触摸延时开关设计 下载本文

根据谐波分析,桥式整流电路的基波UOIM的角频率是u2的2

2倍,即100HZ,UOIM??22U2?。故脉动系数

3 S?UOIM2??0.67 UO(AV)3与半波整流电路相比,输出电压的脉动减小很多。

3.掌握三极管的开关作用

三极管工作在饱和导通状态(发射结和集电结都是正偏置)时,其c-e极间电压很小,比PN结的导通电压还要低(硅管在0.5V以下),c-e极间相当“短路”,即呈“开”的状态。

三极管在截止状态(发射结、集电结都是反偏置)时,其c-e极间的电流极小(硅管基本上量不到),相当于“断开(即‘关’)”的状态。

三极管开关电路的特点是开关速度极快,远远比机械开关快,没有机械接点,不产生电火花。开关的控制灵敏,对控制信号的要求低,导通时开关的电压降比机械开关大,关断时开关的漏电流比机械开关大。不宜直接用于高电压、强电流的控制。

4.掌握稳压管的作用

稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管,其V-A特性曲线与普通二极管相似,但反向击穿曲线比较陡。稳压二极管工作于反向击穿区,由于它在电路中与适当电阻配合后能起到稳定电压的作用,故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时,反向电流很小。当反向电压增高到击穿电压时,反向电流突然增大,稳压管从而反向击穿,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端的电压的变化却相当小,利用这一特性,因

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此稳压管在电路到起到了稳压的作用。

图2-5 稳压管特性曲线

稳压管与其普通二极管不同之处在于反向击穿是可逆性的。当去掉反向电压稳压管又恢复正常,但如果反向电流超过允许范围,二极管将会发热击穿,所以,与其配合的电阻往往起到限流的作用。

三、设计的具体实现

(1).系统原理图

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图3-1.1 触摸延时开关电路

(2)系统原理综述

延迟开关电路见图D1--D1,SCR 组成开关的主回路,BG1,BG2 等组成开关的控制回路。

平时,BG1,BG2 均处于截止状态,SCR 阻断,电灯 H 不亮。此时220V交流电经 D1--D4 整流、R3 和DW 使 LED 发光,用作夜间指示开关位置。这时流过H的电流仅 2mA 左右,不足使电灯 H 发光。需要开灯时,只有用手指摸一下电极片 M,因人体泄露电流经 R5,R6 注入 BG2 的基极,BG2 迅速导通。BG2 集电极为低电平,BG1 也随之导通,因此有触发电流经 BG1 注入 SCR 的控制极使 SCR 开通,电灯 H 就通电发光。在 BG2 导通瞬间,C1 通过 BG2 的 c-e 极间被并联在 DW 的两端,因此被迅速充上约 12V 左右的电压。电灯点亮后,人手离开 M,虽然 BG2 恢复截止状态但由于 C1 所存储的电荷通过 R1 向 BG1 发射结放电,使 BG1 依然保持导通状态,所以电灯继续发亮。当 C1 电荷基本放完后,BG1 恢复截止态,SCR失去触发电流,当交流电过零时,SCR 关断,电灯熄灭。

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(3)

●延时电路:

开关延迟时间主要由电阻 R1,R2 和电容 C1 的数值决定,下面提供一组实验数据供大家参考。如要进一步增大延时时间,可加大 C1 容量。除上述主要因素外,BG1 的放大倍数以及 SCR 的触发灵敏度对延时时间也有影响。

●触发电路:

触摸灯的触摸开关是通过人体接触后产生的电流泄露而工作的。当用手触摸一下触摸开关的电极片A时,人体泄漏电流使VT2导通。此时,电容C1开始充电,VT1随即导通,晶闸管门极得到正向触发电流导通。(其中泄露的电流十分微小,只有多少微伏。而人体本身带的静电都有几千几万伏。所以触摸开关对人体的影响是微乎其微的几乎没有。)

(2)本次仿真试验中遇到的问题以及相应的解决方法 首先,刚开始对于电源电路,是通过VD1-VD4的四个二极管进行整流,再经过12V的稳压管进行稳压,在稳压二极管两端得到12V的直流电压,供给控制电路。在仿真的过程中首先调试电路,用双踪示波器同时观察输入电源和经整流稳压之后的电源波形,一个为正弦波,一个为直流。并读出两边电压分别为220V左右和12V。

再次,最重要的就是控制电路,是用两个三极管的导通来引发晶闸管的导通使电灯点亮的。而在仿真过程中不能找到相关合适的三极管致使电路无法正常工作。我们还查找了专门的三极

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