可控硅光控開(kāi)關(guān)電路設計方案分享

可控硅開(kāi)關(guān)電路是工程師們在平時(shí)的設計過(guò)程中，常常用到的一種電路結構，其設計相對簡(jiǎn)單且適用范圍廣泛的優(yōu)勢，讓這種開(kāi)關(guān)電路廣受好評。在今天的電路設計分享中，我們將會(huì )為大家分享一種可控硅光控開(kāi)關(guān)電路設計方案，下面就讓我們一起來(lái)看看吧。

首先我們需要了解的，是可控硅光控開(kāi)關(guān)電路的具體含義。首先來(lái)看光控電路的定義，這種電路是利用光線(xiàn)的變化，對工作狀態(tài)進(jìn)行控制的電路，其核心是光敏元件，再加入放大電路和控制電路而組成，主要利用的是半導體的光敏特性。在沒(méi)有光照時(shí)，呈高阻狀態(tài)，稱(chēng)為暗阻。有光時(shí)呈低阻狀態(tài)，稱(chēng)為亮阻。亮阻與暗阻的差距越大，說(shuō)明這個(gè)光敏電阻對光線(xiàn)的反應越靈敏。

在本方案中，我們所設計的這一可控硅光控開(kāi)關(guān)電路，在設計構思上選擇采用的感光元件是光敏二極管。它利用PN結反向偏置時(shí)，在光線(xiàn)照射下，反向電流將由小變大的原理制作而成?？刂齐娐穭t選用BT151-500R可控硅作為控制元件，它能通過(guò)小電流小電壓控制大電流大電壓。元件選擇方面，我們選擇使用的可控硅元件型號為BT151-500R，同時(shí)還選擇使用穩壓二極管、半導體器件IN4007、光敏電阻、三極管9031來(lái)完成這一光控電路的設計。

工作原理

在本方案中，我們所設計的這一可控硅光控開(kāi)關(guān)電路的電路圖如圖1所示。當這一電路處于正常工作狀態(tài)下時(shí)，220V交流電通過(guò)燈泡DS1及整流全橋后，變成直流脈動(dòng)電壓，作為正向偏壓，加在可控硅Q1及R支路上。白天亮度大于一定程度時(shí)，光敏二極管D3呈現底阻狀態(tài)，即小于1KΩ，使三極管Q3截止，其發(fā)射極無(wú)電流輸出，單向可控硅Q1因無(wú)觸發(fā)電流而阻斷。此時(shí)流過(guò)燈泡DS1的電流≤2.2mA，燈泡DS1不能發(fā)光。電阻R1和穩壓二極管D2使三極管Q3偏壓不超過(guò)6.8V，對三極管起保護作用。當亮度小于一定范圍時(shí)，光敏二極管D3呈現高阻狀態(tài)，使三極管Q3正向導通，發(fā)射極約有0.8V的電壓，使可控硅Q1觸發(fā)導通，燈泡DS1發(fā)光?；瑒?dòng)變阻器R5是亮、暗實(shí)現開(kāi)關(guān)轉換的亮度。

圖1 可控硅光控電路工作原理圖

整流電路設計

在本方案中，我們同樣需要為這一可控硅光控開(kāi)關(guān)電路提供整流保護措施，我們所設計的這一整流電路由4個(gè)IN4007整流管組成，分別為VD1、VD2、VD3、VD4，其電路系統如下圖圖2所示。

圖2 可控硅光控電路中的整流電路圖

在圖2所提供的整流電路圖中，我們可以看到，在正半周電路正常工作的狀態(tài)下，當T1次級線(xiàn)圈上端為正半周期間，上端的正半周電壓同時(shí)加在整流二極管VD1負極和VD3正極，給VD1反向偏置電壓而使之截止，給VD3加正向偏置電壓而使之導通。與此同時(shí)，T1次級線(xiàn)圈下端的負半周電壓同時(shí)加到VD2負極和VD4正極，給VD4是反向偏置電壓而使之截止，給VD2是正向偏置電壓而使之導通。因此，T1次級線(xiàn)圈上端為正半周、下端為負半周期間，VD3和VD2同時(shí)導通。

而在負半周電路中，當T1次級線(xiàn)圈兩端的輸出電壓變化到另一個(gè)半周時(shí)，此時(shí)次級線(xiàn)圈上端為負半周電壓，下端則為正半周電壓。此時(shí)，次級線(xiàn)圈上端的負半周電壓加到VD3正極，給VD3反向偏置電壓而使之截止，這一電壓同時(shí)加到VD1負極，給VD1正向偏置電壓而使之導通。與此同時(shí)，T1次級線(xiàn)圈下端的正半周電壓同時(shí)加到VD2負極和VD4正極，給VD2反向偏置電壓而使之截止，給VD4正向偏置電壓而使之導通。因此，當T1次級線(xiàn)圈上端為負半周、下端為正半周期間，VD1和VD4同時(shí)導通。

以上就是本文針對一種可控硅光控開(kāi)關(guān)電路的設計方案，所進(jìn)行的分享和簡(jiǎn)要分析，希望能夠為各位工程師的設計研發(fā)工作提供一定的幫助和借鑒。