采用电容滤波输出且前后级地隔离设置的电子开关电路的制作方法

文档序号:12266068阅读:368来源:国知局

本实用新型涉及电子电路技术领域,具体的说,是采用电容滤波输出且前后级地隔离设置的电子开关电路。



背景技术:

电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元,至少包括一个可控的电子驱动器件,如晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅、继电器等。但在实际使用过程中,电子开关主要是指触摸开关、感应开关、声控开关、无线开关等墙壁开关。

555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极型(TTL)工艺制作的称为555,用 互补金属氧化物(CMOS )工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。555定时器的电源电压范围宽,可在4.5V~16V工作,7555可在3~18V工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。

现有技术在进行电子开关电路设计时,往往将输入电路和输出电路的接地端公用,从而造成前后级相互影响,开关灵敏性变差等情况发生,严重时甚至会出现触电事故的发生。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供采用电容滤波输出且前后级地隔离设置的电子开关电路,利用电容作为输出滤波电路,降低设计和应用成本的同时能够起到良好的滤波效果,并且设置有指示灯电路,可以实时观察交流整流输出后的电路工作状态是否正常运行,并为前后级的检查形成检测节点。

本实用新型通过下述技术方案实现:采用电容滤波输出且前后级地隔离设置的电子开关电路,设置有输入端Ui、负载RL、整流电路及电子开关电路,所述输入端Ui的一端通过负载RL与整流电路的输入端的第一端相连接,输入端Ui的另一端与整流电路的输入端的第二端相连接;在电子开关电路内设置有控制电路和输出滤波电路,所述整流电路的输出端与控制电路的输入端相连接,控制电路的输出端与输出滤波电路相连接,输出滤波电路内设置有电容器C2,电容器C2并联在控制电路的输出端上;控制电路的输入端的接地端和输出滤波电路的接地端隔离设置;在所述整流电路的输出端上还设置有指示灯电路,所述指示灯电路内设置有相互串联的电阻R1和LED1,且指示灯电路的接地端与控制电路的输入端的接地端共接。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述控制电路内设置有集成芯片IC1、电容C1、晶体管Q2、集电极偏置电阻R3、上拉电阻R4、下拉电阻W1,集成芯片IC1的3脚、8脚及1脚与整流电路的输出端相连接;晶体管Q2的集电极与集成芯片IC1的2脚和6脚共接,且晶体管Q2的集电极连接在集电极偏置电阻R3的第二端上,集电极偏置电阻R3的第一端分别与集成芯片IC1的8脚、上拉电阻R4的第一端和电容器C2的第一端相连接,上拉电阻R4的第二端和下拉电阻W1的第一端皆与晶体管Q2的基极相连接,晶体管Q2的发射极和下拉电阻W1的第二端皆与电容器C2的第二端相连接,电容器C2的第二端为输出滤波电路的接地端,集成芯片IC1的1脚为控制电路的输入端的接地端。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述整流电路内设置有整流桥IC2、二极管D1、电阻R1及电子开关管Q1,所述输入端Ui的一端通过负载RL与整流桥IC2的输入端的第一端相连接,输入端Ui的另一端与整流桥IC2的输入端的第二端相连接;整流桥IC2的输出端分别与电阻R1的第一端和电子开关管Q1的发射极相连接,电阻R1的第二端连接在电子开关管Q1的集电极上,且电阻R1的第一端通过二极管D1与集成芯片IC1的8脚相连接;电子开关管Q1的基极连接在集成芯片IC1的3脚上,电子开关管Q1的发射极与控制电路的输入端的接地端相连接。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述二极管D1的负极连接在集成芯片IC1的8脚上。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述下拉电阻W1采用电位器。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述集成芯片IC1的4脚和8脚共接。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述集成芯片IC1采用NE555定时器。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述电阻R1的一端与整流电路的输入端的第一端相连接,且LED1的负极与控制电路的输入端的接地端连接。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述电子开关管Q1和晶体管Q2皆采用NPN三极管。

进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述整流桥IC2采用贴片mini桥结构的全桥整流芯片。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

本实用新型利用电容作为输出滤波电路,降低设计和应用成本的同时能够起到良好的滤波效果,并且设置有指示灯电路,可以实时观察交流整流输出后的电路工作状态是否正常运行,并为前后级的检查形成检测节点。

本实用新型将电子开关电路的前后级地隔离设置,避免高纹波电流影响后级直流输出,避免前后共地时电压纹波系数高的情况发生,能够有效的提高直流输出的稳定性,使得整个电路的直流供电更加稳定,并且降低纹波输出,避免后级供电电路由于受纹波影响而不能正常工作,进一步的避免降低后级电路的使用寿命,同时利用电子开关电路进行交流端负载的供电通断控制,其精准的控制性能,能够使得整个交流端工作更加稳定,降低控制操作时可能存在的触电情况的发生率。

本实用新型的整流桥采用贴片mini桥结构的全桥整流芯片可以保证电子开关电路使用性能、散热性能的同时,将电子开关电路设计得更加小巧,从而提升空间利用率。

本实用新型采用NE555作为集成芯片,其简单的电路构造,低廉的成本,使得整个电子开关电路兼具准确性和低成本的特性。

本实用新型晶体管Q2基极的下拉电阻采用电位器,能够实时调节下拉电阻阻值,从而得到合适的基极偏置电压。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1:

采用电容滤波输出且前后级地隔离设置的电子开关电路,利用电容作为输出滤波电路,降低设计和应用成本的同时能够起到良好的滤波效果,并且设置有指示灯电路,可以实时观察交流整流输出后的电路工作状态是否正常运行,并为前后级的检查形成检测节点,如图1所示,特别设置成下述结构:设置有输入端Ui、负载RL、整流电路及电子开关电路,所述输入端Ui的一端通过负载RL与整流电路的输入端的第一端相连接,输入端Ui的另一端与整流电路的输入端的第二端相连接;在电子开关电路内设置有控制电路和输出滤波电路,所述整流电路的输出端与控制电路的输入端相连接,控制电路的输出端与输出滤波电路相连接,输出滤波电路内设置有电容器C2,电容器C2并联在控制电路的输出端上;控制电路的输入端的接地端和输出滤波电路的接地端隔离设置;在所述整流电路的输出端上还设置有指示灯电路,所述指示灯电路内设置有相互串联的电阻R1和LED1,且指示灯电路的接地端与控制电路的输入端的接地端共接,所述电容C2采用电解电容,且电容C2的负极为输出滤波电路的接地端。

在设计使用时,经过整流桥IC2整流后的带纹波电压的电源可以经过降压电阻R1为LED1供电,从而点亮LED1,而同时,亦可通过判断LED等的亮灭来判断整个电路的故障是出现在整流段还是控制电路段。

实施例2:

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,如图1所示,特别采用下述设置结构:在所述控制电路内设置有集成芯片IC1、电容C1、晶体管Q2、集电极偏置电阻R3、上拉电阻R4、下拉电阻W1,集成芯片IC1的3脚、8脚及1脚与整流电路的输出端相连接;晶体管Q2的集电极与集成芯片IC1的2脚和6脚共接,且晶体管Q2的集电极连接在集电极偏置电阻R3的第二端上,集电极偏置电阻R3的第一端分别与集成芯片IC1的8脚、上拉电阻R4的第一端和电容器C2的第一端相连接,上拉电阻R4的第二端和下拉电阻W1的第一端皆与晶体管Q2的基极相连接,晶体管Q2的发射极和下拉电阻W1的第二端皆与电容器C2的第二端相连接,电容器C2的第二端为输出滤波电路的接地端,集成芯片IC1的1脚为控制电路的输入端的接地端。

实施例3:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,如图1所示,特别采用下述设置结构:所述整流电路内设置有整流桥IC2、二极管D1、电阻R1及电子开关管Q1,所述输入端Ui的一端通过负载RL与整流桥IC2的输入端的第一端相连接,输入端Ui的另一端与整流桥IC2的输入端的第二端相连接;整流桥IC2的输出端分别与电阻R1的第一端和电子开关管Q1的发射极相连接,电阻R1的第二端连接在电子开关管Q1的集电极上,且电阻R1的第一端通过二极管D1与集成芯片IC1的8脚相连接;电子开关管Q1的基极连接在集成芯片IC1的3脚上,电子开关管Q1的发射极与控制电路的输入端的接地端相连接。

实施例4:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,如图1所示,特别采用下述设置结构:所述二极管D1的负极连接在集成芯片IC1的8脚上。

实施例5:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,如图1所示,特别采用下述设置结构:所述下拉电阻W1采用电位器。

实施例6:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述集成芯片IC1的4脚和8脚共接。

实施例7:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述集成芯片IC1采用NE555定时器。

实施例8:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,如图1所示,特别采用下述设置结构:所述电阻R1的一端与整流电路的输入端的第一端相连接,且LED1的负极与控制电路的输入端的接地端连接。

实施例9:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述电子开关管Q1和晶体管Q2皆采用NPN三极管。

实施例10:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述整流桥IC2采用贴片mini桥结构的全桥整流芯片。

所述输入端Ui将经过变压后的交流电引入至整流电路IC2内进行全波整流,并能够为负载RL提供所需电能,电子开关电路用于实现负载RL的供电通断控制并能够输出后级电路所需的直流电压,为后级电路提供稳定且无纹波的直流电。

晶体管Q2基极的下拉电阻采用电位器,能够实时调节下拉电阻阻值,从而得到合适的基极偏置电压。

NE555定时器的各个引脚功能如下:

1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。

2脚:低触发端TR。

3脚:输出端Vo。

4脚:是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。

5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。

6脚:高触发端TH。

7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。

8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。

输出滤波电路采用L型RC滤波电路,能够有效的将输出直流上的纹波电压滤除,从而为后级电路提供稳定可靠的直流电压。

整流电路采用贴片mini桥结构的全桥整流芯片可以保证电子开关电路使用性能、散热性能的同时,将电子开关电路设计得更加小巧,从而提升空间利用率。

使用NPN三极管作为电子开关管Q1,由NE555时基集成电路作为控制电路的主芯片,其中晶体管Q2组成当检测端输出电压越高,晶体管Q2集电极的输出直流电压就越低的反相器。

当输出电压很低时,由于晶体管Q2的基极无电流流入,则处于截止状态,经前级整流电路整流后,电流向储能滤波电容(电容C2)充电,当在充电的过程中,电容C2两端的电压逐渐升高,在电压开始升高的过程中,晶体管Q2的基极电位也不断地上升,在晶体管Q2的基极的电压小于晶体管Q2的集电极电压时,晶体管Q2截止,此时NE555的2、6脚处于高电平,NE555的3脚输出电压则为低电平;当上拉电阻R4上的电压降增大时,晶体管Q2集电极的电压下降,当它下降到NE555的触发电平时,NE555内部的触发器被置成高电平,当3脚为高电平时,电子开关管Q1由于控制端的高电平,使电子开关管Q1处于导通状态,即开关闭合,则负载RL被导通工作。由于555集成电路的第7脚是与3脚有相应功能的端子,在此触发电路中也可作为输出端子使用输入端Ui引入交流电压并提供整流电路IC2进行整流处理,得到含纹波电压的直流电。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1