摘要:介绍一种根据双向可控硅的延时可控关断电路,其延长时间可以人为设定,并且在延时完毕后可以完成电路与电源完全阻隔。仿真和试验成果证明,该电路作业杰出。
0 导言
为了节约电力资源,各种节能的电力电子技术产品的研制日益受到重视。由此,提出了一种延时关断的电路,经过单刀双掷开关、双向可控硅、单稳态触发器、555 定时器、光耦合双向可控硅驱动器来完成。以双向可控硅作为驱动电路,电磁搅扰小,一起电路结构简略、安全可靠、本钱低价。在节约电力资源的一起确保了安全功能,因而,该电路在照明设备、家用电器和各类工业设备中均具有广泛的使用远景。
1 驱动操控器材的选取
1. 1 双向可控硅BT138
为了到达与电源阻隔的意图,应选用耐压高、呼应快的双向可控硅。B T138 是Philip s 公司推出的TO220 封装三端双向可控硅,耐压600 V ,稳态导通电流为12 A .具有双导游通呼应快的特性,能到达250 V/μs.特别适用于电机操控,工业用照明、加热设备以及静态开关等场合。
1. 2 光耦合双向可控硅驱动器MOC3041
为使B T138 作业安稳,驱动器的挑选很重要。
MOC3041 用于驱动双向可控硅,具有简化逻辑操控、零电压穿插的特性,dV / dt 可达2 000 V/μs ,在温度操控、电压驱动和照明操控等范畴使用广泛。
1. 3 双精度单稳态触发器CD4538
CD4538 是FAIRCHILD 公司的CMOS4000系列数字IC 芯片,精度高,可进行再触发。它内部含有2 个单稳态触发器,一个用于触发555 定时器,另一个用于驱动MOC3041 ,经过脉冲的上升或下降沿进行触发,触发后的输出脉冲宽度可根据需求设定。本文中CD4538 设定的参数如表1 所示。
表1 CD4538 相关参数表。

2 电路作业原理剖析
延时可控电路原理如图1 所示。K1 为单刀双掷开关,1 和2 分别是2 个触点;U1 是三端稳压器LM7815 ;U2 和U5 是整流桥;U3 和U8 分别是555定时器和双精度单稳态触发器CD4538 ;D1 为双向可控硅B T138 .U4 和U7 是光耦合双向可控硅驱动器MOC3041。其间U4 用于驱动B T138 ;U6 为光电耦合器P521 .

图1 电路原理
2. 1 电路注册阶段
开关K1 置于触点1 ,ZL 作业的一起,220 V 交流电经过电容C4 降压、U2 整流,输出直流15V 电压V CC .此刻定时器U3 没有计时,第3 管脚为低电平,触发器U8 第11 管脚设置为下降沿触发,此刻未经触发,第9 管脚坚持高电平,光耦合驱动器U4导通并驱动可控硅D1 导通。D1 此刻导通可防止K1 的误操作,若K1 在ZL 作业阶段不小心被置于中点方位,ZL 可经过D1 取得电源而持续正常作业。
2. 2 电路延时阶段
开关K1 置于触点2 ,在K1 从触点1 断开的瞬间,稳压器U1 由电容C3 供电。K1 置于触点2 后,交流电经过光耦合驱动器U7 ,再经整流桥U5 整流和电容C2 滤波后,使光电耦合器U6 导通,触发器U8 的第4 管脚取得高电平触发,U8 的第7 管脚随之输出低电平脉冲,经过555 定时器U3 第2 管脚使U3 被触发,U3 第3 管脚变为高电平,延时计时开端。
2. 3 延时完毕
定时器U3 计时完毕时,第3 管脚降为低电平,发生下降沿使触发器U8 的第11 管脚被触发,第9管脚输出低电平脉冲,使光耦合驱动器U4 关断,导致可控硅D1 截止,用电器ZL 、整流桥U2 和稳压器U1 相继断电,V CC供电中止,从而使耦合驱动器U7和光电耦合器U6 关断。双向可控硅D1 的截止使整个电路与电源完成了完全阻隔。
若要康复ZL 作业,将开关K1 从头置于触点1即可。