2.10　霓虹灯循环发光控制器

这里介绍一种制作容易、成本低廉、工作稳定可靠的霓虹灯循环发光控制器。其控制程序为：灯1亮→灯2亮→灯3亮→灯4亮→停留片刻全熄灭，然后又从头开始重复工作。

该控制器经笔者长期使用，证明效果良好，它非常适合用来控制4颗文字构成的霓虹灯组，如“××大厦”“××超市”“××宾馆”“××中学”和“欢度春节”等，当然也适合控制一些图案造型的霓虹灯或普通彩灯。

2.10.1　工作原理

霓虹灯循环发光控制器的电路如图2-26所示，它由电源变换、程序控制信号发生器和光电耦合交流无触点开关三部分组成。为了便于说明原理，绘出电灯H1～H4以代表被控霓虹灯组。

图2-26　霓虹灯循环发光控制器电路图

接通电源，220V交流市电经电容器C1降压限流、晶体二极管VD11～VD14桥式整流、稳压二极管VD10稳压和电容器C2滤波后，输出12V直流电压，向程序控制信号发生电路供电。“555”时基集成电路A1与电位器RP、电阻器R2和R3、电容器C3等组成了超低频振荡器，由A1第3脚输出的时钟脉冲进入十进制计数器/脉冲分配器A2，使其输出端Q0～Q5（第3、2、4、7、10、1脚）顺序输出高电平。当Q0输出高电平时，被控霓虹灯组H1～H4全部处于熄灭状态；当Q1～Q4顺序输出高电平时，发光二极管VD1～VD4依次点亮，所对应的光敏电阻器RL1～RL4将顺序由高阻值变为低阻值，使双向晶闸管VS1～VS4随之由阻断变为导通，控制H1～H4顺序点亮；当Q5输出高电平时，VS1～VS4因失去光电触发信号而在交流电过零时全部关断，H1～H4同时熄灭，Q5输出的正脉冲信号直接送入清零端CR（第15脚），使A2自动清零。随后，上述过程又从头开始重复进行。

电路中，每路灯顺序点亮时间及全熄停留的时间均相同，可通过调节电位器RP在0.5～6.5s间连续选择。VD9为该时间显示发光二极管。

2.10.2　元器件选择

A1选用NE555型“555”时基集成电路，也可用同类产品5G1555、FX555或LM555等直接来代换，其引脚功能及排列参见图1-27；A2选用CD4017型十进制计数器/脉冲分配器集成电路，也可用CC4017、MC14017等型集成电路直接代换。

VS1～VS4均用T0810（额定通态电流IT=8A，断态重复峰值电压UDRM、URRM≥1000V）双向晶闸管，如用T0805（8A、500V）或BT137（8A、600V）、BCR8AM-8（8A、600V），则应在其主电极（第一阳极和第二阳极）两端并联上型号为MYH1-470/1的压敏电阻器，以防止霓虹灯升压变压器产生的自感电压击穿管子。这几种双向晶闸管的外形与引脚排列如图2-27所示。

图2-27　几种常用双向晶闸管外形与引脚排列图

VD1～VD4均用ϕ5mm高亮度发光二极管；VD5～VD8用1N4148型硅开关二极管；VD9用普通ϕ5mm红色发光二极管；VD10用12V、0.5W普通硅稳压二极管，如2CW60、1N759、1N963型等；VD11～VD14均用1N4004或1N4007型硅整流二极管。

RL1～RL4均用MG45-52型塑料树脂封装光敏电阻器，其他亮阻≤2kΩ、暗阻≥1MΩ、工作电压≥250V的光敏电阻器也可代用。RP选用WH20A型滑杆电位器。R1～R8一律用RTX-1/4W型碳膜电阻器。C1选用优质CBB13-630V型聚丙烯电容器；C2、C3用CD11-16V型电解电容器。

2.10.3　制作与使用

图2-28为该霓虹灯循环发光控制器的印制电路板接线图，印制电路板实际尺寸约为140mm×65mm。印制电路板也可直接采用相同大小的单孔“洞洞板”，并充分利用元器件引脚飞线连接，以省去加工专用印制电路板的麻烦。焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿集成电路A2内部CMOS电路。

图2-28　霓虹灯循环发光控制器印制电路板接线图

高亮度发光二极管VD1～VD4与对应光敏电阻器RL1～RL4，在焊入电路板前应首先组装成四个光电耦合器。具体方法参见图2-29：先用透明胶带纸将高亮度发光二极管与光敏电阻器对顶卷好，然后套上一段黑色塑料管，两端用黑色沥青或胶粘封好即成。这种自制光电耦合器每只成本很低，经实际使用证明效果很好。

图2-29　光电耦合器制作示意图

焊接好的电路板装入一体积合适的绝缘密闭盒内。盒面板分别开孔伸出发光二极管VD9的管帽和固定电位器RP，并引出220V市电接线和霓虹灯电源控制线（可通过电工用多眼接线端子连接内、外线，接线端子直接固定在控制盒侧面）。应该注意的是：双向晶闸管VS1～VS4在满负载（1000W）工作时，应加装上一定尺寸的铝散热板，以免过热造成管子损坏。

装配成的霓虹灯循环发光控制器，只要元器件质量有保证、焊接无误，无须任何调试便可投入使用。