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網(wǎng)友提供的電路圖,單火線(xiàn)取電,給控制電路供電,然后控制電路通過(guò)一個(gè)IO口控制負(fù)載設(shè)備的開(kāi)關(guān)。

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(圖一 單火線(xiàn)取電完整電路)
  一、 老規(guī)矩, 按照我的風(fēng)格,分析電路需要由簡(jiǎn)到難,逐步完善。先來(lái)明確幾個(gè)核心問(wèn)題
(1)單火取電電路的具體功能是什么?
一句話(huà)總結(jié),就是從220V高壓交流電獲取低壓直流電,給控制電路供電。
(2)實(shí)現(xiàn)該功能需要哪幾個(gè)模塊?
首先交流轉(zhuǎn)直流,需要整流電路。然后是高壓轉(zhuǎn)低壓,需要降壓電路。
(3)實(shí)現(xiàn)該功能存在的難點(diǎn)是什么?
單火線(xiàn)取電。顧名思義,就是需要將取電電路跟負(fù)載串聯(lián)在電路中,但是又不能影響到負(fù)載的工作。尤其是在上述電路中,還需要控制電路能通過(guò)一個(gè)IO口控制負(fù)載設(shè)備的通斷。
二、那么我們一步步來(lái)解決上述問(wèn)題,然后就完成了需要的電路設(shè)計(jì)。
(1)首先就是整流電路。主要的整流電路有如下兩種。
具體原理就不細(xì)說(shuō)了,大家可自行百度。
半橋整流電路:

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(圖二 半橋整流電路)
全橋整流電路:

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圖三 全橋整流電路

(2)然后是實(shí)現(xiàn)降壓。
   半橋整流-電阻降壓電路:

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圖四 半波整流_電阻降壓電路
半橋整流-電容降壓電路:

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(圖五 半波整流_阻容降壓電路)
全橋整流-可控硅整流:

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(圖六 全橋整流_可控硅降壓電路)
有些朋友可能覺(jué)得上面的幾種降壓方式很好理解,但是這個(gè)可控硅是怎么實(shí)現(xiàn)降壓的那?
其實(shí)不難,降壓的原理很簡(jiǎn)單,就是只取交流電的低壓部分。看圖七,交流電的波形是一個(gè)正弦波,幅度范圍(-311V ~+311V),我們通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn),在圖七中陰影部分可控硅關(guān)斷,交流電串接負(fù)載設(shè)備,通過(guò)全橋整流電路給電容C1充電;當(dāng)交流電電壓超過(guò)陰影電壓時(shí),可控硅導(dǎo)通,整流橋輸入電壓為0,停止工作。因?yàn)槭褂玫碾p向可控硅,所以在交流電的正負(fù)半周都能夠工作。穩(wěn)壓管Z1,Z2反向串聯(lián)在一起,控制可控硅的導(dǎo)通角,即需要交流電電壓 > 可控硅觸發(fā)導(dǎo)通電壓+穩(wěn)壓管串聯(lián)電壓時(shí),可控硅才能導(dǎo)通。同時(shí),將兩個(gè)完全一樣的穩(wěn)壓管反向串聯(lián)在一起是為了在正負(fù)半周串聯(lián)電壓值一樣,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通角一致。

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(圖七  交流電波形)
現(xiàn)在再來(lái)看這個(gè)電路跟一開(kāi)始提供的完整電路已經(jīng)很接近了?
那還差什么那?
還差一個(gè)半橋整流電阻降壓和一個(gè)光耦雙向可控硅。

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(圖八 半橋整流-電阻降壓電路)
這里你是不是有什么疑問(wèn)?
不是已經(jīng)有一個(gè)全橋整流降壓電路了嗎,為什么還要再加一個(gè)半橋整流電阻降壓電路?
哈哈,我們一起來(lái)分析一下。你看,全橋整流可控硅降壓的前提是可控硅要工作(即,不斷的通斷),那就相當(dāng)于負(fù)載要一直工作。這是不可能的,我們需要能控制負(fù)載的通斷,而且還要在負(fù)載關(guān)斷的時(shí)候仍然能取到電。仔細(xì)看整個(gè)電路,當(dāng)負(fù)載關(guān)斷的時(shí)候,是不是就剩下半橋整流電路工作了?

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(圖九 負(fù)載關(guān)斷下的工作模式)
T2光耦可控硅實(shí)現(xiàn)負(fù)載設(shè)備的通斷控制。

最后再來(lái)討論開(kāi)始說(shuō)的這個(gè)電路圖存在的一個(gè)問(wèn)題,你看出來(lái)了嗎?
如下圖,紅色標(biāo)記出Z1,該電路半橋整流部分缺少一個(gè)穩(wěn)壓二極管,如果充電電流大于PI1輸出的電流,則C2兩端電壓會(huì)不斷增加。導(dǎo)致危險(xiǎn)。

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(圖十 修復(fù)后的完整電路圖)
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