制作一个电磁阀控制电路

作者:电工吧 日期:2020-07-06 19:49:52 人气: 栏目:电气知识

电磁阀控制电路:为了智能化地实现随时随地控制电磁阀的开关,主控芯片通过P0_1输出所需波形,通过下面的电路控制电磁阀的开合。电磁阀控制电路如图所示。

制作一个电磁阀控制电路 

当P0_1输出为高电平时,三极管处于饱和状态,场效应管IRF9530作为电子开关,IRF9530加了驱动电压,漏极获得放大电流,电磁阀闭合;当P0_1输出为低电平时,三极管的基极电压为0,使三极管处于截止状态,场效应管也不符合导通条件,也处于截止状态,电磁阀断开。

制作一个电磁阀控制电路 

一个参考设计的电磁阀控制电路和印制电路板图[68]如图6.3.8和6.3.9所示,印制电路板的实际尺寸约为65mm×40mm。霍耳传感器U1和小磁铁等构成了铁片检测电路。“555”时基集成电路U2和电位器RP1、电阻器R4、电容器C2等构成了典型单稳态触发电路。交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5等构成了交流无触点开关电路,它的负载是一个交流电磁阀。电源变压器T和硅全桥QD,固定式三端集成稳压器U3、滤波电容器C5等构成了电源电路,将220V交流变换成平滑的9V直流,供控制电路使用。

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当无铁片插入时,霍耳传感器U1受小磁铁磁力线的作用,其输出端第3脚处于低电平,发光二极管D1亮,晶体三极管Q1截止,与其集电极相接的时基集成电路U2的低电平触发端第2脚通过电阻器R3接电源正极,单稳态电路处于复位状态。此时,U2内部导通的放电三极管(第7脚)将电容器C2短路,U2输出端第3脚为低电平,发光二极管D2不亮,交流固态继电器SSR因无控制电流而处于截止状态,电磁阀无电不吸动,处在闭阀状态。当将铁片投入专门的投票口时,铁片沿着滑槽迅速下滑,在通过检测电路时,小磁铁与U1之间的磁力线被铁片暂时短路,使U1第3脚输出高电平脉冲,经Q1反相后作为U2的触发脉冲。

于是,单稳态电路翻转进入暂稳态,U2的第3脚输出高电平,D2发光;同时SSR导通,使控制电磁阀得电自动开阀。这时,U2内部放电三极管截止,延时电路中的C2通过RP和R4开始充电,并使U2的阀值输入端(高电平触发端)第6脚电位不断上升。当两端充电电压大于号VDD时,单稳态电路复位,U2的第3脚又恢复为低电平,D2熄灭,SSR截止,电磁阀断电关闭与此同时,U2内部放电三极管导通,C2经第7脚快速放电,电路又恢复到常态。

电路中,单稳态电路每次进入暂稳态的时间长短,取决于电容器C2和电阻器R4、电位器RP

的时间常数,可由公式t=1.1×C2(R4+RP)来估算。调节RP1阻值,可在3~20s范围内连续改变这一时间。发光二极管D1既是U1工作状态指示灯,又兼作电源指示灯;D2是供水指示灯。C1、C3为交流旁路电容器,主要用于消除各种杂波干扰对单稳态电路造成的误触发,使整个控制电路性能稳定可靠。 

电路中元器件选择:U1可选用UGN3120或UGN3020,CS3020型开关型霍耳传感器,基本功能是将磁输入信号转换成开关状态电信号输出,它的内部功能包括稳压、磁敏感区、放大、施密特触发整形、开路输出五部分。稳压部分使器件能在较宽的电源电压范围(4.5V~24V)内工作,开路输出使器件很容易地与众多的逻辑电路系列接口。与霍耳传感器配合使用的小磁铁,可用一块尺寸约为10mm×10mm×15mm的永久性磁铁,体积不宜过大。 

U2选用NE555型时基集成电路,也可用SL555、LM555或μA555等同类型电路直接代换。U3用78L09型低功耗、100mA固定式三端集成稳压器。Q1选用9014或其他硅NPN小功率三极管,要求电流放大系数β=50。QD采用1A、50V硅全桥,亦可用4只1N4001型硅整流二极管构成桥式整流电路代替。D1、D2分别用普通红色和绿色发光二极管。 

SSR可自制或者采用SP1110型交流固态继电器,SP1110的通态输出电流为1A(有效值),输出端耐压多350V,断态漏电流<1mA;控制端输入信号电平2~6V,输入电流3~10mA。      RV用390V、1kA(峰流)氧化锌压敏电阻器,并联在SSR的交流输出端,主要防止电磁阀产生的感应电压击穿SSR输出端。RV也可用一只120Ω、1/4W的电阻和一只0.047μF,400V的电容器串联(构成RC吸收回路)后代替。 

RP1采用WS-2-X型紧型有机实心电位器。R1~R5一律用RTX-1/4W型碳膜电阻器。C1、C3、C4均用CT1型瓷介电容器;C2宜选用钽电解电容器,以保证电路延时精度;C5用CD11/25V型电解电容器。T用市售220V/12V,3W成品电源变压器,要求长时间运行不发热。电磁阀可根据管道结构及压力情况选用交流220V的常闭型二位二通汽液电控阀。F用带管座的BGXP-0.15A型(250V,0.15A)保险管。 

该电路可以作为一个自动凭票供水控制电路。改变SSR负载形式,也可以作为其他控制器使用。

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