單線電子開(kāi)關(guān)的電源電路圖

筆者在《電子報(bào)》2005年第50期上介紹了一款《單線電子開(kāi)關(guān)供電電路》后，為不少電子廠家和電子愛(ài)好者借鑒和仿制 ，從他們電話咨詢反饋的信息是：電路中所用小型變壓器難找、也難自制，尤其是體積較大、不便安裝。為此，筆者又設(shè)計(jì)制作了一款單線電子開(kāi)關(guān)的電源電路。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：該電源電路帶負(fù)載能力很強(qiáng)，輸出電壓穩(wěn)定且易于調(diào)節(jié)，電路簡(jiǎn)單易于制作?，F(xiàn)提供同行們參照和探討，共同來(lái)使單線電子開(kāi)關(guān)供電這個(gè)難題得到完美解決。

一、性能簡(jiǎn)介：

該電路的巧妙之處是：電路采用可控硅斬波原理，只利用了交流電過(guò)零后的起始段部分來(lái)給電路自身供電;在電壓上升到設(shè)定值之后，單向可控硅導(dǎo)通，電路便被旁路。這樣，一方面保證了輸出電壓的穩(wěn)定，解決了因?yàn)樨?fù)載電流的變化而影響電路自身供電的問(wèn)題 ;另一方面，由于可控硅工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，它還具有自身壓降小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。用戶要改變輸出電源電壓的高低，只要改變穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值就可以輕易實(shí)現(xiàn)。

二、電路原理：(電路見(jiàn)附圖)

如圖：電源電路如虛線框所示，電路左邊A B端為單線進(jìn)出端，和負(fù)載L串聯(lián)后接在220V市電上;右邊C D端是電子開(kāi)關(guān)的電源低壓供電端，G為開(kāi)關(guān)控制端。雙向可控硅VT作為負(fù)控制載的通斷的開(kāi)關(guān)，可控硅導(dǎo)通相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。

單線制電子開(kāi)關(guān)供電的核心問(wèn)題是在電器開(kāi)啟前的供電和開(kāi)啟后的電源維持。難點(diǎn)就在開(kāi)關(guān)閉合后，開(kāi)關(guān)兩端電壓幾乎為零，電子開(kāi)關(guān)的自身供電何以解決?下面分兩種狀況來(lái)分析電路工作原理。

電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟前的供電：此時(shí)，雙向可控硅VT截止， 220V市電通過(guò)電容R1分壓，由全橋Q整流、通過(guò)D1后經(jīng)電容C1濾波，給電子開(kāi)關(guān)自身提供低壓直流待機(jī)電源。在此過(guò)程中，穩(wěn)壓二極管DW和單向可控硅SCR只是起限壓作用，只是在輸出電壓過(guò)高時(shí)才會(huì)導(dǎo)通。

電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后的供電：電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后，雙向可控硅VT被觸發(fā)導(dǎo)通，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合;市電通過(guò)全橋Q整流后變?yōu)槊}動(dòng)直流電。由于D1的隔離作用，單向可控硅SCR在每一次電壓過(guò)零時(shí)轉(zhuǎn)為截止 。下面分兩個(gè)階段來(lái)具體分析電路原理：在電壓過(guò)零后的起始段部分、在輸出電壓沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定值之前，單向可控硅不導(dǎo)通，電流流過(guò)D1、經(jīng)電容C1濾波后給電路供電;當(dāng)輸出電壓上升到穩(wěn)定電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管被擊穿，單向可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通而起到旁路作用，這時(shí)電路由電容C1供電，與負(fù)載無(wú)關(guān)。這樣每半個(gè)周期重復(fù)一次，保證了電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后的電源供給。

可見(jiàn)，不論電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通還是截止，都能夠解決電子開(kāi)關(guān)電路的自身供電問(wèn)題。

三、器材選用與調(diào)試：

1 圖中可控硅、二極管、橋堆應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流大小而選定，一般選1A便可，擊穿電壓要在400V以上。

2 圖中雙向可控硅作為開(kāi)關(guān)用，也可根據(jù)具體情況選用繼電器、固態(tài)繼電器，MOC3060等電控器件來(lái)直接代替。

3 如果將虛線內(nèi)的電路封裝成模塊 ，那么就只5個(gè)接線端。其中A B是進(jìn)線端，C D是低壓直流輸出端，G為開(kāi)關(guān)控制端。

這樣，只要用它來(lái)給相應(yīng)的電路供電，就可以做成單線進(jìn)出的：“熱釋電人體紅外線開(kāi)關(guān)”、 “亞超聲遙控開(kāi)關(guān)”，“人體感應(yīng)電子開(kāi)關(guān)”，“紅外線遙控電子開(kāi)關(guān)” 等多種電子開(kāi)關(guān)，應(yīng)用前景可想而知。