制作一個(gè)電磁閥控制電路

電磁閥控制電路：為了智能化地實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地控制電磁閥的開關(guān)，主控芯片通過P0_1輸出所需波形，通過下面的電路控制電磁閥的開合。電磁閥控制電路如圖所示。

當(dāng)P0_1輸出為高電平時(shí)，三極管處于飽和狀態(tài)，場(chǎng)效應(yīng)管IRF9530作為電子開關(guān)，IRF9530加了驅(qū)動(dòng)電壓，漏極獲得放大電流，電磁閥閉合；當(dāng)P0_1輸出為低電平時(shí)，三極管的基極電壓為0，使三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，場(chǎng)效應(yīng)管也不符合導(dǎo)通條件，也處于截止?fàn)顟B(tài)，電磁閥斷開。

制作一個(gè)電磁閥控制電路?

一個(gè)參考設(shè)計(jì)的電磁閥控制電路和印制電路板圖［68］如圖6.3.8和6.3.9所示，印制電路板的實(shí)際尺寸約為65mm×40mm?；舳?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器U1和小磁鐵等構(gòu)成了鐵片檢測(cè)電路。“555”時(shí)基集成電路U2和電位器RP1、電阻器R4、電容器C2等構(gòu)成了典型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。交流固態(tài)繼電器SSR和壓敏電阻器RV、限流電阻器R5等構(gòu)成了交流無觸點(diǎn)開關(guān)電路，它的負(fù)載是一個(gè)交流電磁閥。電源變壓器T和硅全橋QD，固定式三端集成穩(wěn)壓器U3、濾波電容器C5等構(gòu)成了電源電路，將220V交流變換成平滑的9V直流，供控制電路使用。

當(dāng)無鐵片插入時(shí)，霍耳傳感器U1受小磁鐵磁力線的作用，其輸出端第3腳處于低電平，發(fā)光二極管D1亮，晶體三極管Q1截止，與其集電極相接的時(shí)基集成電路U2的低電平觸發(fā)端第2腳通過電阻器R3接電源正極，單穩(wěn)態(tài)電路處于復(fù)位狀態(tài)。此時(shí)，U2內(nèi)部導(dǎo)通的放電三極管（第7腳）將電容器C2短路，U2輸出端第3腳為低電平，發(fā)光二極管D2不亮，交流固態(tài)繼電器SSR因無控制電流而處于截止?fàn)顟B(tài)，電磁閥無電不吸動(dòng)，處在閉閥狀態(tài)。當(dāng)將鐵片投入專門的投票口時(shí)，鐵片沿著滑槽迅速下滑，在通過檢測(cè)電路時(shí)，小磁鐵與U1之間的磁力線被鐵片暫時(shí)短路，使U1第3腳輸出高電平脈沖，經(jīng)Q1反相后作為U2的觸發(fā)脈沖。

于是，單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，U2的第3腳輸出高電平，D2發(fā)光；同時(shí)SSR導(dǎo)通，使控制電磁閥得電自動(dòng)開閥。這時(shí)，U2內(nèi)部放電三極管截止，延時(shí)電路中的C2通過RP和R4開始充電，并使U2的閥值輸入端（高電平觸發(fā)端）第6腳電位不斷上升。當(dāng)兩端充電電壓大于號(hào)VDD時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，U2的第3腳又恢復(fù)為低電平，D2熄滅，SSR截止，電磁閥斷電關(guān)閉與此同時(shí)，U2內(nèi)部放電三極管導(dǎo)通，C2經(jīng)第7腳快速放電，電路又恢復(fù)到常態(tài)。

電路中，單穩(wěn)態(tài)電路每次進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短，取決于電容器C2和電阻器R4、電位器RP

的時(shí)間常數(shù)，可由公式t＝1.1×C2（R4＋RP）來估算。調(diào)節(jié)RP1阻值，可在3～20s范圍內(nèi)連續(xù)改變這一時(shí)間。發(fā)光二極管D1既是U1工作狀態(tài)指示燈，又兼作電源指示燈；D2是供水指示燈。C1、C3為交流旁路電容器，主要用于消除各種雜波干擾對(duì)單穩(wěn)態(tài)電路造成的誤觸發(fā)，使整個(gè)控制電路性能穩(wěn)定可靠。?

電路中元器件選擇：U1可選用UGN3120或UGN3020，CS3020型開關(guān)型霍耳傳感器，基本功能是將磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)狀態(tài)電信號(hào)輸出，它的內(nèi)部功能包括穩(wěn)壓、磁敏感區(qū)、放大、施密特觸發(fā)整形、開路輸出五部分。穩(wěn)壓部分使器件能在較寬的電源電壓范圍（4.5V～24V）內(nèi)工作，開路輸出使器件很容易地與眾多的邏輯電路系列接口。與霍耳傳感器配合使用的小磁鐵，可用一塊尺寸約為10mm×10mm×15mm的永久性磁鐵，體積不宜過大。?

U2選用NE555型時(shí)基集成電路，也可用SL555、LM555或μA555等同類型電路直接代換。U3用78L09型低功耗、100mA固定式三端集成穩(wěn)壓器。Q1選用9014或其他硅NPN小功率三極管，要求電流放大系數(shù)β＝50。QD采用1A、50V硅全橋，亦可用4只1N4001型硅整流二極管構(gòu)成橋式整流電路代替。D1、D2分別用普通紅色和綠色發(fā)光二極管。?

SSR可自制或者采用SP1110型交流固態(tài)繼電器，SP1110的通態(tài)輸出電流為1A（有效值），輸出端耐壓多350V，斷態(tài)漏電流＜1mA；控制端輸入信號(hào)電平2～6V，輸入電流3～10mA。??????RV用390V、1kA（峰流）氧化鋅壓敏電阻器，并聯(lián)在SSR的交流輸出端，主要防止電磁閥產(chǎn)生的感應(yīng)電壓擊穿SSR輸出端。RV也可用一只120Ω、1/4W的電阻和一只0.047μF，400V的電容器串聯(lián)（構(gòu)成RC吸收回路）后代替。?

RP1采用WS-2-X型鎖緊型有機(jī)實(shí)心電位器。R1～R5一律用RTX-1/4W型碳膜電阻器。C1、C3、C4均用CT1型瓷介電容器；C2宜選用鉭電解電容器，以保證電路延時(shí)精度；C5用CD11/25V型電解電容器。T用市售220V/12V，3W成品電源變壓器，要求長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不發(fā)熱。電磁閥可根據(jù)管道結(jié)構(gòu)及壓力情況選用交流220V的常閉型二位二通汽液電控閥。F用帶管座的BGXP-0.15A型（250V，0.15A）保險(xiǎn)管。?

該電路可以作為一個(gè)自動(dòng)憑票供水控制電路。改變SSR負(fù)載形式，也可以作為其他控制器使用。