多功能集成电路555经典应用实例
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1.49 用QT3353的定时放水水龙头控制电路

用QT3353的定时放水水龙头控制电路如图1-49所示。它包括低频振荡器、计数/时序分配器、功率开关控制电磁阀电路、乐曲发声电路和交流降压整流电路等。该控制电路可实现定时放水且放水时间间隔可调,适用于公厕或游乐池的自动放水等场所。

IC1(555)和R1、R2、C1等组成自激式多谐振荡器,其振荡频率。调节RP1可使其振荡在0.2Hz附近。

555的振荡脉冲作为计数时钟加至IC2的CP端。IC2采用八进制计数/时序译码器CD4022,在时序脉冲的作用下,IC2的输出Q0~Q7便依次出现高电平脉冲,循环往返。IC2的Q0端(2引脚)的高电平通过R4加至IC3的使能控制端5引脚,对其进行导通控制。

IC2采用高速大功率开关集成电路QT3353。QT3353采用TO-220型塑封结构,如图1-49(b)所示。图1-49(c)是它的工作原理示意图,当控制端EN(5引脚)加上1.55V左右的控制电压时,QT3353导通,电源UDD就通过开关向电磁阀YV供电,YV的通电线圈因励磁而吸合,将水龙头打开,使其放水。放水时间即Q0呈现高电平的时间,此后Q0转呈低电平时,QT3353关断,阀门释放,放水结束。放水间隔可通过手动开关SB调整。SB为7挡分线开关,改变其指向位置,可完成n=2~8次的分频。通过不同输出端的高电平脉冲接至清零端(R)对CD4022进行清零而实现不同次数的分频。

QT3353是实现定时放水的关键器件,表1-2列出了它的主要性能参数。

表1-2 QT3353的主要性能参数

图1-49 用QT3353的定时放水控制电路

表1-2的性能参数表明,输入电压UDD最高应不大于30V;控制端最高电压UEN不要超过6V;正常使用时,应给QT3353外加散热板,其面积不小于70mm×70mm,板厚约2mm铝质板。

在电磁阀YV开通、水龙头放水的同时,模拟叫声放音电路IC4被触发发声。IC4采用模拟8种动物叫声的集成电路KD-56020,它是由两片KD-560系列4种动物叫声集成芯片组成,其内储有小鸟、小鸡、青蛙、蟋蟀等动物叫声,采用低电平触发方式,每个触发端可触发产生一种动物叫声。在IC2和Qco端输出低电平脉冲时,KD-56020被触发而放出内存的模拟叫声信号,并经VT1、VT2组合的复合放大级放大后,驱动扬声器B发声。

交流降压整流电路由交流降压变压器T、全桥整流器VC等组成,再由三端稳压器7812稳压出12V电压。KD-56020的典型工作电压为3V,由R8、VDZ1稳压电路的2CW51稳压出3V电压为其供电。

R1~R9采用RTX-1/8W型碳膜电阻器;C1、C4、C5采用CD11-25V型电解电容;C2、C3选用CL11-63V-0.01μF涤纶电容;VC采用1A/50V全桥整流模块;T采用5W、次级为~15V的交流降压变压器;VT1、VT2分别采用小功率晶体三极管9014、9013,要求hFE≥100;YV采用DC12V、功耗Pc≤15W的ZCS系列水用电磁阀,公称压力约0.8MPa;SB采用7挡波段开关或分线开关;B选用小体积的内磁式电动式扬声器,如YDB50-2A(1W,16Ω,φ50×18.6)或YDB55-2(1W,16Ω,φ55×13)。