电工电子技术课程设计---声光控延时电路的设计

电工电子技术课程设计---声光控延时电路的设计内容摘要：

约为 5 分钟，即灯亮后若不再有声音 5分钟后灯自动熄灭。 二极管 VD2VD5 将交流 220V 进行桥式整流．变成脉动直流电。 又经 R6 降压， C4 滤波后即为 电路的直流电源，为 BM 、 IC 等供电。 控制部分电路就是通过控制可控硅的导通与截止进而连接和切断供电电路，而达到目的。 5．总体电路原理相关说明 本电路是采用分离元件的声控延时电路，其电路原理图如 图 1所示，原理图说明： 220V 的灯充电直接整流。 在 输 出 端串联 25W 灯泡，输出端接可控硅（负载）供电电路稳压电路，稳压电路是给话筒放大，音频放大等提供 直流电，话筒放大，可以把声音信号转换为电信号并放大，然后，经过音频放大器使信号达到足够大；检波音频信号的正半周，即把音频信号转换为直流信号。 经过延时电路以 后送到控制电路，由控制电路去控制可控硅，若可控硅断开，则整流电路负载断开，若导通，则整流电路负载导通。 光敏控制电路把光照变成电信号，从而去控制音频信号往后边输送情况。 可见：本电路灯泡要受可控硅的控制，可控硅受话筒取得的音频信号和光敏电阻的控制，从而可以实现声控和光控；灯亮的时间由延时电路的时间长度决定。 （一） 、 可控硅是可控硅整流元件的简称 ,是一种具有三个 PN 结的四层结构的大功率半导体器件 ,一般由 当夜晚．同时又有外界声音信号时，控制门 ( 与非门 )D2 的 两个 输入端 均为高电平，输出为低电平， VD1 导通， 在 VD1 导通的瞬间， C3 被迅速充电，在声音信号过后， VD1 虽然恢复了截止，但由于 C3 储存电荷需要通过高值电阻慢慢放电，从而使与非门 D3 的输入端仍然保持低电平“ 0”，所以电灯 EL 不会马上熄灭。 随后则 C3 的放电，与非门 D3 的输入端得电平不断升高，当升至与非门阈值电压时，与非门 D3 发生翻转，输出端就变成低电平“ 0”，晶闸管 SCR 当交流电过零时即关断，电灯 EL 才熄灭。 电路的延迟时间主要有 R5,C3 等放电时间常数决定。 T=2πR 5C3， 增减 R5 或 C3 的数值可以调整电路的延迟时间。 本设计的延时时间约为 5 分钟，即灯亮 后若不再有声音 5分钟后灯自动熄灭。 二极管 VD2VD5 将交流 220V 进行桥式整流．变成脉动直流电。 又经 R6 降压， C4 滤波后即为电路的直流电源，为 BM 、 IC 等供电。 控制部分电路就是通过控制可控硅的导通与截止进而连接和切断供电电路，而达到目的。 两晶闸管反向连接而成 .它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电 路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。 可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。 它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、 军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。 （如 附 图 一 所示）。 附图一： 单向可控硅的外形 晶闸管 T在工作过程中，它的阳极 A 和阴极 K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极 G 和阴极 K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。 （二）、 从晶闸管的内部分析工作过 程： 晶闸管是四层三端器件，它有 J J J3 三个 PN 结 附录 图 四 ，可以把它中间的 NP 分成两部分，构成一个 PNP 型三极管和一个 NPN 型三极管的复合管 （附图 二）。 当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导铜，必须使承受反向电压的PN结 J2 失去阻挡作用。 图 2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。 因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流 Ig 流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。 设 PNP 管和 NPN 管的集电极电流相应为 Ic1 和 Ic2；发射极电流相应为 Ia 和 Ik；电流放大系数相应为 a1=Ic1/Ia 和 a2=Ic2/Ik，设流过 J2 结的反相漏电电流为Ic0, 晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和： Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或 Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0 若门极电流为 Ig,则晶闸管阴极电流为 Ik=Ia+Ig 从而可以得出晶闸管阳极电流为： I=(Ic0+Iga2)/（ 1（ a1+a2）） （ 1— 1） 硅 PNP管和硅 NPN管相应的电流放大系数 a1和 a2随其发射极电流的改变而急剧变化。 当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未受电压的情况下，式（ 1— 1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶。