场效应管在自动控制电路中的应用一例

2011-06-02 01:33河南省漯河市沙北广电中心刘湘玉
电子世界 2011年14期
关键词:场效应管时间常数导通

河南省漯河市沙北广电中心 刘湘玉

如图所示:为本人自己设计的由绝缘栅增强型场效应管MOS、二级管D、电容C、电阻R1、R2、R3和开关K1、K2、所组成,自动控制电机DJ旋转与停止的电路。

经实际应用检验,本电路具有性能可靠、组件少,开启时间和关断时间可调、可控、节能等特点。由于节能,特别适合在由干电池或蓄电池作为电源的电路中。

其原理如下:当K1闭合时,电源经R1、R2分压后,通过二级管D对电容C充电,当电容C上的电压上升到场效应管MOS的导通电压(一般2.5V以上)时,场效应管MOS导通,电机DJ旋转。场效应管MOS的型号应根据电机DJ的功率大小来选择,较小时可用M95O2,功率较大时可用IRF45O、IRF54O、K2746等。

为使场效应管MOS可靠饱和导通,栅压一般设定在4-6V之间,过低可能退出饱和区,过高容易损坏场效应管。

场效应管MOS的导通时间,可通过调整R1、R2、C的大小来实现,当R1、R2、C较大时,场效应管开启较慢,当R1、R2、C取值较小时,场效应管导通较快,时间常数为RC,采用R1、R2分压为场效应管MOS提供所需的栅压,根据电源电压设定R1与R2的比值,使栅压在5V左右,出节能的考虑R1与R2之和应取大于此,要缩短场效应管的导通时间R1应取小于此。一般R1+R2应在8OO千欧至1.5兆欧之间,电容C可用1O4陶瓷电容。

K1、K2均为常断开关,当MOS的栅压达到导通电压后场效应管MOS导通,电机DJ旋转,由于二极管D和电容C的存在,这时即使K1断开场效应管的栅压也保持不变,保持导通状态,电机DJ继续旋转。

场效应管的饱和导通时压降到只有O.2V左右,耗能极少,没有其他耗能支路,只有电机DJ消耗能量,非常节能。

当K2闭合时,电容C通过K2、R3放电,放电时间常数为R3C,调整R3的大小可调整场效应管MOS的关断时间,当R3取在5O千欧以下时,场效应管MOS关断时间在1毫秒以内。当需要电机DJ在某位位置停止时,可把K2设于此位之前,电机DJ转到此位时,带动K2闭合,使场效应管MOS的栅压降到O伏,MOS截止,电机DJ停转,K2为点触开关,触通一下就马上断开,这样才不影响下一次场效应管MOS的开启,从而实现了自动控制。

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