單按鍵開關(guān)控制電路

1、單鍵開關(guān)機(jī)電路

前一段子在板子上使用一個(gè)單片機(jī)控制的自殺式一鍵開關(guān)機(jī)電路，經(jīng)過了好幾天的測(cè)試才把它給調(diào)通了，最后居然是芯片壞了的問題，最近又看了幾天的單鍵開關(guān)機(jī)電路，然后用protues仿真了一個(gè)不用單片要控制的單鍵開關(guān)電路，感覺很好用，而且靜態(tài)功耗非常的低，因?yàn)槭褂玫氖莔os管，使用的時(shí)候輸入端與輸出端的壓降也很低，實(shí)物焊接測(cè)試也沒有問題。還蠻好用的，拿來分享一下?？梢哉{(diào)節(jié)R2的大小來調(diào)節(jié)按鍵的靈敏度。原理大概是這樣的：

因?yàn)?N7002這樣的mos管初始狀態(tài)是隨機(jī)的，可以先假設(shè)Q1的G極為高電平，Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，D極輸出低電平，使Q2的G極為低電平，Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出高電平，所以Q3也處于截止，總的輸出電源關(guān)閉，燈不亮。同時(shí)Q2l輸出的高電平通過R3反饋給Q1使其導(dǎo)通，整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)按下按鍵時(shí)，Q1的G極變成低電平，使其截止，輸出變成高電平，高電平接到Q2的G極，使其導(dǎo)通，Q2輸出低電平，所以Q3也導(dǎo)通，總的輸出電源打開，燈亮了。

2、單鍵輕觸電子開關(guān)電路

上面的圖就是此電路原理圖。在這里，我們以5V電壓作為電源電壓來解析一下工作原理。

上面這張圖顯示的是默認(rèn)情況下各節(jié)點(diǎn)的電壓情況。默認(rèn)情況下，整個(gè)電路只有R1和R5在消耗電流。加之R1的阻值很大，使得消耗的電流極小，基本可以忽略不計(jì)，所以可以長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用在電路中而不用擔(dān)心電路的耗電問題。R1和R5組成一個(gè)典型的分壓電路，中心點(diǎn)電壓為1.193V。此時(shí)，這個(gè)電壓會(huì)對(duì)C1進(jìn)行充電，充電回路為5V-R1-C1-R7-GND。此時(shí)，C1上被充有左正右負(fù)的1.193V的電壓。其他地方則通通=0V。

當(dāng)我們按下按鍵后，由于C1上是一個(gè)左正右負(fù)的電壓，這時(shí)，因?yàn)榘存I被按下，C1有了放電回路，C1就會(huì)開始放電。放電回路為C1-KEY1-R6/C2/Q2-C1。其中R6、C2、Q2在電路中有并聯(lián)關(guān)系，則電流會(huì)同時(shí)經(jīng)過這三個(gè)器件。C1放電的結(jié)果是在R6上產(chǎn)生一個(gè)上正下負(fù)的電壓信號(hào)，這個(gè)電壓信號(hào)會(huì)導(dǎo)致Q2開始導(dǎo)通，C2的介入是為了提高Q2導(dǎo)通的穩(wěn)定性（短暫存儲(chǔ)這個(gè)電壓信號(hào)，保證有效導(dǎo)通）。當(dāng)Q2導(dǎo)通后，Q1也會(huì)開始導(dǎo)通。Q1的輸出端電壓會(huì)通過R3返送一個(gè)電信號(hào)至Q2基極，此時(shí)，整個(gè)電路處于一個(gè)穩(wěn)定的開啟的狀態(tài)。電路會(huì)輸出一個(gè)大于4V的穩(wěn)定的電壓信號(hào)。

巧妙之處在于利用了電位差的翻轉(zhuǎn)來控制晶體管的導(dǎo)通與否。上面說到，C1本來是左正右負(fù)的電壓。按下按鍵后開始放電，Q2導(dǎo)通。那么，Q2導(dǎo)通后，會(huì)在R7電阻上有電流通過，流過的電流會(huì)在R7上產(chǎn)生一個(gè)電壓。這個(gè)電壓會(huì)大于4V。那么，此時(shí)C1會(huì)被左低右高的電位差形勢(shì)充電成為左低右高的狀態(tài)。這也是為什么這個(gè)電容器要用無極性電容器的原因。電解電容器雖然容量大，但是因?yàn)橛袠O性，所以是不適合用在這里的，會(huì)導(dǎo)致狀態(tài)翻轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。再一個(gè)，容量過大也會(huì)導(dǎo)致充電緩慢，使得開關(guān)切換速度下降。當(dāng)我們?cè)俅伟存I后，C1再次開始放電，不過因?yàn)槌潆姌O性的問題，此時(shí)的放電回路反轉(zhuǎn)，成為右正左負(fù)，放電回路為C1-R6-KEY1-C1。這個(gè)放電回路會(huì)在R6上產(chǎn)生一個(gè)上負(fù)下正的電壓信號(hào)。由于這次C1的充電電壓較高，則放電產(chǎn)生的電壓信號(hào)也會(huì)較高，這個(gè)反向的電壓信號(hào)會(huì)使得Q2跳出導(dǎo)通的狀態(tài)，直接返回到截止的狀態(tài)。然后整個(gè)電路返回到了初始狀態(tài)。

電路中，工作的關(guān)鍵在于靈活使用了電容充放電流向。使得電壓信號(hào)來回翻轉(zhuǎn)，繼而控制了后級(jí)的晶體管導(dǎo)通或者截止。

3、簡(jiǎn)單的單按鍵開關(guān)電路

簡(jiǎn)單的單按鍵開關(guān)電路：

如SW引線較長(zhǎng)的話，需在ICB 6與GND間加一抗干擾小電容。

4、單鍵開關(guān)機(jī)的經(jīng)典電路

此電路可以應(yīng)用于很寬的電壓范圍（4.5V~40V，最大19A的電流），R5為可選，當(dāng)輸入電壓小于20V時(shí)可短接；輸入電壓大于20V時(shí)建議接上，R5的取值應(yīng)滿足與R1的分壓使MOS管V1的GS電壓大于-20V小于-5V（在V2導(dǎo)通時(shí)），盡量使V1的GS電壓在-10V~-20V之間以使V1輸出大電流。

按鈕按下前，V2的GS電壓（即C1電壓）為零，V2截止，V1的GS電壓為0，V1截止無輸出；當(dāng)按下S1，C1充電，V2 GS電壓上升至約3V時(shí)V2導(dǎo)通并迅速飽和，V1 GS電壓小于-4V，V1飽和導(dǎo)通，Vout有輸出，發(fā)光管亮（此時(shí)應(yīng)放開按鈕）C1通過R2、R3繼續(xù)充電，V1、V2狀態(tài)被鎖定；當(dāng)再次按下按鈕時(shí)，由于V2處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，漏極電壓約為0V，C1通過R3放電，放至約3V時(shí)，V2截止，V1柵源電壓大于-4V，V1截止，Vout無輸出，發(fā)光管滅（放開按鈕），C1通過R2、R3及外電路繼續(xù)放電，V1、V2維持截止?fàn)顟B(tài)。

注：S1使Vout打開或關(guān)閉后應(yīng)放開按鈕，不然會(huì)形成開關(guān)振蕩。