1、單鍵開關機電路
前一段子在板子上使用一個單片機控制的自殺式一鍵開關機電路,經過了好幾天的測試才把它給調通了,最后居然是芯片壞了的問題,最近又看了幾天的單鍵開關機電路,然后用protues仿真了一個不用單片要控制的單鍵開關電路,感覺很好用,而且靜態(tài)功耗非常的低,因為使用的是mos管,使用的時候輸入端與輸出端的壓降也很低,實物焊接測試也沒有問題。還蠻好用的,拿來分享一下。可以調節(jié)R2的大小來調節(jié)按鍵的靈敏度。原理大概是這樣的:
因為2N7002這樣的mos管初始狀態(tài)是隨機的,可以先假設Q1的G極為高電平,Q1處于導通狀態(tài),D極輸出低電平,使Q2的G極為低電平,Q2處于截止狀態(tài),輸出高電平,所以Q3也處于截止,總的輸出電源關閉,燈不亮。同時Q2l輸出的高電平通過R3反饋給Q1使其導通,整個系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
當按下按鍵時,Q1的G極變成低電平,使其截止,輸出變成高電平,高電平接到Q2的G極,使其導通,Q2輸出低電平,所以Q3也導通,總的輸出電源打開,燈亮了。
2、單鍵輕觸電子開關電路
上面的圖就是此電路原理圖。在這里,我們以5V電壓作為電源電壓來解析一下工作原理。
上面這張圖顯示的是默認情況下各節(jié)點的電壓情況。默認情況下,整個電路只有R1和R5在消耗電流。加之R1的阻值很大,使得消耗的電流極小,基本可以忽略不計,所以可以長時間的應用在電路中而不用擔心電路的耗電問題。R1和R5組成一個典型的分壓電路,中心點電壓為1.193V。此時,這個電壓會對C1進行充電,充電回路為5V-R1-C1-R7-GND。此時,C1上被充有左正右負的1.193V的電壓。其他地方則通通=0V。
當我們按下按鍵后,由于C1上是一個左正右負的電壓,這時,因為按鍵被按下,C1有了放電回路,C1就會開始放電。放電回路為C1-KEY1-R6/C2/Q2-C1。其中R6、C2、Q2在電路中有并聯(lián)關系,則電流會同時經過這三個器件。C1放電的結果是在R6上產生一個上正下負的電壓信號,這個電壓信號會導致Q2開始導通,C2的介入是為了提高Q2導通的穩(wěn)定性(短暫存儲這個電壓信號,保證有效導通)。當Q2導通后,Q1也會開始導通。Q1的輸出端電壓會通過R3返送一個電信號至Q2基極,此時,整個電路處于一個穩(wěn)定的開啟的狀態(tài)。電路會輸出一個大于4V的穩(wěn)定的電壓信號。
巧妙之處在于利用了電位差的翻轉來控制晶體管的導通與否。上面說到,C1本來是左正右負的電壓。按下按鍵后開始放電,Q2導通。那么,Q2導通后,會在R7電阻上有電流通過,流過的電流會在R7上產生一個電壓。這個電壓會大于4V。那么,此時C1會被左低右高的電位差形勢充電成為左低右高的狀態(tài)。這也是為什么這個電容器要用無極性電容器的原因。電解電容器雖然容量大,但是因為有極性,所以是不適合用在這里的,會導致狀態(tài)翻轉不穩(wěn)定。再一個,容量過大也會導致充電緩慢,使得開關切換速度下降。
當我們再次按鍵后,C1再次開始放電,不過因為充電極性的問題,此時的放電回路反轉,成為右正左負,放電回路為C1-R6-KEY1-C1。這個放電回路會在R6上產生一個上負下正的電壓信號。由于這次C1的充電電壓較高,則放電產生的電壓信號也會較高,這個反向的電壓信號會使得Q2跳出導通的狀態(tài),直接返回到截止的狀態(tài)。然后整個電路返回到了初始狀態(tài)。
電路中,工作的關鍵在于靈活使用了電容充放電流向。使得電壓信號來回翻轉,繼而控制了后級的晶體管導通或者截止。
3、簡單的單按鍵開關電路
簡單的單按鍵開關電路:
如SW引線較長的話,需在ICB 6與GND間加一抗干擾小電容。
4、單鍵開關機的經典電路
此電路可以應用于很寬的電壓范圍(4.5V~40V,最大19A的電流),R5為可選,當輸入電壓小于20V時可短接;輸入電壓大于20V時建議接上,R5的取值應滿足與R1的分壓使MOS管V1的GS電壓大于-20V小于-5V(在V2導通時),盡量使V1的GS電壓在-10V~-20V之間以使V1輸出大電流。
按鈕按下前,V2的GS電壓(即C1電壓)為零,V2截止,V1的GS電壓為0,V1截止無輸出;當按下S1,C1充電,V2 GS電壓上升至約3V時V2導通并迅速飽和,V1 GS電壓小于-4V,V1飽和導通,Vout有輸出,發(fā)光管亮(此時應放開按鈕)C1通過R2、R3繼續(xù)充電,V1、V2狀態(tài)被鎖定;當再次按下按鈕時,由于V2處于飽和導通狀態(tài),漏極電壓約為0V,C1通過R3放電,放至約3V時,V2截止,V1柵源電壓大于-4V,V1截止,Vout無輸出,發(fā)光管滅(放開按鈕),C1通過R2、R3及外電路繼續(xù)放電,V1、V2維持截止狀態(tài)。
注:S1使Vout打開或關閉后應放開按鈕,不然會形成開關振蕩。
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