人体热释电红外线探测自动电灯安装、使用方便,具有显著的节电效果,同时,可以大大延长灯具的使用寿命。本文介绍以HT7610B或GS9803GP红外传感信号处理专用集成电路构成的两种被动式人体热释电红外线探测自动电灯开关电路(以下称红外开关),及常见故障的原因与修理,供维修时参考。 


一、电路原理

    1.采用HT7610B的自动灯开关电路 
    HT7610B电路和HT7611B以及TW9610的电路功能、引脚序号、规格、参数相同,三者可直接互换。以HT7610B为核心组成的红外开关电路原理见图1所示。 
    (1)电源电路  电源电路由R1、R2、C1、D1、DW、D3和C5组成。市电由电容C1降压,经D1、DW、D3和C5全波整流、滤波和稳压后,输出约8~12V(本电路为9.1V)直流电压加至HT761⑧脚与①脚之间。该电压取决于降压电路C1的容值(0.22~0.33uF)、电阻R1和对应稳压二极管的标称稳压值(8-12V)。 
    (2)控制电路  热释电红外线探测器PIR感应到来人,触发亮灯;人离开探测范围后,灯延时点亮约30秒熄灭(这取决于C3、R4的数值),开关恢复守候状态。但在开关初通电或断电3秒钟后再加电时,灯将点亮约40秒,最后在约1秒钟时间内闪亮三次后熄灭,进入守候工作状态,这一现象称为HT7610的加电韧始化。初始化与C3、R4的数值、有无人体活动的信号和环境亮度无关。 
    HT7610的控制输出端②脚与可控硅的触发极C之间,本电路采用电容C2耦合,以免一旦可控硅击穿损坏时伤及集成电路。 
    2.采用GS9803GP的自动灯开关电路 
    由GS9803GP集成电路为主构成的红外开关电路原理见图2。与GS9803GP电路功能、规格、参数和引脚序号完全桐同的集成电路还有WT8702、C8702、RD8702、RT1702及TDH98072,六者可以直接互换。电路原理与前述相同,但该电路控制输出采用电阻与可控硅VS G极相连,故一旦击极可能损坏IC。 


二、常见故障检修 

    因红外开关体积很小,检修时,很多情况下需要将其电路板从壳体内取出,在裸露状态下加市电检查、试验,所以必须小心操作,以免触电。检修前应对工作台上的金属工具、元件及其他杂物去除。同时还应该按图3制作一个简易工具,以便于对故障开关进行检测和试验。检修时,先把两个香蕉插头分别插入开关线路板上两个卒心接线柱内,然后再插上220V电源插头。维修完毕须断电后,再取下电路板! 
    例1、故障现象,灯不亮。取出电路板,仔细观察板上元件及背面印刷线、焊点均无异常。于是用图3所示工具接入电路通电后用万用表直流电压挡测GS9803正电源端13脚对⑤脚的电压不足1V(该开关的电源电路由降压电容C1、整流二极管D、整流兼稳压二极管DW、泄放电阻R1、稳定电阻R2和滤波电容C2、C3组成,正常工作时,IC 13脚对⑤脚电压应为4.8~5V电压)。断电后,用万用表R×100挡测R2、DW和D正反向电阻值及C2充放电均正常,遂怀疑降压电容C1出了问题,拆下检测几无容量。用一相同参教的电容换上后,焊下光敏电阻R8一端引脚,以解除电路的光抑制作用,然后将电路板装入开关壳内,盖好面板,通电试验,开关工作恢复正常。此后再将光敏电阻引脚复原后修理即告完成。 
    例2、故障现象同上。通电后,测GS9803 13脚电压为4.8V,正常。测控制信号输出端第⑩脚无电压,正常时,该脚也应该有与电源电压相同的4.8V电压。不同的是,此电压来自可控硅TS的触发端G极,再测可控硅的G极,电压为4.8V,正常。第⑩脚与可控硅G极之间,只有耦合电阻R10,断电后用×100挡测R10在路电阻值为无穷大(已开路),换上一只好的1/16W金属膜电阻,通电试验.开关工作恢复正常。 
    例3、故障现象同上。通电后,测GS9803 13脚、⑩脚电压正常,查可控硅VS也正常。后用一只好的相 
同电路的开关,在相同的光照条件下,用万用表R×1k挡对比测量两只开关对应引脚的在路电阻值,发现故障开关中GS9803⑨脚在路电阻值比对照开关大出十几千欧,查该脚外接电阻R9及光敏电阻R8良好,确定集成电路有问题,换上一只好的GS9803后,通电试验,灯开关工作恢复正常。 
    该IC⑨脚是光控信号输入端。该脚对电源负端接入了一只负光敏系数的光敏电阻,以在白天抑制触发信号输出。在检修实践中表明,在GS9803自然损坏造成灯不亮的故障中,大多数表现为第⑨脚阻值变大,另有少量表现为第⑥脚阻值变化。
    例4、灯不亮。 
    取出电路板,观察板上元件及背面印刷线路和焊点无异常。通电后,测GS9803第13脚和输出端第⑩脚电压均正常。断电后用万用表Rx1挡,两表笔在路分别接触可控硅TS的T1、T2极,用其中的任一表笔在保持与所接电极接触的同时接触G极,此时显示阻值为十几欧,而表笔与G极脱离后,表头仍保持显示十几欧的阻值,掉换两表笔重复上述过程,结果仍类似,则可粗略判断该可控硅TS的触发性能良好。上述一系列检测说明电源电路、输出控制及驱动电路良好。再用万用表R×1k挡测量GS9803各引脚在路阻值及其他认为可疑元件,均未发现故障所在。后又用一只好的开关与之对比测试检查,发现故障开关的GS9803第12脚电压为零,而正常开关上该脚电压为稳定的2V。GS9803第12脚是市电过零信号检测输入端。正常时,市电通过电阻R11和R12分压后在12脚形成2V电压(在可控硅导通后,此电压降为零点几伏),为电路提供市电过零检测信号,以使电路输出的控制信号驱动可控硅时总是在市电过零时有效,因而延长可控硅和灯泡的寿命。12脚无电压,说明过零触发电路元件R11和R12有问题。分别焊下R11和R12各一端,用万用表Rx10k挡测量,发现R11已开路,用一只好的1/16W、1M金属膜电阻替换R11,焊回R12,通电试验,开关工作恢复正常。 
    例5、故障现象同上。 
    撬开面板,取出电路板观察板上元件,看到3A/600V双向可控硅VS(BT136)爆裂,其他元件外观无异常。换上一只新的同型号双向可控硅,通电试验,灯仍不亮。测电源电压为4.8V,正常,再测控制输出端⑩脚电压为零,可控硅G极电压为4.8V。断电后查330Ω耦合电阻R10已开路。根据经验,估计这种情况下GS9803也已损坏;测集成电路10脚电阻仅剩几十欧,正常时在路电阻应为5.2k。换上一块新的集成电路和1/16W 330Ω金属膜电阻后,通电试验,灯开关恢复正常。 
    例6、可控硅爆裂得面目全非,甚至连同下面的基板都被烧得一塌糊涂,是典型的非正常损坏故障。 
    根据可控硅损坏状态不同,有的表现为灯长明,这类现象除了雷击和一些其他原因外,一部分原因是由于负载短路所致。其中,一是安装时接线线头过长、过近。二是固定中心舌片的螺丝紧固不到位,致使安装和更换灯泡时中心舌片活动,商接与螺口相碰造成短路。因为GS9803的控制输出端与可控硅之间通过一小阻值电阻耦合,上述原因造成的可控硅损坏,80%以上会连同耦合电阻和集成电路一起击坏。更换可控硅后,要同时检查集成电路及耦合电阻,并修复有关灯口。 
    例7、灯通电即亮,且长明。 
    以GS9803集成电路构成红外开关的核心,初始通电或断电60秒后再加电时,灯以约1秒的频率亮/熄三次后即进入守候工作状态(这种现象称为加电初始化)。进入守候状态后,当环境亮度低至一定程度时,如开关探测范围内有活动的人体,开关内红外探测传感器检测到人体热释电信号后从②脚送入GS9803电路内,从⑩脚输出控制信号,触发可控硅导通,此时灯亮。红外传感器检测不到人体活动的信号后,延迟一定的时间自动熄灭。此例故障中没有加电初始化现象,开关加电即亮且长明,说明GS9803没有给出正确的控制信号或是可控硅自身不良(严重漏电甚至短路)。测量IC 13脚、⑩脚电压均正常。用万用表Rx1k挡在路测量GS9803各脚,重点检查输出端⑩脚电阻仍未见异常,再换用R×1k挡,检查可控硅T1、T2的两极间电阻偏小已漏电。正常时应≥500k。将其更换后通电试 
验,开关灯恢复正常。 
    例8、灯亮度下降。 
    通电后,观察初始化现象,延时时间、探测灵敏度等均正常.只是发光亮度下降了一半,类似于灯泡串联了一只二极管,但发光无闪烁、抖动现象。这种亮度下降,可能为可控硅未能充分导通,原因可能是GS9803⑩脚输出的控制信号变弱,也可能是可控硅自身问题。测电源电压和集成电路⑩脚,12脚电压均正常,断电后,在路检查可控硅和集成电路各脚正反向电阻也无异常,试用增强控制信号强度的方法,用一只1/16W、300Ω电阻并联在R10两端,通电试验,灯泡发光恢复正常。 
    例9、故障现象同上。 
    将开关接入电路后,通电观察初始化及其他指示均正常,但亮度下降了一半,并伴有轻微闪烁,测GS9803电源端电压为4.9V正常,第10脚、12脚电压也正常,断电后测GS9803各脚在路电阻值及可控硅均未发现明显异常。R10两端并联一只300Ω电阻无效。换上一只新可控硅后试验,故障依旧。那么,造成可控硅不能良好导通的原因就只剩下控制信号不良这一点了。正常的控制信号是由GS9803及其外围电路共同形成的,通电初始化、延时时间和探测灵敏等均正常,可以断定GS9803是好的。电源电压和几处关键点电压均正常,说明GS9803的外围电路没有短路或漏电性故障,遂重点检查过零检测电路,发现分压电阻R12阻值偏大,焊下一端测量已开路影响了过零触发。将其更换后通电试验,灯泡发光恢复正常。若R12偏小会使亮灯不稳定,所以应使R11≤R12才能保证过零触发正确。
    例10、灯泡偶尔能发出断续光,不能正常工作。 
    通电后观察,无初始化现象,但偶尔能发出断断续续的微弱光,不能正常工作。断电后,取出电路板,观察板上元件、线路及焊点无异常。通电后测GS9803 13脚电压不足3V,且指针有轻微摆动,估计电源电路有故障。断电后在路逐一检查供电部分元件,发现C2没有充放电现象,焊下测量无容量已失效。用一只新的470uF/16V电容换上,通电试验,开关工作恢复正常。 
    例11、灯频繁自亮。 
    通电观察灯泡发光情况,在开关探测范围内没有人体活动时,灯也反复自动点亮,熄灭后短则几秒,长则几十分钟后自动点亮。而且有正常的加电初始化,当环境亮度变高时,也能自动熄灭进入守候状态。 
    出现这种现象有以下几个原因: 

    (1)红外传感器性能差。产品通电后产生自激而出现上述故障现象。对此可以减小R13的阻值或C4、C12的容值,或增大C14的容值,以降低其灵敏度勉强使用,但这时开关的探测范围将会缩小。

    (2)个别开关的灵敏度偏高,解决方法同上。

    (3)可控硅不良。

    (4)使用场所不当:因开关中的红外探测传感器对探测范围内温度的变化比较敏感。因此,设置时应尽可能避开锅炉、暖气、散热片及烟囱和风道口等不稳定的热源。

    (5)市电线路或红外开关及其所控制的负载等存在接触不良。

    (6)电网中窜人各种其他高频电磁干扰致使红外开关在没有人体活动的信号时,仍然无法彻底关断,因而出现本例中的故障现象。