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基于双向可控硅隔离型延时可控电路的实现方法

归档日期:05-09       文本归类:多点通信      文章编辑:爱尚语录

  摘要:介绍一种基于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,并且在延时结束后能够实现电路与电源完全隔离。仿真和实验结果证明,该电路工作良好。

  为了节约电力资源,各种节能的电力电子技术产品的研发日益受到重视。由此,提出了一种延时关断的电路,通过单刀双掷开关、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实现。以双向可控硅作为驱动电路,电磁干扰小,同时电路结构简单、安全可靠、成本低廉。在节省电力资源的同时保证了安全性能,因此,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应用前景。

  为了达到与电源隔离的目的,应选用耐压高、响应快的双向可控硅。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 .具有双向导通响应快的特性,能达到250 V/s.特别适用于电机控制,工业用照明、加热设备以及静态开关等场合。

  MOC3041 用于驱动双向可控硅,具有简化逻辑控制、零电压交叉的特性,dV / dt 可达2 000 V/s ,在温度控制、电压驱动和照明控制等领域应用广泛。

  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 ,通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要设定。本文中CD4538 设定的参数如表1 所示。

  开关K1 置于触点1 ,ZL 工作的同时,220 V 交流电经过电容C4 降压、U2 整流,输出直流15V 电压V CC .此时定时器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,此时未经触发,第9 管脚保持高电平,光耦合驱动器U4导通并驱动可控硅D1 导通。D1 此时导通可防止K1 的误操作,若K1 在ZL 工作阶段不慎被置于中点位置,ZL 可通过D1 获得电源而继续正常工作。

  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,交流电通过光耦合驱动器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 管脚获得高电平触发,U8 的第7 管脚随之输出低电平脉冲,通过555 定时器U3 第2 管脚使U3 被触发,U3 第3 管脚变为高电平,延时计时开始。

  定时器U3 计时结束时,第3 管脚降为低电平,产生下降沿使触发器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供电停止,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实现了彻底隔离。

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