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        可控硅控制电路图解及制作13例

        时间2018-07-02
        关键字可控硅   控制电路   

         可控硅是可控硅整流器的简称可控硅有单向双向可关断和光控几种类型它具有体积小重量轻效率高寿命长控制方便等优点被广泛用于可控整流调压逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功?#23454;?#30005;能转换的场合

        单向可控硅是一种可控整流电子元件能在外部控制信号作用下由关断变为导通但一旦导通外部信号就无法使其关断只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用

        可控硅导通条件一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压二是控制极也要加正向电压以上两个条件必须同时具备可控硅才会处于导通状态另外可控硅一旦导通后?#35789;?#38477;低控制极电压或去掉控制极电压可控硅仍然导通 可控硅关断条件?#33322;?#20302;或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压使阳极电流小于最小维持电流以下

        简易单向可控硅12V触摸开关电路

        触摸一下金属片开SCR1导通负载得电工作触摸一下金属片关SCR2导通继电器J得电工作K断开负载失电SCR2关断后电容对继电器J放电维持继电器吸合约4秒钟故电路动作较为准确 如果将负载换为继电器即可控制大电流工作的负载

         

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        可控硅是一?#20013;?#22411;的半导体器件它具有体积小重量轻效率高寿命长动作快以及使用方便等优点活动导入以可控硅实?#35270;?#29992;案例的展示以激发学生的活动兴趣

        可控硅控制电路的制作13例

         

        1可调电压插座

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        电路如图可用于调温(电烙铁)调光(灯)调速(电机)使用时只要把用电器的插头插入插座即可十分方便

        V1为双向二极管2CTSV2为3CTSI双向可控硅调节RP可使插座上的电压发生变化

         

        2简易混合调光器

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        根据电学原理可知电容器接入正?#21307;?#27969;电路中电压与电流的最大值在相位上相差90°根据这一原理把C1和C2串联联接并从中间取出该差为我所用这比电阻与电容串联更稳定电路中D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流并加到A触发和C1或C2充电进一步用W来改变触发时间进行移相只要调整W的阻值就可达到改变输出电压的?#24247;ġD1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅的作用

        3可调速吸尘器

         

        这种吸尘器使用可控硅元件构成调速电路能根据需要控制电机转速以发迹管道吸力的大小下图所示的调速电路比较成熟普遍使用在高?#33633;?#21151;率吸尘器中

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        4光控电子开关

         

        光控电子开关它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断?#35789;值模?#32780;可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度(或人为亮度)的大小所控制的该装置适合作为?#20540;?#23487;舍走廊或其它公共场所照明灯起到日熄夜亮的控制作用以节约用电

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        工作原理电路如上图所示220V交流电通过灯泡H及整流全桥后变成直流脉动电压作为正向偏压加在可控硅VS及R支路上白天亮度大于一定程度时光敏二极管D呈?#20540;?#38459;状态≤1KΩ使三极管V截止其发射极无电流输出单向可控硅VS因无触发电流而阻断此时流过灯泡H的电流≤2.2mA灯泡H不能发光电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V对三极管起保护作用夜晚亮度小于一定程度时光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ使三极管V正向导通发射极约有0.8V的电压使可控硅VS触发导通灯泡H发光RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件

        安装与调试安装时将装?#36127;?#30340;印制板放入?#35813;?#22609;料盒内并固定好将它与受控电灯H串联并让它正对着天?#25442;?#25151;子采光窗前较明亮的空间避免3米?#38405;?#22812;间灯光的直接照射调试宜傍晚时进行调节RP阻值的大小使受控电灯H在?#23454;?#30340;亮度下始点亮

        5自动延时照明开关

        夜晚离开房间总要先关掉照明灯可如果灯开关不在门口那么关上灯再摸黑走到门口十分不方便

        本文介绍的一种开关仅用9个元件可方便地加在原来的开关上使您的灯在关掉后延时几十秒钟让您有充足的时间离开房间免受摸黑之苦

         

        工作原理电路原理如下图所示AB分别接在原开关两端合上开关S时交流电的正半周经D6R2R1D1和可控硅控制极触发可控硅导通;交流电的负半周经D4R2R1D1和可控硅控制极触发可控硅导通可控硅导通后相当于短路CD两点因而AB两点也经过二极管和导通的可控硅闭合起?#30784;?#27492;时照明灯亮

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        断开开关S后由于电容C1经R1D1和可控硅控制极放电使可控硅?#26434;?#35302;发电流维持导通放电电流逐渐减小一段时间后可控硅截止灯灭此电路延时时间约为4050秒

        元件选择可控硅选最大电流1A耐压400V的D1D3D6可用1N4004C1用耐压630V35μF的彩电电容如果合上开关S灯不亮可?#23454;?#20943;小R1的阻值

        6声控音乐?#23454;?/strong>

         

        ?#23454;?#25511;制器的电路如下图R1R2D和C组成电阻降压半波整波电路输出约3V的直流电供SCR的控制回路用压电陶瓷片HTD担任声-电换能器平时调W使BG集电极输出低电平SCR关断?#23454;?#19981;亮当HTD接收到声波信号后BG集电极电平升高SCR即开通所以?#23454;?#33021;随室内收录机播出的音乐节奏而闪烁发光

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        W可用来调节声控灵敏度W由大调小时声控灵敏度愈高但W过小时电灯常亮这时就失去声控作用使用调试时将W由大逐渐调小至某一阻值时电灯即点亮再将W退回少许(即稍微调大)电灯就熄灭这时声控灵敏度最高离HTD二三?#33258;?#22788;普通谈?#21543;?#23601;能使?#23454;?#38378;烁如嫌灵敏度太高只要将W调大些即可电灯长亮不熄表示BG的放大倍数β值过小应更换β大些的三极管电阻均为1/8W碳膜电阻

        7简易延时照明灯

        本文介绍的这种延时照明?#21697;?#24120;简单安装也十分方便将它直接连接于普通开关的两端即可使用时打开开关电灯点亮关灯后由于延时电路的作用使电灯仍亮几秒钟后自动熄灭本电路安全可靠适合初学者自制

         

        电路原理该延时照明灯的电路如附图所示延时电路如虚线框内所示图中K为拉线开关或墙壁开关当K闭合后该延时电路不工作电灯处于正常的发光状态当K被关断后该电压一方面经R1向电容C充电由于在C的充电期间没有电流流过R2则三极管V一直处于截止状态;另一方面该电压经R3R4向可控硅SCR提供触发电压使可控硅处于导通状态因此在关灯后电灯亮一段时间当电容C被充足电后使三极管V由截止转为导通状态将可控硅SCR关断电灯也就熄灭了

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        本电路关灯延时期间延时时间由R1C的取值来确定读者也可根据各自需要自行确定本电路中的可控硅?#25910;?#36873;用的为单向可控硅在关灯延时期间电灯的亮度约为开灯时亮度的?#35805;?#20197;适合人们的视觉上的需要同时又可节能

        电路制作图中单向可控硅SCR选用MCR100-8耐压须为600V以上灯泡的功率不大于100W为宜二极管VD为1N4007V为C1815电阻均为1/8W碳膜电阻

        制作时用一小块电路板将图中虚线框内各元器件焊?#21543;ϡ?#26368;好将本电路装在拉线开关底部凹槽内用胶水粘牢并将引线接至开关两接线端即可

         

        8单键?#36816;?#24320;关

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        单键?#36816;?#24320;关?#24471;?/strong>

        1上电不动作

        2按钮按下后再释放继电器吸合

        3按钮长?#35789;保?#32487;电器释放松开后继电器吸合

        4按钮点?#35789;保?#32487;电器释放 ←→ 吸合循环动作

        5因为47Ω电阻有压降继电器可?#26434;DC9V的

         

        9简单的停电?#36816;?#24320;关

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        电网供电正常时它象普通开关一样使用按一下K1220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅提供一触发电压使双向可控硅导通可控硅导通后在电源电压正半周期间少量电流经R4D向C充电同时经R3R2分压触发可控硅;在负半周期间C向R3和R2放电并触发双向可控硅这样使双向可控硅继续导通保证负载正常工作一旦电网突然停电C上的电荷经R3和R2放电在电网恢复供电后由于K1常开C上又无电压不能使双向可控硅触发导通电路?#35782;?#24320;?#36816;?#29366;态因此没有电流流过负载只有重按一下K1负载才能正常工作从而?#34892;?#22320;?#20048;?#20102;因断电后恢复供电造成的浪费和事故常闭按钮K2用于正常供电情况下关断电路

        10双色?#23454;?/strong>

        本?#23454;?#26159;以多谐振荡器为控制信号灯光交替闪耀可给节日晚上(尤其是舞会)增?#30828;?#23569;光彩和欢快气氛

        工作原理如下图所示交流220V电源经C1VD1VD2及VD3降压整流滤波后在VD3两端得到3V的稳定电压多谐振荡器中的VT1VT2轮流导通其集电极电流控制双向晶闸管VS1和VS2工作?#23454;?#23558;交替闪烁着光彩

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        元器件选择电容C1为0.47μ/400V(涤纶电容)C2为220μ/6VC3C4为50μ/16V电阻R1为1M/1WR2R3为20K/1/4W二极管VD1VD2

        选1N4004稳压二极管VD3选3V/1W发光二极管VD4VD5为FG114001双向晶闸管VS1VS2为TLC3A/400V三极管VT1VT2为3CK9D60≤β≤120

        使用方法

        (1)如?#23454;?#19981;亮将3V稳压管换成4.5V稳压管

        (2)为?#20048;?#27969;过发光二极管VD4VD5的电流过大最好在其回路中分别串入一个300Ω的限流电阻

        (3)调整时改变R1R2或C1C2的大小则可直接控制?#23454;?#30456;互变化的快慢节奏

        (4)如双向晶闸管VS1VS2用3A/400V最好负载功?#35797;?00W以下切忌不可超过最高限额500W如想增大功率可选用电流大于3A的晶闸管但C1的容量还需增加如原用0.47μ/400V可换成0.681μ/400V即可

        (5)本装置采用塑料作外壳以避免市电源对人的触电这样更为安全

        11可控硅交流调压器

        交流调压器采用可控硅调压器电路简单装置容易控制方便的可控硅交流调压器这可用作家用电器的调压装置进行照明灯调光电风扇调速电熨斗调温等控制本活动调压器的输出功率达100W?#35805;?#23478;用电器都能使用

        1电路原理电路图如下

        10.png

        可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成从图中可知二极管D1—D4组成桥式整流电路双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路当调压器接上220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流在可控硅SCR的AK两端形成一个脉动直流电压该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源在交流电的正半周时整流电压通过R4W1对电容C充电当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时T1管由截止变为导通于是电容C通过T1管的eb1结和R2迅速放电结果在R2上获得一个尖脉冲这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极 使可控硅导通可控硅导通后的管压降很低?#35805;?#23567;于1V所以张弛振荡器停止工作当交流电通过零点时可控硅自关断当交流电在负半周时电容C又从新充电……如此周而?#35789;迹?#20415;可调整负载RL上的功率了

        2元器件选择

        调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合?#21830;?#33180;电位器这种电位器可以直接焊在电路板上电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻D1—D4选用反向击穿电压大于300V最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管如2CZ21B2CZ83E2DP3B等SCR选用正向与反向电压大于300V额定平均电流大于1A的可控硅整流器件如国产3CT

        12电热毯温控器

        市售电热毯?#35805;?#26377;高低两个温度档使用时拨在高温档入睡后总被热醒;拨在低温档有时醒来会觉得热度?#36824;?#20026;此?#25910;?#21046;作了这种电热毯温控器它可以把电热毯的温度控制在一个适宜的?#27573;?#20869;

        工作原理电路如下图所示图中IC为NE555时基电路;RP3为温度调节电位器其滑动臂电位决定IC的触发电位V2和阈电位Vf且V5=Vf=2Vz220V交流电压经C1R1限流降压D1D2整流C2滤波DW稳压后获得9V左?#19994;?#30005;压供IC用室温下接通电源因?#35757;V2VzV6VfIC脚为高电位BCR被触发导通电?#20154;?#36890;电发热温度逐渐升高热敏传感器BG1随温度的升高其穿透电流Iceo增大V2V6升高当V2VzV6≥Vf时IC翻转脚变为低电位BCR截止邮电局?#20154;客?#27490;发热温度开始逐渐下降BG1的Iceo随之逐渐减小V2V6降低当V6VfV2≤Vz时IC脚回到高电位BCR又被触发导通电?#20154;?#21448;开始发热实践证明调节RP2使V2=1/2V6时温差为零;而V2=V6时最大

        11.png

        元件选择BG1可选用3AX3AG等PNP型锗管;BCR用400V以上小型塑封双向可控硅其它元件可按图标选用

        制作要点热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出并将其连同管脚接头装入一电容器?#37327;?#20869;注入导热硅脂制成温度探头使用时把该探头放在?#23454;݅课?#21363;可

        13安全省电的按键式床头灯

        一盏延时式床头灯?#26434;?#35768;多读者在夜晚使用是很方便的本文介绍的按键式床头灯能安全和方便的要求电路原理如下图所示

        12.png

        该床头灯由节电型单稳态电路和亮度可控照明灯两部分组成两部分靠光电耦合器耦合电气部分完全独立使用十?#32844;?#20840;当K1断开时VT1截止其集电极电压为0VVT2截止NE555第脚接地端开路而不工作此时电路的耗电仅为VT1VT2的穿透电流约35μA四节电池能使用一年半以上按下K1后VT1饱和导通R3两端电压接近电源电压VT2饱和导通NE555工作此时NE555第脚由高电平变为低电平而?#19994;?#20110;1/3的电源电压NE555翻转第脚输出高电平其一路能过R7驱动光电耦合器4N25使双向可控硅VS导通床头灯H点亮;另一路通过二极管VD1电阻R6向VT2提供足够大的偏流维持VT2饱和导通此时?#35789;K1断开VT2的工作状态也不变即NE555?#33041;?#31283;状态不变在此期间电源经R5为C1充电使C1两端电压不断升高当C1两端电压大于2/3电源电压时通过NE555的放电端第脚放电NE555?#33041;?#31283;态结束第三脚由高电平变为低电平VT2截止进入另一个稳定状态只有在K1再次接通时NE555才再次进入暂稳态床头灯再次点亮

         

        该床头灯所用元件型号及数据如附图所示无特殊要求整个床头灯安装容易调试简单只要安装无误就能正常使用若延时时间太短可加大R5的阻值或C1的容量反之亦然安装时将按键部分外置其余元件装入塑料盒内以确保使用安全

         

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