設計巧妙的單線制電子開關供電電路

《電子報》2005年第50期上介紹了筆者的單線電子開關供電電路后，有不少電子廠家和電子愛好者借鑒和仿制，但也有讀者反映該電路中所用小型變壓器難找、也難自制，而且體積較大、不便安裝。為此，筆者又設計制作了另一款單線電子開關的電源電路，該電源電路帶負載能力很強，輸出電壓穩定且易于調節，電路簡單易制，特供同行們參照和探討。 

 
一、性能簡介

該電路的巧妙之處是：采用可控硅斬波原理，只利用了交流電過零后的起始段部分來給電路自身供電；在電壓上升到設定值之后，單向可控硅導通，電路便被旁路。這樣，一方面保證了輸出電壓的穩定，解決了因為負載電流的變化而影響電路自身供電的問題；另一方面，由于可控硅工作于開關狀態，因而具有自身壓降小、功耗低等優點。用戶要改變輸出電源電壓的高低，只要改變穩壓二極管的穩壓值就可以輕易實現。

二、電路原理

電路見附圖，電源電路如虛線框內所示，A、B端為單線進出端，和負載L串聯后接在AC220V市電上；C、D端是電子開關的電源低壓供電端，G為開關控制端。雙向可控硅VT作為控制負載通斷的開關，可控硅VT導通相當于開關閉合。

單線制電子開關供電的核心問題是在電器開啟前的供電和開啟后的電源維持。難點就在開關閉合后，開關兩端電壓幾乎為零，電子開關的自身供電何以解決?下面來分析電路工作原理。

電子開關開啟前的供電：此時，雙向可控硅VT截止，AC220V市電通過R1分壓，由全橋Q整流并通過D1后，經電容C1濾波，給電子開關自身提供低壓直流待機電源。在此過程中，穩壓二極管DW和單向可控硅SCR起限壓作用，只是在輸出電壓過高時才會導通。

電子開關開啟后的供電：電子開關開啟后，雙向可控硅VT被觸發導通，相當于開關閉合；市電通過全橋Q整流后變為脈動直流電。由于D1的隔離作用，單向可控硅SCR在每一次電壓過零時轉為截止。

在電壓過零后的起始段部分，在輸出電壓沒有達到穩定值之前，單向可控硅不導通，電流流過D1，經電容C1濾波后給電路供電；當輸出電壓上升到穩定電壓時，穩壓二極管被擊穿，單向可控硅被觸發導通而起到旁路作用，這時電路由電容C1供電，與負載無關。這樣，每半個周期重復一次，從而保證了電子開關開啟后的電源供給。

可見，不論電子開關導通還是截止，都能夠解決電子開關電路的自身供電問題。

三、器材選用與調試

1．可控硅、二極管、橋堆應根據負載電流大小而選定，一般選1A便可，擊穿電壓要在400V以上。

2．圖中的雙向可控硅VT作為開關用，也可根據具體情況選用繼電器、固態繼電器等電控器件來代替。 3．如果將虛線內的電路封裝成模塊，那么就只有5個接線端。其中，A、B是進線端，C、D是低壓直流輸出端，G為開關控制端。

用它來給相應的電路供電，可以做成單線進出的"熱釋電人體紅外線開關"、 "亞超聲遙控開關"、"人體感應電子開關"、"紅外線遙控電子開關"等多種電子開關。