作者:张军 该电路如下图所示,它由电源电路、声控电路、光控电路和延时电路四部分组成。 电路原理如...
2023-11-07 192 延时开关电路图
作者:康春雨
改进的延时关断开关电路原理图见下图。
一、电路简介
电源部分仍然采用电容降压整流电路,电流检测不再使用磁芯电流传感器,由1段普通铜导线与被控制电器串联,作为电阻完成电流-电压的取样工作。电路中铜导线直流电阻仅数mΩ。一般家用电器工作电流在其上产生的电压降也不超过10mV,因此必须经电路放大后才可进行后续处理。
这些工作由通用的四运算放大器LM324完成。LM324内部有4个相同的运算放大器(见右图),其中ICC与R4,R5构成放大电路。ICB与R6、W构成电压比较器,ICA、ICD并联与C4、R7、D4构成低电平触发的单稳态延时电路。LM324在单电源下的最高工作电压可达32V,而电路中耗电最大的元件是继电器。考虑到继电器线圈额定电压越高工作电流越小,因此采用24V继电器,电源电压也相应提高到24V左右。这样可以减小电路工作电流,在电容降压整流电路中可以使用较小的电容。这样做的另一个好处是24V继电器的线圈工作电流只有15mA左右(T73型或22F型),ICA、ICD并联后输出电流完全可以直接驱动继电器,节约了一级三极管驱动,简化了电路。
二、电路工作原理分析
接通电源后,由于继电器J和按钮开关AN的触点均处于断开状态,被控制的电器(以下称为负载)及本电路均不工作,待机功耗为0。按下电源启动按钮AN后,本控制电路和负载同时得电,负载进入待机状态,电路中C1、D1、D2、C2、R1、R2构成的电容降压整流电路提供24V电源。
由于待机状态下负载工作电流小,电流取样导线上的压降也小,通常不大于1mV。该电压经R3送入ICC,R4,R5组成的放大倍数为2500倍的放大电路,经放大后输出峰值电压约2.5V的脉动直流电压,再经D3,C3,R9构成的滤波电路得到约2.5V的直流电压。此电压在ICB、R6、W构成的电压比较器中与ICB(⑤脚ref电压(可在调整时通过调整电位器W改变)比较后,ICB7脚输出高电平。驱动LED2工作,24V电源电压经R7向C4充电,C4两端电压由O开始缓慢升高,在此电压升高到16V之前,ICA、ICD构成的电压比较器输出高电平,继电器J吸合将AN短路,此时可松开AN,电路不会断电。直至C4上电压升高到16V左右(按本电路参数设计约4min),ICA、ICD并联构成的电压比较器翻转,继电器J断开,电路全部断电。如果在此4min时间内负载工作,那么按上述分析,ICB7脚输出低电平,驱动LED1工作,D4使C4放电并抑制R7向C4充电,C4上电压被钳位于O.7V左右,继电器J保持吸合。R11的作用是给ICA、ICD构成的电压比较器一个正反馈作用,输入-输出具有施密特触发器特性。以免继电器断开瞬间由于ICB(⑤脚ref电压波动产生误动作。
三、调试说明
制作完成后核对无误,接上电源与负载。按下AN,应能听到J吸合的声音。在负载待机状态下调w至LED1熄灭,LED2发光。再使负载处于工作状态,如果负载功率可调则调至最小功率,调W至LED2熄灭,LED1发光后,在继续向前调一点(约5°~10°)就可以了。需要注意的是一些负载如微波炉、电磁炉等在小功率工作状态下是间歇工作的,要选在工作期间调整。
四、关键元器件选择说明
1.对于200W-2000W的负载,电流取样导线选用1mm。铜导线,长度约80rnm。如负载小于200W的可以通过试验适当减小导线直径,甚至可以使用电阻。导线可以适当弯折以减小所占面积。
2.R7、C4的大小决定延时关断时间,由于C4的充电电流较小,应选择漏电小的电容,通常业余条件下认为耐压较高的电容漏电较小,因此C4应选用耐压至少50V的电容。
3.由于在继电器动作瞬间负载均处于小功率的待机状态,大大降低了触点工作强度。经试验本电路使用额定电流7A的继电器即可正常控制2000W的电磁炉。
4.受电容降压整流电路输出电流小的限制。
LED指示灯设计电流较小,要选用高亮度LED才有比较好的指示效果。
五、制作注意事项
1.电路电源部分为电容降压整流电路,工作时带电,另外还有继电器,电流取样导线等带电元件。
调试时要小心,防止触电。
2.由于电路启动瞬间由按钮开关AN为电器提供工作电流,除非按钮开关AN采用较大额定电流的开关,否则该电路不适用于大功率的负载,如电炉、电动机、空调机等。
3.原理图中粗线表示工作中可能有大电流通过的导线,制作时注意尽量缩短,并注意导线截面或PCB铜箔宽度。
4.设计PCB时,相对电压高的点要注意间隙不能太小,至少应保证2mm,以防击穿。
附有电路板图(见上图)和制作完成的实物图片(下图,AN和LED在铜箔面),供参考。
标签: 延时开关电路图
相关文章
触摸式延时开关电路虚线右面是普通照明线路,左部是电子开关部分。VD1~VD4、VS组成开关的主回路,IC组成开关控制回路。平时,VS处于关断状态,灯...
2023-01-24 268 延时开关电路图 继电器延时开关电路图 声光控延时开关电路图 楼道灯延时开关电路图 555延时开关电路图
发表评论