自锁电路的分析与设计

一、自锁电路概述

在电气工程中，自锁电路是电路中的一种：一旦按下开关，电路就能够自动保持持续通电，直到按下其它开关使之断路为止。在通常的电路中，按下开关，电路通电；松开开关，电路断开。通俗的讲：自锁就是起着保持的作用，就是自己将自己“锁住”，在没有其它因素的情况下保持这个状态。更为详细的内容移步：电气、电工应用汇总之5、自锁、互锁、联锁。

下面讲述在电子电路中自锁的应用。

二、基于分立元件-三极管方案1

下面的方案按动 S1按键，电路在开和关两种状态之间切换。

原文件下载请移步：分立原件自锁电路。

 

工作原理分析：

（1）上电待机状态，12V电源①路经 R3、R1 给 C2 充电，②路导通 Q2三极管，LED1发光二极管点亮。Q2 的 be极电压约为 0.7V，C2 充电 0.7V 左右。Q3 截至，继电器无法吸合。

 

（2）触发一次 S1按键，①路 C2 上的供电经闭合的 S1 给至 Q1；②路上的 Q1 导通，Q2 截至；③路导通 Q3，继电器得电吸合。S1释放后，Q1的基极由R5与R6的分压提供，保持Q1持续导通。

 

 

（3）再次触发 S1按键，①路 Q1 的基极经闭合的 S1 给到 C2 充电，Q1 迅速截至；②路经 R3 和 R1 再次给 C2 充电；③路经 R3 给 Q2基极提供电流，Q2 导通；④路截止 Q3。

三、基于分立元件-三极管方案2

下面的方案按动 S1按键，电路反转为另一种状态，不能切换。

原文件下载请移步：分立原件自锁电路。

 

工作原理分析：

（1）上电待机状态。

 

（2）触发 S1按键，12V电源①路经闭合的 S1 给到 Q1，Q1 导通；12V电源②路经 Q2 的 be结、R2，Q2 导通；③路经导通的 Q2 给到继电器，其得电吸合。

 

此电路再并一个 R4电阻更为稳妥，防止因高阻抗 Q1基极容易受干扰而误动作，如下图所示。

四、基于LM324运放方案

下面的方案输入信号有效，电路反转为另一种状态，不能切换。

此方案实际应用于电热水器的漏电(有关内容移步：剩余电流与零序电流)保护电路中，12V供电。

U1A 构成比较器(有关内容移步：运算放大器与比较器)，负向端经 R2、R3 分压得 2.77V 左右。漏电时正向端电压 > 2.77V，U1A 输出高电平，经 D1 反馈给正向端。

若因漏电切断电源，电流互感器感应不到漏电流，但电路仍然自锁在原状态。需要恢复，必须断电。

 

自锁电路仿真：

原文件下载请移步：基于LM324自锁电路。

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