时间可变的大功率单稳态电路

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在自动控制设备中,常需用大功率的时间可变的单稳态电路。我们试制了如图所示的电路,它可在几毫秒至1分钟以上的时间间隔内,把几毫安的负载电流转换到安培级以上。

图1
图1 🔍原图 (543×328)

这个电路由两部分组成:(1)由BG\(_{1}\)、C1、R\(_{1}\)、R2和R\(_{3}\)构成单结晶体管振荡器,作为第二部分的触发信号源;(2)SCR1和BG\(_{2}\)等构成大功率单稳态电路(图中框线内部分),其中SCR1、R\(_{L}\)构成负载部分,BG2、R\(_{4}\)、R3、R\(_{6}\)、C2和C\(_{3}\)构成第二个单结晶体管振荡器,作为使SCR1由导通变为截止的触发信号源。

接通电源后,电容C\(_{1}\)即通过R1充电,经过一定时间间隔之后,电容C\(_{1}\)上的电压达到单结晶体管的峰点电压时,BG1的发射极—基极1(E-B\(_{1}\))之间的电阻突然变小,电容C1上的电荷便迅速通过R\(_{3}\)放电,在R3上形成一电压脉冲,此脉冲触发可控硅SCR\(_{1}\),使它由截止变为导通。可控硅导通以后流过可控硅的电流就是负载电流,负载电流的大小仅由可控硅的额定电流所限制。可控硅导通后,第二个振荡器开始工作,电容C2通过R\(_{4}\)充电,当C2上的电压经过一定时间间隔达到BG\(_{2}\)的峰点电压时,C2便通过R\(_{6}\)放电,在R6上形成一电压脉冲,通过C\(_{3}\)加到SCR1的两端,使SCR\(_{1}\)由导通变为截止。此时,电路回到截止状态,等待BG1的下一次触发。

对这个电路,BG\(_{1}\)的振荡周期必须大于BG2的振荡周期,否则达不到预期的效果。可控硅的导通时间可由下式计算:

t=R\(_{4}\)C2ln11-η。

式中η是单结晶体管的分压比。由此公式可见,可以用改变R\(_{4}\)和C2的值来改变可控硅的导通时间。在实际应用时,一般是用调节R\(_{4}\)阻值的方法比较方便。按图示的元件值(η=0.3~0.55),可控硅的导通时间为1.5秒,间歇时间约15秒,是我们在“旅客列车轴温巡检仪”中用的一个电路。

要注意选用漏电小的电容。应根据负载的大小,选用不同规格的可控硅。(孙金年)