构建一个可编程触摸电源电路

2024-02-25

想象一下没有按钮的设备——这个项目使用触摸传感器。无需搜索按钮 – 只需触摸即可工作。

可编程触摸电源电路的构建模块

AC-DC转换器

第一步涉及使用降压变压器将高压交流电源输入转换为低压格式。我们采用230V交流初级到0-15V交流,2amp次级变压器用于50Hz电源,或110V交流初级到0-15V交流,2amp次级变压器用于60Hz,根据您的电源电压。为了管理功率流并防止过流情况,ON/OFF开关和500mA串联保险丝连接到变压器的一次侧。

构建一个可编程触摸电源电路 (https://ic.work/) 电源管理 第1张

然后,降低电压的交流输入被引导到桥式整流器的交流输入,从而在输出端产生脉动直流电。为此,采用了额定电流为 2A
的桥式整流器。尽管进行了这种转换,但输出直流仍会出现纹波,并且并不完全平滑。为了解决这个问题,引入了一个电容为1000uF的电解电容器用于滤波。

电路中集成了一个 LED 指示灯,用于表示主电源的存在,提供有关电源可用性的视觉提示。

可变稳压电源电路

如电路图所示,正直流电压提供给可变电压调节器 LM317 的输入引脚 3。LM317 输出端的输出电压由晶体管 T 选择1至
T10在电阻R的帮助下2通过 R11.这些晶体管用于逐个打开和关闭,而不是单极 10 路旋转开关。电容器C改善了电源的瞬态响应250/60 Hz 嗡嗡声由电容器
C 滤波3.

输出正直流电压连接到 LM317 可变稳压器的输入引脚(指定为引脚 3)。通过提供的电路图,可以直观地理解这种布置。

在此之后,来自 LM317 单元的输出电压通过一系列排列的晶体管(从 T1 到 T10)在 R2 到 R11
的电阻的帮助下进行选择。这种布置没有采用单极 10
路旋转开关的传统方法,而是引入了一种系统的顺序开关机制,其中晶体管循环参与并自由地实现所需的电压输出。

为了扩展电源的瞬态响应并更好地影响意外电压转换,电容器 C2
是一个至关重要的组件。该电容器有效缓和了快速电压波动的不利影响,从而增强了供电系统的整体稳定性。

此外,通过电容器 C3 的集成,有效调节了源自交流电源的 50/60 Hz 嗡嗡声的主要现象。作为一种熟练的滤波剂,C3
能够熟练地衰减与嗡嗡声相关的不良谐波伪影,从而产生精致和谐的输出曲线。

触摸控制电路

触摸传感器电路围绕触摸板和 NE555 集成电路 (IC)
构建。在这种配置下,NE555定时器IC作为单稳态多谐振荡器运行,产生持续时间略超过1秒的输出脉冲。两个晶体管 Q13 和 Q12
的基极相应地连接到不同的触摸板 TP1 和 TP2,如电路图所示。

在与触摸板 TP1 相互作用时,固有的 50Hz 主体嗡嗡声开始在晶体管 Q13 中传导。因此,NE555定时器IC被触发。NE555
的输出(来自引脚 3)提供给 UP/DOWN 十进制计数器 IC 74190 (IC3) 的时钟 (CLK) 输入(引脚 14)。另一个触摸板 TP2
通过一对晶体管 Q12 和 Q11 与 IC3 的 UP/DOWN 输入(引脚 5)相关联。

向上或向下计数的功能依赖于 IC3 的三个引脚:负载(引脚 11)、U/D(引脚 5)和 CLK(引脚
14)。通过使用真值表来阐明基本的操作特征。

真值表

构建一个可编程触摸电源电路 (https://ic.work/) 电源管理 第2张

为了执行向上 (UP) 或向下 (DOWN) 计数,必须将负载引脚(引脚 11)保持在高电平状态,从而连接到 5V 电源。74190 IC
的特点是低使能特性,因此需要使能引脚(引脚 4)接地。UP/DOWN 引脚(引脚 5)控制计数方向:低电平状态触发 UP 计数,而高电平状态启动 DOWN
计数,具体取决于时钟脉冲的应用。

根据既定的电路配置,引脚 5 的初始状态为低电平。在这种特殊情况下,与 TP1 的每次触摸交互都会以升序方式产生电压输出修改。相反,上诉 TP2 将
IC3 的引脚 5 转换为高电平状态或逻辑 1。因此,使用 TP1 会导致输出电压连续递减。

IC3 (74190) 的 Q0、Q1、Q2 和 Q3 发出的输出与 IC4 (7442) 的四个输入 A、B、C 和 D 一起插入。IC 7442
用作 4 行至 10 行 BCD 到十进制解码器,该模块可根据输入配置将其 4
行输入转换为单一的顺序输出。IC4的每个输出都通过单个电阻器与十个不同晶体管的基极相关,如电路图中所述。因此,这些晶体管通过基于触摸的开关进行有效控制,写入其操作行为。

短路保护电路:

短路保护电路的实现涉及两个可控硅整流器(SCR)的集成,如电路图所示。该电路通过包含两个按压式开关得到增强,具有启动和停止连接负载的双重目的。

可编程触摸电源电路零件清单

电阻器(所有 1/4 瓦,除非另有说明,否则± 5% 碳)

R1= 150 Ω

R2= 33 Ω

R3= 220 Ω

R4= 390 Ω

R5/ 125/ 129/ 132= 470 Ω

R6= 560 Ω

R7= 820 Ω

R8= 910 Ω

R9= 1.2 KΩ

R10= 1.8 KΩ

R11= 2.2 KΩ

R12– R型21= 1 KΩ

R22= 10 KΩ

R23/ 124= 100 KΩ

R26= 22 KΩ

R27/ 128= 1 Ω,1W

R30= 5.6 KΩ

R31= 100 Ω

R32= 1.1 KΩ

虚拟现实1= 1 KΩ (电位计)

电容器

C1= 1000μF/50V 电解

C2= 47μF/50V 电解

C3、C4、C7= 0.1μF 陶瓷

C5= 0.33μF 陶瓷

C6= 10μF/25V 电解

C8= 470μF/25V 电解

C9、C10= 0.0068μF 陶瓷

半导体

集成电路1= LM317T 稳压器

集成电路2= NE555定时器

集成电路3= 74190 上/下十进制计数器

集成电路4= 7442 BCD 到十进制解码器

集成电路5= LM7805,+5V 稳压器

BR1 = 2A 桥式整流器

D1、D2= 1N4007 硅二极管

T1– 吨10= BC557 pnp 晶体管

T11– 吨13= BC547 npn 晶体管

T14= AC188 pnp 晶体管

可控硅1= TYN 604

可控硅2= SMC SN102

杂项

X1= 230V AC 初级到 0-15V AC,2 安培次级变压器

西 南部1= 开/关开关

西 南部2西 南部3= 按压式开关

TP1、TP2 = 触摸板

100mA保险丝

发光二极管s

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