B(tài)，功率開關(guān)集成電路A的控制端第5腳無輸入電壓，功率開關(guān)集成電路A內(nèi)部開關(guān)電路斷開，其輸出端第2、3腳所接電磁繼電器K無電不吸合，整個(gè)電路處于待工作狀態(tài)。

當(dāng)用手觸摸一下“開”金屬片時(shí)，人體從周圍空間感應(yīng)到的各種雜波(主要是50Hz交流電)信號(hào)便會(huì)使晶體三極管VT1導(dǎo)通，功率開關(guān)集成電路A的控制端第5腳獲得≥1.6V的輸入電壓，控制其內(nèi)部開關(guān)電路導(dǎo)通，使輸出端第2、3腳輸出直流電壓。該電壓一方面經(jīng)電阻器R反饋到功率開關(guān)集成電路A的控制端第5腳，使人手離開觸摸片后，功率開關(guān)集成電路A內(nèi)部開關(guān)電路仍保持導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了電路導(dǎo)通狀態(tài)的“自鎖”;另一方面，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器K吸合，使其常開觸點(diǎn)KH控制的電磁閥通電打開，水龍頭自動(dòng)出水。

當(dāng)用手觸摸一下“關(guān)”金屬片時(shí)，人體感應(yīng)的微弱電信號(hào)使晶體三極管VT2導(dǎo)通，功率開關(guān)集成電路A的控制端第5腳輸入電壓下降至開啟電壓閾值1.6V以下，功率開關(guān)集成電路A內(nèi)部開關(guān)電路斷開，其輸出端第2、3腳所接電磁繼電器K斷電釋放，電磁閥亦斷電關(guān)閉，水龍頭停止出水。此時(shí)，電路恢復(fù)到原來的待工作狀態(tài)。

準(zhǔn)備好元器件

本制作共用了10個(gè)元器件，備料清單見表35。

教你做手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)

A選用TWH8778或QT3353型功率開關(guān)集成電路，其外形和引腳排列圖、內(nèi)部功能方框圖等見圖7-2，性能和參數(shù)見相應(yīng)的文字介紹部分。

VT1、VT2均用9014(集電極最大允許電流ICM=100mA，集電極最大允許功耗PCM=310mW)或3DG8型硅NPN小功率三極管，要求電流放大系數(shù)β>100。VD1、VD2均用1N4001或1N4007型硅整流二極管。

R用RTX-1/8W型碳膜電阻器，標(biāo)稱阻值為51kΩ。C用CD11-25V型電解電容器，標(biāo)稱容量為470μF。

K用JQX-4F型中功率電磁繼電器，宜選工作電壓12V、觸點(diǎn)形式為4H的那種，使用時(shí)將4組常開觸點(diǎn)全部并聯(lián)起來，以增大帶負(fù)載能力。電磁閥可選用DF-1型交流220V二位二通汽液電控閥。T用市售輸入電壓是220V、輸出電壓是雙12V、額定輸出功率是3W的小型優(yōu)質(zhì)成品電源變壓器，要求長(zhǎng)時(shí)間通電不過發(fā)熱。

制作與使用

圖35-2所示是該手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)的印制電路板接接圖，印制電路板實(shí)際尺寸約為65mm×50mm。印制電路板也可直接采用相同大小的單孔“洞洞板”，并充分利用元器件引腳飛線連接，以省去加工專用印制電路板的麻煩。

焊接好的電路板連同電源變壓器T一塊裝入體積合適的絕緣小盒內(nèi)，并通過雙股電線分別外接電磁閥和220V交流電源。

圖35-2 手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)印制電路板圖

觸摸金屬片可用黃銅片或不銹鋼片加工制作，將它剪成φ25mm的兩個(gè)圓形片，并用強(qiáng)力膠粘貼在一塊采用塑料或有機(jī)玻璃板加工制成的操作面板上。操作面板相應(yīng)觸摸金屬片的旁邊應(yīng)標(biāo)出“開”和“關(guān)”字樣，以方便操作。

由于本開關(guān)觸發(fā)靈敏度較高，觸摸金屬片與晶體三極管VT1、VT2之間的引線較長(zhǎng)時(shí)，即會(huì)發(fā)生干擾失靈現(xiàn)象。為此，筆者通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，將晶體三極管VT1、VT2直接焊在了觸摸金屬片的背面(如圖虛線框內(nèi)所示)，然后通過三根電線(長(zhǎng)度不限)與控制盒內(nèi)電路板相連，簡(jiǎn)單而又巧妙地解決了這一問題。

該手摸式水龍頭節(jié)水開關(guān)電路簡(jiǎn)單，只要元器件質(zhì)量有保證，焊裝正確，無需任何調(diào)試即可正常工作。