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和少量幾個外圍元器件構(gòu)成了一個觸摸式電子開關(guān)，具有電路簡單、工作穩(wěn)定可靠等特點。

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，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，整個電路處于待工作狀態(tài)。

當(dāng)用手觸摸一下“開”金屬片時，人體從周圍空間感應(yīng)到的各種雜波(主要是50Hz交流電)信號便會使晶體三極管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)，實現(xiàn)了電路導(dǎo)通狀態(tài)的“自鎖”;另一方面，驅(qū)動電磁繼電器K吸合，使其常開觸點KH控制的電磁閥通電打開，水龍頭自動出水。

當(dāng)用手觸摸一下“關(guān)”金屬片時，人體感應(yīng)的微弱電信號使晶體三極管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，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、觸點形式為4H的那種，使用時將4組常開觸點全部并聯(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，要求長時間通電不過發(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的兩個圓形片，并用強力膠粘貼在一塊采用塑料或有機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之間的引線較長時，即會發(fā)生干擾失靈現(xiàn)象。為此，筆者通過反復(fù)實驗，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(長度不限)與控制盒內(nèi)電路板相連，簡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。