兩線多點控制的負載開關計時器

作者 : Michael A. Shustov,Technion以色列理工學院資深研究員

本設計實例展示一款具有熱超載保護和短路保護功能的精密電源,能以低成本提供100mA電流...

負載開關如果具有可控制且有限的開啟(turn-on)時間,並可從兩條線上的幾個對等點啟動,那麼就能夠顯著地節省電能。此類開關可用於場所入口、走廊和大廳等。

以前所知的負載開關計時器在其操作時使用了一系列常開按鈕,這就限制了最大可能的負載電流。

本文描述的開關具有的優點是,只需使用兩根電線並以幾個常開按鈕與之並聯,就可以從多個點控制其運作。

該裝置(1)的工作原理如下。LED1用於指示電源電壓的存在和裝置運作的準備情況。儲能電容器C1透過二極體VD1充電至電源電壓。電晶體VT1和VT2都是關閉狀態。大約有5mA的最小電流流過負載(燈EL1或繼電器K1)。

圖1:採用低壓電源的多點控制負載計時器開關電路。

按任一SB控制按鈕就會打開兩個電晶體,電容器C1透過電晶體VT1、電位器R3和電阻器R4開始放電。在電容器C1放電期間,電晶體VT2打開並將負載連接到電源。該時間由RC常數放電鏈路C1-R3-R4決定,其可在5到40秒之間進行調節。然後負載斷開,該裝置準備下一次啟動。

第二個裝置(2)與前一個略有不同。其中,雙極接面電晶體(BJT)被MOSFET (VT1)所取代。該裝置的開啟時間為6至60秒。

圖2:採用低壓電源的多點控制負載計時器開關方案之MOSFET版本。

第三個裝置(3)設計用於以120V、60Hz的交流(AC)電源進行運作。其開啟時間也由RC鏈路C3-R5-R6的常數所決定,範圍為10到80秒。

圖3:採用網路電源的多點控制負載計時器開關之原理圖。

當第一次在裝置施加電源電壓時(1~3),負載會短暫地連接到電源,然後斷開,接著裝置就準備好可以開始運作了。

(參考原文:Load switch-timer with multi-point control over two wires,by Michael A. Shustov)

本文同步刊登於EDN Taiwan 2022年3月號雜誌

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