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電工電子技術課程設計---聲光控延時電路的設計(編輯修改稿)

2025-11-30 18:50 本頁面

　

【文章內容簡介】約為 5 分鐘，即燈亮后若不再有聲音 5分鐘后燈自動熄滅。二極管 VD2VD5 將交流 220V 進行橋式整流．變成脈動直流電。又經 R6 降壓， C4 濾波后即為電路的直流電源，為 BM 、 IC 等供電。控制部分電路就是通過控制可控硅的導通與截止進而連接和切斷供電電路，而達到目的。 5．總體電路原理相關說明本電路是采用分離元件的聲控延時電路，其電路原理圖如圖 1所示，原理圖說明： 220V 的燈充電直接整流。在輸出端串聯 25W 燈泡，輸出端接可控硅（負載）供電電路穩壓電路，穩壓電路是給話筒放大，音頻放大等提供直流電，話筒放大，可以把聲音信號轉換為電信號并放大，然后，經過音頻放大器使信號達到足夠大；檢波音頻信號的正半周，即把音頻信號轉換為直流信號。經過延時電路以后送到控制電路，由控制電路去控制可控硅，若可控硅斷開，則整流電路負載斷開，若導通，則整流電路負載導通。光敏控制電路把光照變成電信號，從而去控制音頻信號往后邊輸送情況。可見：本電路燈泡要受可控硅的控制，可控硅受話筒取得的音頻信號和光敏電阻的控制，從而可以實現聲控和光控；燈亮的時間由延時電路的時間長度決定。（一）、可控硅是可控硅整流元件的簡稱 ,是一種具有三個 PN 結的四層結構的大功率半導體器件 ,一般由當夜晚．同時又有外界聲音信號時，控制門 ( 與非門 )D2 的兩個輸入端均為高電平，輸出為低電平， VD1 導通，在 VD1 導通的瞬間， C3 被迅速充電，在聲音信號過后， VD1 雖然恢復了截止，但由于 C3 儲存電荷需要通過高值電阻慢慢放電，從而使與非門 D3 的輸入端仍然保持低電平“ 0”，所以電燈 EL 不會馬上熄滅。隨后則 C3 的放電，與非門 D3 的輸入端得電平不斷升高，當升至與非門閾值電壓時，與非門 D3 發生翻轉，輸出端就變成低電平“ 0”，晶閘管 SCR 當交流電過零時即關斷，電燈 EL 才熄滅。電路的延遲時間主要有 R5,C3 等放電時間常數決定。 T=2πR 5C3，增減 R5 或 C3 的數值可以調整電路的延遲時間。本設計的延時時間約為 5 分鐘，即燈亮后若不再有聲音 5分鐘后燈自動熄滅。二極管 VD2VD5 將交流 220V 進行橋式整流．變成脈動直流電。又經 R6 降壓， C4 濾波后即為電路的直流電源，為 BM 、 IC 等供電。控制部分電路就是通過控制可控硅的導通與截止進而連接和切斷供電電路，而達到目的。兩晶閘管反向連接而成 .它的功用不僅是整流，還可以用作無觸點開關以快速接通或切斷電路，實現將直流電變成交流電的逆變，將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等。可控硅和其它半導體器件一樣，其有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點。它的出現，使半導體技術從弱電領域進入了強電領域，成為工業、農業、交通運輸、軍事科研以至商業、民用電器等方面爭相采用的元件。（如附圖一所示）。附圖一：單向可控硅的外形晶閘管 T在工作過程中，它的陽極 A 和陰極 K與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極 G 和陰極 K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。（二）、從晶閘管的內部分析工作過程：晶閘管是四層三端器件，它有 J J J3 三個 PN 結附錄圖四，可以把它中間的 NP 分成兩部分，構成一個 PNP 型三極管和一個 NPN 型三極管的復合管（附圖二）。當晶閘管承受正向陽極電壓時，為使晶閘管導銅，必須使承受反向電壓的PN結 J2 失去阻擋作用。圖 2中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。因此，兩個互相復合的晶體管電路，當有足夠的門極電流 Ig 流入時，就會形成強烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導通，晶體管飽和導通。設 PNP 管和 NPN 管的集電極電流相應為 Ic1 和 Ic2；發射極電流相應為 Ia 和 Ik；電流放大系數相應為 a1=Ic1/Ia 和 a2=Ic2/Ik，設流過 J2 結的反相漏電電流為Ic0, 晶閘管的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和： Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或 Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0 若門極電流為 Ig,則晶閘管陰極電流為 Ik=Ia+Ig 從而可以得出晶閘管陽極電流為： I=(Ic0+Iga2)/（ 1（ a1+a2））（ 1— 1）硅 PNP管和硅 NPN管相應的電流放大系數 a1和 a2隨其發射極電流的改變而急劇變化。當晶閘管承受正向陽極電壓，而門極未受電壓的情況下，式（ 1— 1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶

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