自动控制限流开关的设计与应用

2011-03-14 20:41:42来源: 互联网

电路设计和原理

自动控制限流开关的设计,关键是在用户电路过载时自动切断控制,而当负载降低时自动限流开关开始作用,恢复供电。基于该种功能,此电路必须对用户电路信号进行取样,用取样信号来控制电路的通断,取样功能可由一个互感器电路来实现,电路开关则由继电器来实现。控制电路部分用两个三极管和555型时基集成电路来实现,如图1所示,因为555型时基集成电路在结构上由模拟电路和数字电路组合而成,将逻辑功能和模拟功能兼容为一体。同时,其输入电平不一定是逻辑电平,也可以是模拟电路电平,而且,555型时基集成电路的最大输出电流高达200mA,负载能力强,可以直接驱动小电机和继电器等负载。

继电器和555型时基集成电路需要工作电压,因此,开关电路中必须有整流稳压电路,由此可见,这种开关电路大致分为整流稳压电路和控制电路两个部分。

整流稳压电路

220V电压通过L1变压器得到15V交流电压,再通过电桥整流,在C4上得到15V直流电压,再通过7812的第一个引脚输入,第二个引脚得到12V直流电压,此电压用于驱动继电器的线圈,同时提供三极管的偏置电压。

控制电路

555型时基电路

555型时基集成电路的引脚功能如下:

1是地线,2是触发,3是输出电平,4是复位,5是控制电压,6是阀值电压,7是放电,8是电源(VDD)。
555型时基电路的等效电路如图2所示。

控制电路的工作原理

用户正常用电时,互感器L2上有电流通过,这时,取样电路D5、C1、R1、R2对电路进行取样,因为用户正常用电,取样电压就是R2上的电压,不足以击穿稳压管D7,T1(9014集成块)的基极为低电平,T2(9013集成块)截止,555型时基集成电路的引脚2和引脚6的电压均为12V,并且V2=V6≥2/3VDD=8V。由555型时基集成电路的工作原理可知,V3=0为低电平,T2(9013集成块)截止,线包K中无电流,开关K1保持闭合,线路继续供电。当用户超额用电时,取样电路使D7导通,从而使9014的基极电压升高,使9014饱和,电容器C2通过9014放电,555型时基集成电路的引脚2、6电压降低,当V2=V6≤1/3VDD=4V时,V3为高电平,9013导通,而继电器J中有电流流过,继电器J动作,触点打开,线路中断供电,这时,取样电平变为0V,9014截止,C2充电,当V2=V6≥8V时,V3为0V,9013截止,继电器J中无电流,K1闭合。如果这时用户仍未移去超额负载,取样电压又使9014导通,C2放电,9013导通,K1断开,电路断开,控制电路对用户电路进行检测,直到用户移去超额负载,电路才会开始正常供电,这样,电路就实现了自动控制功能。

元件型号及参数

L1是电感器(220V/15V),L2是电感器(220V/18V),D1-D6是4001型二极管,D7是2CW62型稳压管(25V),R1是4.7kΩ可变电阻器,R2是500Ω电阻器,R3是100kΩ电阻器,R4是2kΩ电阻器,C1、C4、C5为470μF/25V电容器,C2是470μF/16V电容器,C3是0.01μF/16V电容器,7812是稳压集成块,T1为9014型,T2为9013型。

关键字:开关  设计  应用

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0314/article_5562.html
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