cd4093應(yīng)用開關(guān)電路圖(一)
介紹一款以CD4093數(shù)字集成電路為主要元件制作的感應(yīng)式控制開關(guān)電路,它與分立元件感應(yīng)式控制開關(guān)的功能相同、性能相近。
該感應(yīng)式控制開關(guān)電路由感應(yīng)電極片A、方波振蕩器電路、觸發(fā)控制電路、檢波電路和控制執(zhí)行電路組成,如圖所示。
電路中,方波振蕩器電路由四與非門施密特觸發(fā)器集成電路IC第1~3腳內(nèi)部的觸發(fā)器和電阻R1、電容C1組成;觸發(fā)控制電路由感應(yīng)電極片A、電容C2~C4和IC第4~6腳、8~10腳內(nèi)部的兩個(gè)觸發(fā)器電路組成;檢波電路由電容C5、C6和二極管VD1、VD2組成;控制執(zhí)行電路由晶體管V、電阻R2、R3、二極管VD3和繼電器K組成。
圖采用CD4093觸發(fā)器的感應(yīng)式控制開關(guān)電路
方波振蕩器振蕩工作后,產(chǎn)生400Hz方波信號(hào)送至觸發(fā)控制電路。在感應(yīng)電極片A附近無(wú)人或無(wú)導(dǎo)電物體時(shí),IC的10腳無(wú)方波信號(hào)輸出,晶體管V處于截止?fàn)顟B(tài),K處于釋放狀態(tài),負(fù)載不工作。當(dāng)有人或?qū)щ娢矬w靠近感應(yīng)電極片A時(shí),IC的10腳輸出方波信號(hào),該信號(hào)經(jīng)檢波電路檢波后形成直流電壓,使V導(dǎo)通,K吸合,其常開觸頭接通,使負(fù)載通電工作。
調(diào)整電容C4的容量,可以改變控制開關(guān)的靈敏度。
cd4093應(yīng)用開關(guān)電路圖(二)
由CD4093組成的脈沖和脈沖串發(fā)生器
脈沖和脈沖串發(fā)生器主要由一只四-二輸入端施密特觸發(fā)器CD4093和一只按鈕開關(guān)組成。當(dāng)按動(dòng)一次按鈕后,電路輸出一個(gè)單脈沖,當(dāng)按下按鈕保持一段時(shí)間時(shí),電路就會(huì)輸出脈沖串,電路組成如圖所示。本電路由按鈕開關(guān)、輸入控制電路、脈沖振蕩器和脈沖輸出電路組成。
cd4093應(yīng)用開關(guān)電路圖(三)
能識(shí)別偽碼的密碼鎖(CD4017、CD4093)電路圖
cd4093應(yīng)用開關(guān)電路圖(四)
該開關(guān)電源是隔離(與220V)式的,使用安全,功率1W~2W,所用元器件都是很常用的,可供電子愛好者制作鎳鎘或鎳氫電池(5#、7#)充電器的電源之用。
該開關(guān)電源如圖1所示。電路中的VD1~VD4進(jìn)行高壓整流,C1濾波。這里的濾波電容的容量很小。沒有用高壓電解電容器,以達(dá)到降低電源的體積。整流高壓的一路供給場(chǎng)效應(yīng)管V(IRF840,),另一路經(jīng)R1、C2低壓濾波和VD5穩(wěn)壓成+15V后,供給振蕩電路和門緩沖器的工作電源。
1.開關(guān)信號(hào)發(fā)生器開關(guān)電源的開關(guān)信號(hào),由IC門電路產(chǎn)生。IC型號(hào)為CD4093,是一種4-2輸入的施密特觸發(fā)器,內(nèi)部有4個(gè)IC1~I(xiàn)C4相同的2輸入施密特門電路。利用IC的一個(gè)2輸入門IC-I電路,外接一個(gè)電阻R2和一個(gè)電容C3組成多諧振蕩器(如圖2)作開關(guān)電源的開關(guān)信號(hào)。電阻R2跨接施密特觸發(fā)器IC-l的輸入(2)腳和輸出(3)腳。工作時(shí),電容C3被充電,輸入端的電平逐漸上升,一旦達(dá)到IC-1的門限Vt+電平時(shí),IC-1輸出低電平,接著C3又通過(guò)R2放電,當(dāng)C3電容放電其電壓降低到施密特的滯后電壓Vt-時(shí),IC-1輸出又立即升為高電平,這樣周而復(fù)始形成振蕩,如圖3所示。這種多諧振蕩器動(dòng)態(tài)功耗很低。頻率范圍寬,振蕩周期T由T=t1+t2 決定,
由上式可見,當(dāng)Vdd(電源電壓)、Vt+和Vt-為定值時(shí),振蕩器輸出信號(hào)頻率僅和R2、C3有關(guān),如圖4所示。
2.緩沖器和驅(qū)動(dòng)電路圖1電路中的IC-2-IC-4組成振蕩器緩沖輸出器,由IC-1的(3)腳輸出信號(hào)經(jīng)耦合電容C4輸入到IC-2~I(xiàn)C-4的(6)、(9)、(13)腳,然后由其輸出端(4)、(10)、(11)腳,送給場(chǎng)效應(yīng)管V(IRF840)的輸入端G,再通過(guò)V的漏極D使振蕩的開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)變壓器T的初級(jí)N1工作。VD6作場(chǎng)效應(yīng)管V的輸入端過(guò)壓保護(hù)之用。
3.低壓輸出電路變壓器T的次級(jí)L2和C5、VD、L和C6組成標(biāo)準(zhǔn)的高頻儲(chǔ)能電路,在振蕩器脈沖持續(xù)期時(shí),脈沖電壓給低壓電解儲(chǔ)能;在脈沖零電平時(shí),由L、VD完成L的續(xù)流回路,它們都對(duì)C6充電至給定的電壓。電容器C6的電壓Vo(即開關(guān)電源的輸出電壓)取決于變壓器T的次級(jí)匝數(shù)。
4.變壓器T的制作小體積開關(guān)電源的重要部件是變壓器T,為了縮小整機(jī)體積,T用高頻E字形高導(dǎo)鐵氧體(筆者用的TDK鐵氧體),其尺寸是E18,筆者的T其N1繞80匝,N2繞9匝,讀者可使N1的匝數(shù)不變,N2按需要的電壓增減即可!為便于繞制,因N2的線徑應(yīng)大于N1,因功率不大,只要磁芯能繞下即可。繞制時(shí)為了保證隔離度,N1和N2各占骨架空間分段繞制,不要重疊!
cd4093應(yīng)用開關(guān)電路圖(五)
用CD4093的大功率直流電機(jī)過(guò)流保護(hù)電路
大功率電機(jī)過(guò)流保護(hù)電路如圖所示,Ro為電流取樣電阻。為了防止電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流造成電路的誤動(dòng)作,由Cl、Rl、RPl及與非門l組成了開機(jī)保護(hù)延時(shí)電路。電機(jī)開始啟動(dòng)時(shí),Cl上無(wú)電壓,此時(shí)與非門1輸出低電平,與非門3則輸出高電平,使VT2處于截止?fàn)顟B(tài),繼電器Kl不工作,其觸點(diǎn)仍保持常閉狀態(tài),直流電機(jī)可獲得正常供電。當(dāng)Cl的端電壓逐漸升高到一定值時(shí),與非門1發(fā)生翻轉(zhuǎn),輸出端變?yōu)楦唠娖?,開機(jī)保護(hù)啟動(dòng)電路結(jié)束工作,此后與非門3的輸出狀態(tài)則由RP2、R2、VTl及Ro等組成的電流檢測(cè)電路控制。
評(píng)論
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