220V电源经C4降压、VD整流、C3滤波、VS稳压向电路供电。
(1)当无人进入卫生间时,场效应晶体管VF的漏极D输出低电平,晶体管VT处于截止状态,时基电路NE555的2脚为高电平,由NE555及外围电路组成的单稳态触发器处于稳态,3脚输出低电平,不能触发双向晶闸管VTH导通,排风扇电动机M不工作。
(2)当有人进入卫生间并靠近感应片A时,人体感应使VF的漏极D与源极S间的阻值迅速增大,VT导通,2脚变为低电平,单稳态触发器翻转进入暂稳状态,3脚输出高电平,触发晶闸管VTH导通,排风扇得电起动。
(3)人走后,经过一段时间的延时,3脚变为低电平,晶闸管VTH截止,排风扇停止运转。
调整RP可改变电路的灵敏度,改变电容C1或电阻R2可改变延时停机时间。
二、知识拓展1、NE555工作原理
NE555时基电路原理框图及引脚功能如上图所示,R1、R2、R3对供电Vcc分压,使N1比较器基准端(同相输入端)电压为1/3Vcc,N2基准端(反相输入端)电压为2/3Vcc。芯片5脚为调整端,接入上拉或下拉电阻时,可改变两个基准端电压的高低。两路比较器的输出端与R-S触发器的置位和复位相接,从而决定芯片3脚输出端的电平状态。当芯片2脚(/TR端)输入信号电压低于1/3Vcc时,N1输出端为“1”,R-S触发器被置位,芯片3脚变高电平,(在复位信号未输入之前)并保持;当芯片6脚输入电压高于2/3Vcc时,N2输出端为“1”,R-S触发器被复位(在置位信号未输入之前)并保持。芯片4为优先复位端(低电平有效),不用时可接Vcc。显然,作为开关电路应用时,只要控制芯片2脚电压低于1/3Vcc,电路处于“开”态(3脚为“1”);控制芯片6脚高于2/3Vcc,电路即处于“关”态(3脚为“0”),即为开关(双稳态)电路。
2、场效应管
功率场效应晶体管(Power MOSFET),又称电力场效应晶体管,是一种单极型的电压控制器件。它具有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点,适用于小功率电力电子装置。由于其易于驱动和开关频率可高达500kHz,特别适于高频化电力电子装置。功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型。
电力场效应晶体管有3个端子:漏极D、源极S和栅极G。当漏极接电源正,源极接电源负时,栅极和源极之间电压为0,沟道不导电,管子处于截止。如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS,并且使UGS大于或等于管子的开启电压UT,则管子开通,在漏、源极间流过电流ID。UGS超过UT越大,导电能力越强,漏极电流越大
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