采用LED閃光及聲光警報電路的設計

王 賓

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采用LED閃光及聲光警報電路的設計

王 賓

(漳州職業技術學院電子工程系, 福建漳州 363000)

提出了一種無變壓器LED閃光及聲光報警電路，電路包括市電輸入，電容降壓整流電路，穩壓電路，低頻振蕩電路等，介紹了電路的結構及工作原理，并對高頻振蕩電路和低頻振蕩電路選擇計算做了說明。

無變壓器；振蕩電路；報警

聲響報警系統廣泛應用與防盜報警和危情報警[1]等場合，現有的聲響報警電路，大多直接采用24V電壓，或者采用變壓器將市電降為低壓提供給聲響報警電路。采用24V電壓供電的方案還需設置變壓裝置，采用變壓器的電路方案，電路結構較為復雜，裝置占用空間大，成本高，可靠性差。

針對以上不足，筆者提出一種無變壓器LED閃光及聲光報警電路，控制方法新穎，方案具體實用，可以廣泛應用于銀行防盜報警和消防火災報警的場所。

1 系統結構框圖

系統結構框圖如圖1所示，包括市電輸入，電容降壓整流電路，穩壓電路，低頻振蕩電路，高頻振蕩電路，LED燈，電喇叭。市電輸入經過電容降壓整流和穩壓管穩壓后，分別向低頻振蕩電路和高頻振蕩電路供電，低頻振蕩電路的輸出作為閃光電源提供給LED，高頻振蕩電路輸出交變信號作為聲響電源，提供給電喇叭。

2 電路工作原理

系統電氣原理圖如圖2所示。

以下對電路工作原理進行分析。

2.1 阻容降壓電路

阻容降壓電路工作原理是利用一定交流信號頻率下電容產生容抗來限制最大工作電流，電路中電阻兩端得到的電壓和消耗的電功率取決于電阻的特性。如圖3所示電路利用2u的電容進行降壓，兩個穩壓二極管D3和D4穩壓后輸出+12V直流電壓，該電壓為后端低頻振蕩電路和高頻振蕩電路提供電能。

圖2 系統電氣原理圖

圖3 阻容降壓電路

2.2 低頻振蕩電路

系統電路中，采用NE555定時器[2]構成的多諧振蕩器輸出作為閃光電源給LED，輸出的振蕩周期為：

輸出的振蕩頻率為：

（2）

NE555第三引腳輸出的高低電平持續時間分別為：

（4）

電路中3管腳（Vo）為高電平時，LED燈D5，D6，D7，D8的兩端電壓降要小于點亮閾值，LED燈此時不亮；當NE555的第三引腳輸出為低電平時LED燈D5，D6，D7，D8的兩端電壓要大于點亮閾值，此時LED燈點亮。由于NE555的3腳高低電平變化是在1s時間內變化1次，這樣在視覺上就產生了LED閃光的效果（圖4）。

圖4 低頻振蕩電路

2.3 高頻振蕩電路

圖5 高頻振蕩電路

在高頻振蕩電路中，NE555的第三引腳輸出經與非門反向，在NE555的第三引腳端和與非輸出端接入電喇叭，保證兩端信號為交變信號，提供電喇叭的工作電壓。

該高頻振蕩電路振蕩周期和頻率為

（6）

由于NE555的第三引腳輸出經與非門方向，且電喇叭是接在與非門輸入端和輸出端之間，這樣在一個周期內NE555第三引腳輸出為高電平時施加在電喇叭上的電壓方向和NE555第三引腳輸出為低電平時施加在電喇叭上的電壓方向是相反的，而且施加的持續時間也不一樣，這樣實際就產生一個脈動的交流電壓提供電喇叭工作，提高電喇叭的工作效果（圖5）。

3 結束語

本文提出了一種采用LED閃光及聲光警報電路的設計（該技術已經獲批國家實用新型專利）[3]，包括市電輸入，電容降壓整流電路，穩壓電路，低頻振蕩電路，高頻振蕩電路，LED燈，電喇叭，市電輸入經電容降壓整流和穩壓管穩壓后，分別向低頻振蕩電路和高頻振蕩電路供電，低頻振蕩電路的輸出作為閃光電源提供給LED，高頻振蕩電路輸出交變信號作為聲響電源，提供給電喇叭。該設計電路簡單可靠，控制方法新穎，實現方案具體實用，可廣泛應用于銀行防盜報警和消防火災報警的場所。

[1] 鮑春光, 張浪. 多功能聲光報警器的研制[J]. 科技創新與應用, 2017(1): 33-34.

[2] 閻石. 數字電子技術基礎[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008: 489-497.

[3] 福建農林大學. 一種無變壓器LED閃光及聲響報警電路[P]. 中國專利: CN201120369073.X, 2011－09－29.

（責任編輯：馬圳煒）

Design of an alarming circuit using LED light and sound

WANG Bin

(Zhangzhou Institute of Technology, Electronic Engineering Department, Zhangzhou 363000, China)

This paper presents an alarming circuit using LED light and sound without transform. The circuit comprises a commercial power input, a circuit reducing voltage by capacitor, voltage regulator circuit, low-frequency oscillation circuit, and so on. Moreover, the paper introduces the structure and working principle of the circuit, calculation of the high-frequency oscillation circuit and low-frequency oscillation circuit.

no transformer; oscillating circuit; alarming

1673-1417（2017）02-0001-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0001

TN609

A

2017－03－20

王 賓（1989—），男，福建三明人，助教，碩士，研究方向：電氣控制及其自動化。