能直接帶動繼電器工作的CMOS集成塊電路
在電子愛好者認識電路知識的的習慣中,總認為CMOS集成塊本身不能直接帶動繼電器工作,但實際上,部分CMOS集成塊不僅能直接帶動繼電器工作,而且工作還非常穩定可靠。本實驗中所用繼電器的型號為JRC5M-DC12V微型密封的繼電器(其線圈電阻為750Ω)?,F將CD4066CMOS集成塊帶動繼電器的工作原理分析如下:
CD4066是一個四雙向模擬開關,集成塊SCR1~SCR4為控制端,用于控制四雙向模擬開關的通斷。當SCR1接高電平時,集成塊①、②腳導通,+12V→K1→集成塊①、②腳→電源負極使K1吸合;反之當SCR1輸入低電平時,集成塊①、②腳開路,K1失電釋放,SCR2~SCR4輸入高電平或低電平時狀態與SCR1相同。
本電路中,繼電器線圈的兩端均反相并聯了一只二極管,它是用來保護集成電路本身的,千萬不可省去,否則在繼電器由吸合狀態轉為釋放時,由于電感的作用線圈上將產生較高的反電動勢,極容易導致集成塊擊穿。并聯了二極管后,在繼電器由吸合變為釋放的瞬間,線圈將通過二極管形成短時間的續流回路,使線圈中的電流不致突變,從而避免了線圈中反電動勢的產生,確保了集成塊的安全。
低電壓下繼電器的吸合措施
常常因為電源電壓低于繼電器的吸合電壓而使其不能正常工作,事實上,繼電器一旦吸合,便可在額定電壓的一半左右可靠地工作。因此,可以在開始時給繼電器一個啟動電壓使其吸合,然后再讓其在較低的電源電壓下工作,如圖所示的電路便可實現此目的。
工作原理:
V1為單結晶體管BT33C,它與R1、R2、R3和C1組成一個張弛式振蕩器,SCR為單向可控硅,按下啟動按鈕AN1后,電路通電,因為SCR無觸發電壓,所以不導通,繼電器J不動作,電源通過R4和VD1給電容C2迅速充電至接近電源電壓(Vcc-VD1壓降)。同時,電源經R1給電容C1充電。數秒后,C1上電壓充到V1的觸發電壓,C1立即通過V1放電,在R3上形成一個正脈沖,該脈沖一路加到V2基極,使V2迅速飽和導通,V2集電極也即電容C2正極近于接地。由于此時C2上充有上正下負的正極性電壓,所以C2負極也即J線圈一端呈負電位。R3上的正脈沖另一路經VD2、C3去觸發可控硅導通,SCR陰極也即J線圈另一端接近電源電壓。這時,J線圈實際上承受約兩倍的電源電壓,所以J1-1閉合,松開AN1后,J1-1自保。J1-2將V1、V2供電切斷,繼電器在接近電源電壓下工作。圖中,AN2為停止按鈕,按下AN2,J失電釋放,J1-1斷開,整個控制電路失電。
制作本電路時,一般可取繼電器的額定電壓為電源電壓的1.5倍左右,一般情況下,任何型號的單向可控硅(或雙向可控硅)皆可滿足本電路需要。V2、C1、C3的耐壓視電源電壓的高低選取。C2耐壓最好不低于電源電壓的兩倍。
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