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五款单按键开关机电路图

发布时间:2022-06-24 点击数:534

单按键开关电路图(一)

本例电路可实现通过按一次按键S1实现开机,再按一次S1实现关机的功能。


整个电路的工作过程:

电路中连接器P1是一个电源连接器,电源+从1,2脚输入,电源地从3,4脚输入。

电路上电后,P-MOS管Q1的G极和S极都是为高电平,所以Q1处于截止状态,VCC出没有电源输出。同时,电容C2通过电源,电阻R2,电阻R4充电。C2上的电压会慢慢上升。

当按下开关S1时,电容C2上的电压加在三极管Q2的基极上,使Q2饱和导通。此时PMOS管Q1的G极被三极管Q2拉低至低电平,使MOS管的GS电压为负,Q1导通。连接器P1输入的电源通过MOS管,二极管D2输出至VCC。同时经过反馈电阻R1,将输出的电源电压加至三极管Q2的基极,维持Q2导通。

所以,这个时候即使按键S1松开,电路也会保持在开机状态,这就是自锁的作用。

电路开机后,电容C2通过二极管D1,三极管Q2完全放电,使C2上的电压为低电平。为电路关机做准备。

需要关机时,按下开关S1,电容C2上的低电平电压拉低Q2的基极电压,使Q2截止。这样Q1的G极又恢复高电平,MOS管GS间的电压不再能够维持Q1的导通,所以Q1也截止,切断电源通路,电路关机。

注意:

本例电路开机是没有问题的,但是在关机时,电容C2上的电压不会是0,它是二极管D1的压降+三极管Q2的饱和管压降。所以,如果这个电压大于0.7V的话,就很难使电路关机。

因此,二极管D1和三极管Q2的选型有一定的要求。

单按键开关机电路图(二)

本例电路可通过开关S1实现开关机。按第一次时开机,第二次关机。

整个电路的工作过程:

我们先看电路初始状态:

当电路上电,开关S1还未按下时。Q1是截止的,Vout没有输出。电容C2上的电压为低电平。三极管Q2也是截止的。

当开关S1按下时,由于电容C2上的电压为低电平,所以在S1按下时,将Q1的栅极G电位拉低,使PMOS管Q1导通,Vout有电源输出。

同时,Vout上的电压,经分压电阻R2和R5使三极管Q2饱和导通,进一步的拉低Q1的栅极,使Q1能够完全导通。电路开机完成。电容C2通过电阻R1充电,为再次按键关机做准备。

当需要关机时,按下开关S1,电容C2上的高电平也会拉高Q1栅极高电平,使PMOS管截止,Vout没有输出,Q2三极管基极无偏置电压,也会截止。电容C2通过电阻R1,Vout的负载进行放电,又恢复到初始状态,为电路开机做准备。

这里电容C3对负载波动起到一定的抗干扰作用。

注意:

本例电路有一个缺陷,所以不能用在实际的产品当中。当我们开机时,若按住S1的时间过久,马上就会使Q1截止而关机,发生“追尾”。

单按键开关机电路图(三)

本例电路通过3个三极管和一个按键实现单键开关机功能。

整个电路的工作过程如下:

电路上电,且按键S1没有被按下时,电路的初始状态如下:

三极管Q1,Q2,Q3都是截止状态,负载RL上没有电压,电容C1,C2,C3上也没有电压。

当按键S1按下时,电容C3通过电阻R2开始充电,当充电电压上升到0.7V以上时,三极管Q2饱和导通,使三极管Q1的基极电压被拉低,PNP三极管Q1也开始导通,负载RL得电,电路开机。

同时,负载电源电压经二极管D1反馈到三极管Q2,Q3的基极。

二极管D1经电阻R4继续给电容C3充电,维持Q2的导通,这样即使按键S1松开后,电路还是能保持开机状态。

二极管D1经电阻R5给电容C2充电,最后使Q3也开始导通,将开关S1的左端拉低为低电平,为电路关机做好准备。

当电路需要关机时,按下开关S1,电容C3通过开关S1,Q3快速的放电,使Q2截止。Q2截止后,Q1的基极电位上升,Q1也会截止,负载断电。完成关机动作。

电路关机后,电容C2通过Q3的发射结慢慢的放电使Q3截止,恢复到初始状态,为下一次开机做准备。

电容C1为负载电源的滤波电容。

注意:

电容C2比电容C1的容值大,这样可以避免误关机。误关机的原理大家自己想一下。

单按键开关机电路图(四)

本例电路可实现通过一个开关按键和电容来控制电源的开和关。

电路图讲解:

1.上电初始状态:

电路上电后电容C1上没有电压,NMOS管Q2的GS间电压为0,Q2截止;则PMOS管Q1的GS间电压也为0,Q1也截止,Vout无电压输出。

2.电路开机:

电路开机时,按下开关S1,输入电源Vin通过电阻R1,R4,S1,R5给电容充电,电容电压慢慢升高,当电容电压上升到U1时,NMOS管Q2导通并迅速饱和。

Q2饱和导通后,D点电位可认为是0,这样Q1的G极电压也被拉低。当Q1的GS电压下降到U2时(U2为负电压),Q1导通并迅速饱和。此时Vout有输出,发光二极管D1被点亮。

此时,应松开开关S1,输出电压Vout通过电阻R2,R5继续给电容C1充电,形成自锁回路,使Q1,Q2保持导通状态。开机完成。

3.电路关机:

当电路需要关机时,按下开关S1,电容C1通过电阻R5,开关S1,MOS管Q2的DS放电,当放电至电容C1的电压低于MOS管的开启电压时,Q2开始退出饱和并慢慢截止。Q1的GS电压慢慢升高,也退出饱和进入截止状态,Vout无输出。电容C1通过R5,R2继续对负载放电,指指电容C1两端电压为0。返回到电路的初始状态。则开机完成。

注意:

1.电路图讲解中,U1,U2的电压可通过查找电路图中两个MOS管的数据手册获取,并分析一下电路中的参数设置是否满足要求。

2.本例开机电路,S1开关不能旧按,在开机或者关机完成后必须松开,否则会“追尾”。

单按键开关机电路图(五)

本例电路与上例开关机电路功能一样,通过按键S1和电容C1可控制电路电源的开和关。但是本例电路久按开关S1不会发生“追尾”现象,这是它的优点。

电路图讲解:

1.上电初始状态:

电路上电后,输入电源Vin经电阻R1,R3对电容C1快速充电至电源电压。MOS管 Q1,Q2截止,Vout无输出。

2.开机状态:

当电路需要开机时,按下开关S1,电容C1上的电压加至NMOS管的G极,使Q2迅速饱和导通,Q1栅极电位被拉低至接近0V,Q1也迅速导通并饱和,Vout有电压输出。

此时,Vout经电阻R2,加至NMOS管Q2的栅极,维持Q2的导通,形成自锁回路。此时若S1没有松开,则Vout还会对电容C1充电,不会影响电路的开机状态。

若S1松开,则电容C1通过电阻R3,Q2的DS进行放电至接近0V,为电路关机做准备。

3.关机状态:

电路需要关机时,再次按下开关S1,NMOS管Q2的栅极电位由于电容C1的作用,被拉低至低电平,Q2截止。

Q2截止后,PMOS管的栅极电位上升到高电平,Q1截止,Vout无输出。此时,应松开开关S1,电容C1又经电阻R1,R3开始慢慢充电至接近输入电源电压。恢复至上电初始状态。

注意:

1.本例电路中对电阻参数的要求没有上例电路要求高。而且在开机时,开关S1久按不影响电路的开机;但是关机时,久按开关S1则容易导致电路重新开机,至于为什么可以自己思考。

2.另外,若Vout端接有一个滤波电容,会不会影响电路开机和关机?


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