彩燈串控制電路的識圖方法

流水彩燈電路

圖1-40所示為由3組彩燈組成的流水彩燈電路。

圖1-40 流水彩燈電路

該電路由EL1、EL2和EL3三隻彩燈及相應的控制元件組成。220V交流電壓經VD1半波整流後給C1～C3充電，當電容上的充電電壓達到一定數值時，會使晶閘管VS1～VS3導通，燈泡EL1～EL3點亮。

由於電容C1～C3上的充電不會完全同步，假設VS2先導通，EL2先亮，此時C3繼續充電，而C1的電壓經VD3和VS2放電，VS1不能導通。隨著C3的充電，其上電壓繼續升高，會使VS3導通，EL3點亮。VS3導通後構成了C2的放電迴路，C2上的電壓下降，VS2截止，EL2熄滅。與此同時，C1開始充電。經過一段時間後，VS1導通，EL1點亮。C3放電，VS3截止，EL3熄滅，C2充電……如此循環。從視覺上可以看到EL1、EL2、EL3三隻彩燈順序點亮，像流水一樣，可增添喜慶氣氛。

提示

圖1-40中的二極體VD1～VD4、VD5、VD7和VD9選用1N4001，而VD6、VD8、VD10選用2CP型整流管。晶閘管VS1～VS3選用3CT型晶閘管，其反向耐壓應高於400V，電流為1A。

用TWH9104構成的彩燈串控制電路

由集成電路TWH9104構成的彩燈串控制電路如圖1-41所示，它由電源電路、控制集成電路TWH9104及無觸點開關等組成。

圖1-41 用TWH9104 構成的彩燈串控制電

220V 市電經二極體 VD1～VD4 整流、電阻 R1 限流降壓、C1 濾波後，由穩壓二極體ZD1將電壓穩定在5V，為集成電路TWH9104供電。OSC1、OSC2為調光速率振蕩端，其頻率由外接電阻 R5 的阻值確定。OSC、OSCR、OSCC 為彩燈串追逐速度振蕩端，其頻率由外接的R4及C2的參數值決定。Q1～Q4為4路彩燈串輸出端，可驅動4隻單向晶閘管VS1～VS4，帶動4路彩燈串作花樣變化。S0、S1、DIM用於花樣編程，可以在這3個端子上安裝3隻1×2小型撥動開關，這樣就可以隨時改變其變化花樣。

TWH9104 是一種利用計算機編程的、採用軟封裝的低成本彩燈專用集成電路，其典型應用電壓為 5V(DC)。TWH9104 由黑膠固封在一塊印製電路板上，其外圍元器件可以直接焊接在印製電路板上。廠家出售時已配有外圍元器件，因此用戶使用起來非常簡單。

TWH9104的印製電路板如圖1-42所示。它除了具備普通彩燈控制器的向前追逐、向後追逐功能外，還有調光控制、追逐及調光多種速度自動變化、調光與追逐混合變化等功能。這種變化多端的編程邏輯可使普通彩燈或只具有單一追逐功能的節日彩燈變得多彩多姿。

圖1-42 TWH9104 的印製電路板

印製電路板中的編號 1、2、3 以及「+」和「」是為鎖定某些特有功能而設計的，其接線鎖定功能如下。

① 當①、②、③腳接電源負極時，彩燈串只執行向前追逐單一功能。

② 當①腳接電源正極，②、③腳接電源負極時，彩燈串既能向前追逐又能向後追逐，每20s改變一次追逐方向。

③ 當①、③腳接電源負極，②腳接電源正極時，彩燈串將以多種不同速度向前追逐和向後追逐。

④ 當①、②腳接電源負極，③腳接電源正極時，所有彩燈串將同時採用從亮到暗、又從暗到亮的調光方式。

⑤ 當①、③腳接電源正極，②腳接電源負極時，彩燈串向前和向後呈波浪式調光。

⑥ 當①腳接電源負極，②、③腳接電源正極時，彩燈串採用鴛鴦式步進調光方式，不論是向前步進還是向後步進，相近的兩路始終調光。

⑦ 如果將①、②、③腳全部空置，電路將處於全自動複合循環變化狀態，由於邏輯上已具備多種功能，再加上時間、速度上的複合，即可使得彩燈串變化多端，趣味無窮。

知識連結

基於TWH9104的大功率彩燈串控制電路

TWH9104的印製電路板在廠家出廠時的負載功率為100W，能滿足一般家庭及場面的需要，如要將其負載功率擴展至1 000W也是很容易辦到的。具體的擴展方法是這樣的，在原單向晶閘管VS1～VS4後面續接4隻大功率的雙向晶閘管，並且將原來的橋式整流方式改為半波整流方式，去掉3隻整流二極體，並且將負極用導線連通即可，如圖1-43所示。所接的4隻雙向晶閘管一定要加裝足夠大的散熱片。

圖1-43 1 000W×4 彩燈串控制電路

用SH808構成的4路彩燈串控制電路

圖1-44所示為用SH808構成的4路彩燈串控制電路。該電路可播放16首歌曲並驅動節日彩燈串工作，彩燈串隨音樂節拍而閃爍，產生出相互追逐閃光以及漸明漸暗、波浪翻滾式等效果。

圖1-44 用SH808 構成的4 路彩燈串控制

SH808採用軟封裝形式，共設有13個引腳，其外形及引腳排列如圖1-45所示，引腳功能見表1-1。

圖1-45 SH808 的外形及引腳排列

表1-1 SH808引腳功能

220V市電經全橋U整流後，再由電阻R1限流降壓和電容C1濾波，經R3限流後，由VDW將電壓穩定在5V，供集成電路SH808及音樂電路使用。

SH808存儲的花樣程序由兩隻導電橡膠按鈕S1、S2進行觸發控制。其中，S1是程序變換控制鈕，S2是音量及速度控制鈕。按動S1一次即可變換一個程序，變換的順序從1～8循環進行。這8個程序狀態如下。

① 彩燈串全亮，無音樂，以檢查所有燈泡的好壞。

② 彩燈串隨音樂聲而閃爍(歌曲1～16 重複演奏)。

③ 彩燈串隨音樂而閃爍(歌曲1～4重複演奏)。

④ 彩燈串隨音樂而閃爍(歌曲5～8重複演奏)。

⑤ 彩燈串隨音樂而閃爍(歌曲9～12 重複演奏)。

⑥ 彩燈串隨音樂而閃爍(歌曲13～16 重複演奏)。

⑦ 彩燈串呈跑馬式跳躍、追逐閃爍，但無音樂。

⑧ 彩燈串呈波浪式翻滾閃爍，但無音樂。

當程序處於②～⑥狀態時，S2成為音量控制鈕。按動S2一次，歌曲的音量就變化一次，變化的順序按音量大、中、小、無 4 段分級進行;當程序處於⑦～⑧狀態時，按動S2，彩燈串的跑馬式跳躍與波浪翻滾的速度開始變化，其變化分為「快速」與「慢速」兩級。

提示

該電路中所用的單向晶閘管 VS1～VS4 可根據彩燈串的功率大小來選擇。如要增大音樂的音量，可以在VT的後級續接功率放大電路。

用VH5163構成的4路彩燈串控制電路

VH5163是一種多花樣並具漸明漸暗功能的新穎彩燈串專用控制集成電路。圖1-46所示為用VH5163構成的4路彩燈串控制電路。

圖1-46 用VH5163 構成的4 路彩燈串控制

VH5163採用20腳雙列直插式塑封結構，具有3個編程端及4個信號輸出端。它的引腳排列如圖1-47所示，引腳功能見表1-2。

圖1-47 VH5163 的引腳排列

表1-2 VH5163的引腳功能

220V市電經全橋U整流後，由電阻R1限流降壓和電容C1濾波，再由ZD1將電壓穩定在5.1V，然後供給集成電路VH5163。由電阻R2、R3構成1/10分壓器，由ZD2將電壓穩定在5.1V。R4、RP1、R5、RP2構成的振蕩電路可以通過調節RP1、RP2的阻值來調速、調光。S1、S2、S3可組合(高電平「1」及低電平「0」)成不同花樣功能，如表1-3所示。其模式的具體花樣如下。

表1-3 VH5163花樣模式真值表

模式A1：前進循環。

模式A2：進退循環。前進20步之後改為後退，後退20步後又改為前進，如此循環。

模式A3：複合循環。先以4種速度前進，接著又以4種速度後退，其速度從高到低。

模式B1：非閃爍調光。4路彩燈串均從暗變到全亮後，再從全亮又變暗。

模式B2：進退循環調光。4路彩燈串順序由暗變到全亮後，再由全亮變暗，每進行4次後改變一次循環方向。

模式B3：複合循環調光。4組彩燈串中的任意兩組相鄰的彩燈串從暗變到全亮後，再從全亮變暗，並順序循環。每循環4次後改變一次循環方向。

模式T：觸發模式。IC依次改變如上述的6種花樣，每種花樣的持續時間約為20s。用戶也可利用S0來選擇工作模式，如果將S0接VDD端(即閉合)，即固定了當前所處的工作模式。

提示

從前面介紹的幾個彩燈串控制電路可以看出，儘管由集成電路構成的彩燈串控制電路比較多，但其基本結構大同小異，所實現的功能也差不多。分析時只要能夠抓住集成電路的引腳功能，識讀電路還是比較容易的。

節日燈籠控制器電路

圖1-48所示為一款節日燈籠控制器電路，它可同時控制4盞燈籠(或4串彩燈)做出各種燈光變化。

圖1-48 節日燈籠控制器電路

220V交流電經VD1～VD4整流後，其中一路經過R1分壓和ZD穩壓後向IC1、IC2提供約5V的工作電壓。IC1中的兩個非門構成一個多諧振蕩器，其振蕩頻率由R3及C2決定。由圖中所給元件參數值得到的振蕩頻率為0.5Hz，即每2s向IC2送入一個CP觸發脈衝。IC2為十進位計數/解碼器，在其CP端依次送入計數脈衝後，輸出端Q0～Q9將依序出現高電平，各個輸出端分別控制VS1～VS4不同的導通/截止狀態。「1」表示白熾燈亮，即晶閘管導通，「0」則表示燈熄滅。把白熾燈HL1～HL4分別放入4個燈籠內，當Q0～Q3端依次出現高電平時，其效果是4個燈籠依次點亮;Q4～Q7端依次為高電平時，效果是4個燈籠一個接一個點亮直至全亮;Q8和Q9保持全亮狀態。

提示

R1選用1W的電阻;非門選用CD4069中任意兩個，要注意其餘不用的非門輸入端一定接高電平或接地，不能懸空;VS選用微電流觸發晶閘管，可選用MCR100-8、PCR406、2N6565等;白熾燈HL1～HL4的功率依晶閘管允許的電流大小而定，一般不大於100W即可;其他元器件按圖中標註選用即可。