单片机软开关电路
软开关电源原理图
软开关电源原理图
在软开关电源的原理图中，主要包含了以下几个组成部分：输入滤波电路、整流电路、开关电源控制电路、功率变换电路和输出滤波电路。
输入滤波电路用于滤除输入电源中的高频噪声和尖峰干扰，保证后续电路能够获得稳定的输入电压。
整流电路将交流输入电源转换为直流电压，并通过电容进行平滑滤波，使电源输出电压更稳定。
开关电源控制电路负责控制开关器件的开关时间和开关频率，以实现电源的高效率转换。
其中包括主控芯片和驱动电路。
主控芯片负责监测输出电压，根据反馈信息控制开关器件的开关时间，并通过PWM信号控制驱动电路，实现开关器件的开关操作。
功率变换电路是用于将输入电源的电能转换为输出电源所带负载需要的电能。
具体包括变压器、电感和开关器件等。
变压器用于提高或降低电压级别，电感用于储能和滤波。
开关器件则负责将输入电源按一定的频率开关，实现能量的转移和变换。
输出滤波电路用于进一步滤除输出电压中的高频脉动，并保证输出电源提供给负载的电压稳定性。
总之，软开关电源通过合理的电路设计和控制方式，提高了电源的效率和稳定性，适用于各种场合的电源供应需求。
软开关的原理及应用电路
软开关的原理及应用电路软开关是一种用于控制电路开关状态的电子元件。
它不同于传统的机械开关，软开关主要通过电子元件的控制来实现开关功能。
软开关因其较传统机械开关具有更快的开关速度、更小的体积和更可靠的性能等特点，在许多电子设备中被广泛应用。
软开关的原理主要是通过调节电压或电流来控制开关器件的导通与断开。
在软开关电路中，通常会使用一些特殊的元件来实现这个功能，如场效应晶体管（FET）、双极性晶体管（BJT）和二极管等。
以场效应晶体管为例，软开关的原理如下：当控制电压施加在场效应晶体管的控制端（栅极）上时，电场会影响晶体管内部电荷分布，从而改变导电区域的形状和大小。
当控制电压高于或等于场效应晶体管的临界电压时，电场的影响使得通道形成，并且允许电流通过。
反之，当控制电压低于临界电压时，通道断开，电流无法通过。
因此，我们可以通过控制输入电压来实现软开关的开关操作。
软开关的应用电路主要包括以下几个方面：1. 电源开关：软开关常用于电源开关电路中，可以实现对电源或电池的控制。
在很多移动设备中，软开关可以起到延长电池寿命的作用，当设备不使用时，软开关可以断开电池电路，以减少能量消耗。
2. 电机控制：软开关可以用于电机控制电路中，实现对电机的启动和停止。
通过控制软开关的状态，可以控制电机的转动方向和转速，从而实现对电机的精确控制。
3. 灯光控制：软开关可以用于灯光控制电路中，实现对灯光的开启和关闭。
在智能家居系统中，软开关可以通过传感器或遥控器的信号来控制灯光的亮度和颜色，实现智能化灯光控制。
4. 数字逻辑电路：软开关可以用于数字逻辑电路中，实现对逻辑电路的控制。
通过软开关的导通和断开，可以控制数字逻辑电路的工作模式和运算功能，如加法器、乘法器等。
5. 通信设备：软开关也可以应用于通信设备中，如手机、电脑等。
通过软开关的控制，可以实现对通信设备的开关操作和电源管理，提高设备的性能和使用寿命。
总之，软开关是一种用于控制电路开关状态的电子元件，通过调节电压或电流来实现对开关器件的导通与断开。
软开关电路
1，饱和电感ZVS硬开关状态下由于功率管开关时产生的过冲很大，使得功率管的电压应力过大，就目前而言，解决这问题的基本方法就是实现零电压（零电流）时功率管开通或者关断，及软开关技术。
实现零电压（零电流）的基本思路就是利用电感和电容谐振，使开关器件中的电压（电流）按正弦或者准正弦规律变化。
这种拓扑适合母线电压在150V以上的直流输入，或者同等整流电压情况下的交流输入。
主体结构较简单，安装，连接方便，特别适合运用在高频变换中，能缩小变压器体积，器件选用IGBT，可将工作频率设计在15～18KHz。
主要缺点：占空比丢失，电感发热，副边电压应力大，轻载下，或低电压输出情况不理想。
各点的波形图:2，辅助支路ZVS在移相式软开关基础上发展出来的。
其根本点就是引入了交流负载（辅助绕组），让饱和电感在全范围内有效。
初级饱和电感的作用就是设计的最小工作电流时，能让其饱和。
而需要界定为截至时，电感退出饱和，呈大电感状态，把初级电流极大的限制住，这时开关管转换，理解为零电流开关。
次级加装辅助电感并带一个固定电感，一是作为变压器的一个固定感性负载，也就是让初级始终有一点电流维持，利于饱和电感的设计计算；二是把变压器初级的电感变量保持在一个范围内。
常规模式下，变压器无负载时初级电感很大，而加上负载时电感即是我们说的漏感，非常小。
初级感量变化小，才能体现饱和电感的突变。
这种托扑结构能实现全范围的软开关，主要缺点:增加了变压器辅助绕组，设计和绕制较难，前期需进行技术以及工艺的摸底。
内部损耗会增加，整体转换效率较前者低。
3，脉冲变压器驱动利用脉冲变压器同名端和异名端产生的脉冲波差别，使一个管开通时，另一个可靠关断。
4，IR2110门极关断钳位电路当Q1门极为高电平时，Q1导通，Q2关断，Q3的导通不受影响；当Q1门极为低电平时，Q1关断，Q2导通，从而将Q3门极电压钳位在0V，可基本消除门极电压尖刺问题。
5，高频链基于以上技术，都可在高频链拓扑结构中运用。
单片机一键开关机电路，多种方案可供选择，有纯硬件的也有软硬结合的
单片机一键开关机电路，多种方案可供选择，有纯硬件的也有软硬结合的一键开关机电路方案一、先上一个低功耗的一键开关机电路，这个电路的特点在于关机时所有三极管全部截止几乎不耗电。
原理很简单：利用Q10的输出与输入状态相反（非门）特性和电容的电流积累特性。
刚上电时Q6和Q10的发射结均被10K电阻短路所以Q6和Q10均截止，此时实测电路耗电流仅为0.1uA，L_out输出高，H_out 输出低。
此时C3通过R22缓慢充电最终等于VCC电压，当按下S3后C3通过R26给Q10基极放电，Q10迅速饱和，Q6也因此饱和，H_out变为高电平，当C3放电到Q10be结压降0.7V左右时C3不再放电，此时若按键弹开C3将进一步放电到Q10的饱和压降0.3V左右，当再次按下S3,Q10即截止。
这个电路可以完美解决按键抖动和长按按键跳档的问题，开关状态翻转只发生在按键接触的瞬间，之后即便按键存在抖动或长按按键的情况开关状态不会受到影响。
这是因为R22的电阻很大（相对R23,R26,R25)当C3电容的电压稳定后，R22远不足以改变Q10的开关状态，R22要能改变Q10的状态必须要等S3弹开后C3将流过R22的小电流累积存储，之后再通过S3的瞬间接触快速大电流释放从而改变Q10的状态。
非低功耗的三极管一键开关机电路：这个电路的原型来自互联网，参数有调整，原理和第一个低功耗电路相似在此不再赘述。
以上两个电路都深入了解之后再看本帖的主题一键三档电路：这个电路实际就是本帖前两个电路的融合，可以实现低功耗待机和1档、2档、关机等3个档位。
上电之初由于Q1,Q4,Q5的be结都并联了电阻，因此所有三极管都截止电路低功耗待机，C3开始充电到VCC电压。
当按下S1后，Q5饱和，同时Q1也因此饱和，L_out1输出低电平Q4截止—>Q3截止、Q2饱和，C3放电为0.3V(Q5的饱和压降）左右。
再次按下S1，Q5截止L_out1输出高电平—>Q2截止，Q4饱和L_out2输出低电平，由于R4和C1的延时作用Q3会延迟饱和，可以保证Q2完全截止后Q3基极才会为低电平，因此Q2，Q3都不会饱和。
单片机开关原理
单片机开关原理
单片机开关原理是通过对输入信号的检测来控制输出信号的状态。
在单片机中，开关通常由继电器、传感器、按钮等组成。
当输入信号到达时，单片机会通过相应的电路判断该信号的状态，并根据设定的逻辑条件产生相应的输出信号。
在单片机中，通常使用GPIO（General Purpose Input/Output）
引脚来连接开关。
GPIO引脚可以通过配置寄存器进行设置，
以确定是输入还是输出。
当GPIO引脚设置为输入模式时，单
片机会读取外部信号的状态；当GPIO引脚设置为输出模式时，单片机会将指定的值输出到外部电路。
在开关连接到单片机的GPIO引脚之前，通常还会通过电平转
换电路进行处理，以使开关的信号能够被单片机正确地读取。
电平转换电路可以将开关产生的信号转换为单片机所需的电平范围。
当开关信号到达单片机后，单片机通过读取对应的GPIO引脚
状态来检测开关的打开或关闭。
通常，单片机会周期性地检测GPIO引脚状态，以保证能够及时响应开关操作。
一旦检测到
开关的状态发生变化，单片机会根据设定的逻辑条件来产生相应的输出信号。
单片机开关原理的实现方式有很多种，例如，可以使用中断机制来实现对开关状态的监测；还可以通过轮询的方式不断地读取GPIO引脚状态。
具体的实现方式根据具体的应用需求而定。
总之，单片机开关原理是通过对输入信号进行检测，并根据检测结果产生相应的输出信号，从而实现对外部设备或电路的控制。
第6章 PWM 软开关电路
17.2 软开关电路的分类
根据开关元件开通和关断时电压电流状态， 零电压电路和零电流电路 分为零电压电路 零电流电路 零电压电路 零电流电路两大类。 根据软开关技术发展的历程可以将软开关电 路分成准谐振电路 零开关 准谐振电路、零开关 电路和零 准谐振电路 零开关PWM电路 零 电路 转换PWM电路 电路。 转换 电路 每一种软开关电路都可以用于降压型、升压 型等不同电路，可以从基本开关单元导出具 体电路
电力电子技术
Power Electronic Technology
第十七讲
17.0 概述
软开关技术
17.1 软开关的基本概念 17.2 软开关电路的分类 17.3 典型的软开关电路
17.0
概
述
电力电子装置高频化
滤波器、变压器体积和重量减小，电力电子装 置小型化、轻量化。 开关损耗增加，电磁干扰增大。
Lr Cr S1 S VD1
Lr Cr L VD S VD1
S1 L VD b)
图7-6
零转换PWM电路的基本开关单元
a）零电压转换PWM电路的基本开关单元 b）零电流转换PWM电路的基本开关单元
a)
零转换PWM电路特点 电路特点 零转换
特点： 特点：
电路在很宽的输入电压范围内和从零负载到满载都 能工作在软开关状态。 电路中无功功率的交换被削减到最小，这使得电路 效率有了进一步提高。
软开关技术
降低开关损耗和开关噪声。 进一步提高开关频率。
17.1 软开关的基本概念
17.1.1 硬开关与软开关 17.1.2 零电压开关与零电流开关
17.1.1 硬开关与软开关
硬开关： 硬开关：
开关的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧烈变化。 产生较大的开关损耗和开关噪声。
软开关的原理及应用
软开关的原理及应用一、软开关的定义和作用软开关（Software-controlled switch）是一种通过软件开关控制电路的开关设备。
它可以通过软件操作来打开或关闭电路，取代了传统的物理开关。
软开关具有灵活性高、控制精确、易维护等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍软开关的原理及在实际应用中的具体用途。
二、软开关的工作原理软开关的工作原理主要基于软件操作和电子控制。
它通过软件控制电路上的开关元件（如晶体管、继电器等），来实现电路的打开和关闭。
下面是软开关的主要工作原理：1.信号控制：软开关通过接收来自外部的信号控制输入，如电脉冲、数字信号等。
根据这些输入信号的不同，软开关可以根据设定的条件来打开或关闭电路。
2.电路切换：软开关根据外部输入信号的变化，将电路从一个状态快速切换到另一个状态。
通过控制电路上的开关元件，软开关可以实现电路的打开或关闭。
3.状态检测：软开关可以实时检测电路的开关状态，以便及时采取控制措施。
它能够判断电路的打开或关闭情况，并将状态反馈给软件进行处理。
4.软件控制：软开关通过软件操作来控制电路的开关状态。
软件可以通过设定参数、编写算法等方式，实现对软开关的精确控制。
这使得软开关可以根据需要灵活地调整电路的开关状态。
三、软开关的应用领域软开关作为一种高灵活性和易操作性的电路控制设备，在各个领域都有广泛的应用。
下面列举了软开关在以下几个领域的具体应用：1.工业自动化：软开关被广泛应用于工业自动化领域，用于控制各种机械设备的开关和运行。
它可以实现对生产线的控制、设备的开启与关闭等操作，提高生产效率和安全性。
2.家居智能：软开关在家居智能系统中也发挥着重要的作用。
它可以通过智能手机或其他控制设备进行远程开关控制，实现对家中照明、电器等设备的智能控制。
3.电力系统：软开关在电力系统中广泛使用，用于电力设备的控制和保护。
它可以根据电力系统的负荷情况，通过软件控制实现设备的启动和停止，保护电力设备的正常运行。
单片机设计模拟开关灯单片机应用单片机电路原理图单片机开关灯程序
temp=temp | 0xf0;
P1=temp;
}
}
8． 方法二（汇编源程序）
ORG 00H
START: JB ,NEXT1
CLR
SJMP NEX1
NEXT1: SETB
NEX1: JB ,NEXT2
CLR
SJMP NEX2
NEXT2: SETB
NEX2: JB ,NEXT3
（2）． 输出控制
如图3所示，当端口输出高电平，即＝1时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当端口输出低电平，即＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB 指令使端口输出高电平，使用CLR 指令使端口输出低电平。
5． 程序框图
图4.2.2
6． 汇编源程序 ORG 00H
START: JB ,LIG
模拟开关灯
1． 实验任务
如图4.2.1所示，监视开关K1（接在端口上），用发光二极管L1（接在单片机端口上）显示开关状态，如果开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。
2． 电路原理图
图4.2.1
3． 系统板上硬件连线
（1）． 把“单片机系统”区域中的端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块” 区域中的L1端口上；
1． 实验任务
如图4.3.1所示，AT89S51单片机的－接四个发光二极管L1－L4，－接了四个开关K1－K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。（开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。
2． 电路原理图
图4.3.1
3． 系统板上硬件连线
（1． 把“单片机系统”区域中的－用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L4端口上；
软开关的原理及应用说明
软开关的原理及应用说明1. 软开关的概述软开关是一种无需机械结构的电子开关，可以用软件控制的开关。
它在电路中起到控制电流流通的作用，能够实现远程控制和智能化控制。
软开关可以应用于各种电子设备和系统中，为我们的生活和工作带来了便利和安全。
2. 软开关的工作原理软开关的工作原理是基于半导体器件的特性。
典型的软开关电路是由晶体管和继电器构成的。
通过控制晶体管的导通和截止状态，实现对电路的开关控制。
当软开关的控制端发出高电平信号时，晶体管导通，电流可以流通；当控制端发出低电平信号时，晶体管截止，电流不能流通。
软开关的优势在于其快速响应和可编程控制的特性。
通过调整软开关的控制信号，可以实现电路的灵活控制。
此外，软开关还具有耐用性高、体积小、功耗低等优点。
3. 软开关的应用场景软开关广泛应用于各个领域，下面列举了几个典型的应用场景：3.1 家居智能化软开关可以用于家庭智能化系统中，实现对家电的远程控制。
例如，可以通过手机APP或者语音助手控制电视、空调、灯光等设备的开关。
软开关还可以通过定时任务，实现设备的自动化控制，提高生活的便利性。
3.2 工业控制系统软开关可以用于工业控制系统中的电路开关控制。
例如，在生产线上，软开关可以实现对各种设备的开关控制，实现自动化生产。
软开关还可以与传感器结合，实现对工艺参数的实时监测和调整。
3.3 新能源应用软开关在新能源领域也有广泛的应用。
例如，在太阳能发电系统中，软开关可以实现对光伏电池板的充放电控制。
在风力发电系统中，软开关可以控制风力发电机组的启停和电网连接。
3.4 汽车电子系统软开关在汽车电子系统中也是不可或缺的。
例如，软开关可以控制车内电器设备的开关，如车灯、空调等。
软开关还可以用于车辆电池管理系统，实现对电池的充放电控制和状态监测。
4. 软开关的未来发展趋势随着智能化和互联网的快速发展，软开关的应用前景非常广阔。
未来软开关的发展趋势主要体现在以下几个方面：4.1 低功耗和高效率软开关的功耗和效率是未来发展的重点。
第八篇软开关电路
– t0~t1时段：，S1导通，VD尚处 于通态，电感Lr两端电压为Uo， 电流iLr线性增长， VD中的电流 以同样的速率下降。t1时刻， iLr=IL，VD中电流下降到零，关 断。
图8-19 升压型零电压转 换PWM电路的原理图
S
O
t
S1
O
uS
– t4~t5时段：S3开通后，Lr的电
S1
流继续减小。iLr下降到零后反
O S2
t
向增大，t5时刻iLr=IL/kT，变压
O S4
t
器二次侧VD1的电流下降到零
O S3
t
而关断，电流IL全部转移到
O u AB
t
VD2中。
O
t
– t0~t5是开关周期的一半，另一
u Lr O
t
半工作过程完全对称。
iLr
– 准谐振电路－准谐振电路中电压或电流的波形为正弦 半波，因此称之为准谐振。是最早出现的软开关电路。
特点：
谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须提高； 谐振电流有效值很大，电路中存在大量无功功率的 交换，电路导通损耗加大； 谐振周期随输入电压、负载变化而改变，因此电路 只能采用脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation—PFM）方式来控制。
uCr
Uin
O
t
iLr
IL
O
t
t0 t1 t2 t3 t4 t0
图 8-14 谐振直流环电路的理想化波形
8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路
移相全桥电路是目前应用最广泛的软开关电路之一，它 的特点是电路简单。同硬开关全桥电路相比，仅增加 了一个谐振电感，就使四个开关均为零电压开通。
单片机按键电路的原理
单片机按键电路的原理单片机按键电路是通过连接按键和单片机的电路，实现按键输入功能。
按键电路主要由按键、上拉电阻（或下拉电阻）和单片机的IO口组成。
下面详细介绍按键电路的原理。
按键通常是一个开关，也称为按钮或键盘。
按键电路可以分为正常闭合型和正常断开型两种类型。
正常闭合型按键在未按下时闭合，按下时打开；正常断开型按键则相反。
我们首先以正常闭合型按键为例进行说明。
按键电路的核心部分是一个按键元件。
按键元件通常由固定触点和可移动触点组成，当按下按键时，固定触点和可移动触点之间会发生电子触点闭合或断开的状态变化。
按键元件的两端分别连接到电路的正极和负极。
为了确保按键电路的稳定性，通常会在按键两端添加一个上拉电阻。
上拉电阻的一端连接到电源的正极，另一端连接到按键的一个端口，起到拉高按键端口电平的作用。
当按键未按下时，上拉电阻会将按键端口拉高为高电平状态。
这样在按键未按下时，按键端口的电平就稳定在高电平状态上。
单片机的IO口是可以设置为输入模式和输出模式的。
当我们将IO口设置为输入模式时，可以检测到与该IO口连接的外部电路中的信号变化。
为了检测到按键的状态变化，在按键端口和单片机IO口之间通常还会添加一个电容。
这个电容的作用是消除按键在按下和释放的瞬间可能产生的干扰信号，保证按键信号的稳定性。
当按键未按下时，单片机IO口可以通过读取按键端口的电平状态来判断按键的状态，如果IO口读取到的电平为高电平，则表示按键未按下；如果IO口读取到的电平为低电平，则表示按键被按下。
当按键被按下时，就可以在程序中根据按键的状态进行相应的处理。
需要注意的是，单片机IO口只能接受一个电平信号的输入，为了检测到多个按键的状态变化，可以采用矩阵式按键电路。
矩阵式按键电路通过将多个按键连接在一个按键矩阵上，然后将按键矩阵的行线和列线连接到单片机的IO口上，这样通过扫描行线和读取列线的电平状态，就可以检测到多个按键的状态变化。
以上就是单片机按键电路的原理。
分析软开关的原理
分析软开关的原理
软开关是一种基于计算机技术的开关设备，它通过软件控制开关状态的转换。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 控制命令：软开关通过接收控制命令来改变自身的状态。
控制命令可以通过计算机网络、串口、并口等方式发送给软开关设备。
2. 软件逻辑：软开关设备内部嵌入了一种软件逻辑，用于根据控制命令判断开关状态是否需要改变。
软件逻辑可以包含条件判断、定时器、状态机等模块，用于实现各种复杂的开关控制策略。
3. 开关状态转换：根据软件逻辑的判断结果，软开关设备会控制相应的硬件电路或继电器进行开关状态的转换。
具体实现方式有两种：
- 电路切换：软开关可以通过电路切换器件（如继电器、三极管等）控制电流或信号的通断，从而实现开关状态的转换。
这种方式适用于较小的电流和信号。
- 数字信号切换：软开关可以通过电子器件（如数码开关、多工器件等）控制数字信号的路由切换，从而实现开关状态的转换。
这种方式适用于数字信号的切换和控制。
4. 反馈监测：软开关设备一般会具备反馈监测功能，用于实时监测开关状态的
变化并反馈给控制端。
这样可以确保控制端对开关状态有准确的掌握，并及时采取相应的控制策略。
总的来说，软开关通过软件的逻辑判断和控制命令的传递，控制硬件电路或数电器件的操作，从而实现对开关状态的改变。
软开关不同于传统的机械开关，它更加灵活、可编程，并且可以远程控制，适用于各种场景下对开关状态进行精确控制的需求。
单片机mos管开关电路
单片机mos管开关电路1. 引言好啦，今天咱们来聊聊一个让人又爱又恨的话题——单片机和MOS管开关电路。
这玩意儿听起来高大上，其实就是用单片机控制一些小电器，像开灯、关风扇那种。
没错，就是那种在家里你轻轻一按，东西就乖乖听话的感觉。
是不是觉得特别酷炫？这可是现代科技的魅力呀！但其实，背后的原理也没那么复杂，咱们慢慢来，一步一步揭开它的神秘面纱。
2. 什么是单片机？2.1 单片机的基本概念首先，单片机就是一个小小的电脑，里面有大脑（CPU）、记忆（RAM）、存储（ROM），而且都是集成在一块芯片里，简单粗暴，不占地方。
你可以把它想象成一个小小的“万事通”，可以做很多事情，比如说控制家里的各种电器，甚至是小车子，真是百玩不厌。
2.2 单片机的应用你知道吗？在咱们的生活中，单片机随处可见，比如说智能家居、自动售货机、甚至是咱们用的洗衣机，都少不了它的身影。
试想一下，早上你一按按钮，咖啡机就开始煮咖啡，洗衣机乖乖地开始工作，真是方便得不得了啊！而且，使用单片机的电路，不仅成本低，功耗也小，简直是“家居小能手”。
3. MOS管是什么？3.1 MOS管的基本知识好，接下来咱们聊聊MOS管。
这个名字听起来有点吓人，其实它就是一种开关，用来控制电流的流动。
你可以把它想象成电路里的“阀门”，当你给它施加一个电压时，它就会打开，电流就可以通过；反之，它就关掉，电流就被挡住了。
简单吧？这可是电路控制的“灵魂”所在呀！3.2 MOS管的优点MOS管的好处可多了！首先，它的开关速度快，能让电路响应得更迅速，这样你按一下开关，灯就立马亮起来，没得说！其次，它的驱动电流小，节省电源；最后，它的耐压能力强，可以承受更大的电流，不用担心烧坏。
这就好比是电路里的“超人”，稳定又强大。
4. 单片机与MOS管的结合4.1 如何搭建开关电路那么，咱们怎么把这两者结合起来呢？其实很简单！首先，你需要一个单片机，比如说常见的51单片机，接下来再配上一个MOS管。
单片机设计模拟开关灯 单片机应用 单片机电路原理图 单片机开关灯程序
模拟开关灯1．实验任务如图4.2.1所示，监视开关K1（接在P3.0端口上），用发光二极管L1（接在单片机P1.0端口上）显示开关状态，如果开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。
2．电路原理图图4.2.13．系统板上硬件连线（1）．把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上；（2）．把“单片机系统”区域中的P3.0端口用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1端口上；4．程序设计内容（1）．开关状态的检测过程单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，是从单片机的P3.0端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当拨开开关K1拨上去，即输入高电平，相当开关断开，当拨动开关K1拨下去，即输入低电平，相当开关闭合。
单片机可以采用JB BIT，REL或者是JNB BIT，REL指令来完成对开关状态的检测即可。
（2）．输出控制如图3所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平，即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0端口输出高电平，使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。
5．程序框图图4.2.26．汇编源程序 ORG 00HSTART: JB P3.0,LIGCLR P1.0SJMP STARTLIG: SETB P1.0SJMP STARTEND7． C语言源程序#include <AT89X51.H>sbit K1=P3^0;sbit L1=P1^0;void main(void){while(1){if(K1==0){L1=0; //灯亮}else{L1=1; //灯灭}}}3．多路开关状态指示1．实验任务如图4.3.1所示，AT89S51单片机的P1.0－P1.3接四个发光二极管L1－L4，P1.4－P1.7接了四个开关K1－K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。
第八章 软开关电路
图8.7 ZVS准谐振开关变换电路及其波形 准谐振开关变换电路及其波形
3. 零转换 零转换PWM电路 电路
同样采用辅助开关控制谐振时刻，但谐振电路与主开关并联， 同样采用辅助开关控制谐振时刻，但谐振电路与主开关并联， 故输入电压和负载电流对谐振影响小，电路效率提高。 故输入电压和负载电流对谐振影响小，电路效率提高。
(a)零电压转换 零电压转换PWM电路 (b)零电流转换 电路 零电流转换PWM电路 电路 零电压转换 零电流转换 零转换PWM电路的基本单元 图8.6 零转换 电路的基本单元
2. 零开关 零开关PWM电路 电路
引入辅助开关控制谐振时刻，使谐振仅发生在开关过程前后。 引入辅助开关控制谐振时刻，使谐振仅发生在开关过程前后。电 路电压和电流为方波，开关耐压较低。 路电压和电流为方波，开关耐压较低。
(a)零电压开关 零电压开关PWM电路 (b)零电流开关 零电流开关PWM电路 零电压开关 电路 零电流开关 电路 零开关PWM电路的基本单元 图8.5 零开关 电路的基本单元
u i t t
Байду номын сангаас
u i 0 P 0
u
i t t
u i 0 P 0
a）软开关的开通过程 ）
b）软开关的关断过程 ）
软开关的开关过程
4
8.1.1 硬开关的局限性
1. 热学限制 在容性开通和感性关断情况下， 在容性开通和感性关断情况下，电力电子器件将承受很 大的动态功耗。一般地， 大的动态功耗。一般地，一个开关周期内器件的平均开关损 耗将占到总平均损耗的 30%～40%，同时这种损耗随开关 ～ ， 频率的提高而增大。过大的开关损耗将使得器件结温上升， 频率的提高而增大。过大的开关损耗将使得器件结温上升， 结温的升高制约了开关频率的提高。 结温的升高制约了开关频率的提高。
7.3 典型的软开关电路
段 S 两端电压为零，所以必须在这一时段使开关 S 开通，才不会产生开通损耗。 t5~t6 时 段 ： S 为 通 态 ， iLr 线 性 上 升 ， 直 到 t6 时 刻 ， iLr=IL， VD 关 断 。 t4 到 t6 时 段 电 流 iLr 的 变 化 率 为 ：
d iLr U i dt Lr
S1 A Ui S2
CS1 S3 Lr CS2 B S4
CS3
VD1 VD2
+ uR -
L C R
CS4
图 7 - 14 移 相 全 桥 零 电 压 开 关 PW M 电 路
S1 O S2 O S4 O S3 O O uLr O iLr O uT1 O uR O iL O iVD1 O iVD2 O t8 t9 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t0 t t t t t t t t t t
r
1 , Lr Cr
t [t1 , t4 ]
（ 7-4）
uCr 的 谐 振 峰 值 表 达 式 （ 即 开 关 S 承 受 的 峰 值 电 压 ） ：
Up Lr 2 I L Ui Cr
（ 7-5）
零电压开关准谐振电路实现软开关的条件：
Lr 2 I L Ui Cr
7.3.4 零 电 压 转 换 PWM 电 路
零 电 压 转 换 PW M 电 路 具 有 电 路 简 单 、 效 率 高 等 优 点 。 工 作 过 程 ： 辅 助 开 关 S1 超 前 与 主 开 关 S 开 通 ， S 开 通 后 S1 关 断 。 t0~t1 时 段 ： ， S 1 导 通 ， V D 尚 处 于 通 态 ，电 感 L r 两 端 电 压 为 U o ，电 流 i L r 线 性 增 长 ， V D 中 的 电 流 以 同 样 的 速 率 下 降 。 t1 时 刻 ， iLr=IL， VD 中 电 流 下 降 到 零 ， 关 断 。 t 1 ~ t 2 时 段 ：L r 与 C r 构 成 谐 振 回 路 ，L r 的 电 流 增 加 而 C r 的 电 压 下 降 ，t 2 时 刻 u C r = 0 ， V D S 导 通 ， uCr 被 箝 位 于 零 ， 而 电 流 iLr 保 持 不 变 。 t2~t3 时 段 ： uCr 被 箝 位 于 零 ， 而 电 流 iLr 保 持 不 变 ， 这 种 状 态 一 直 保 持 到 t3 时 刻 S 开 通 、 S1 关 断 。 t3~t4 时 段 ： t3 时 刻 S 开 通 时 ， 为 零 电 压 开 通 。 S 开 通 的 同 时 S1 关 断 ， Lr 中 的 能 量 通 过 VD1 向 负 载 侧 输 送 ， 其 电 流 线 性 下 降 ， 主 开 关 S 中 的 电 流 线 性 上 升 。 t4 时 刻 iLr=0， VD1 关 断 ， 主 开 关 S 中 的 电 流 iS=IL， 电 路 进 入 正 常 导 通 状 态 。 t4~t5 时 段 ： t5 时 刻 S 关 断 。 Cr 限 制 了 S 电 压 的 上 升 率 ， 降 低 了 S 的 关 断 损 耗 。
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单片机软开关电路
随着科技的发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
在许多电子设备中，我们经常会使用到软开关电路，它能够通过单片机的控制来实现对电路的开关操作。
本文将介绍单片机软开关电路的原理和应用。
一、软开关电路的原理
软开关电路是通过单片机来控制电路的开关状态，其原理主要涉及到单片机的输入输出端口、触发器和继电器等元件。
软开关电路的主要组成部分有以下几个方面：
1. 输入输出端口：单片机的输入输出端口是软开关电路的重要连接点。
软开关电路通过读取输入端口的信号来判断是否需要进行开关操作，并通过输出端口来控制继电器的通断。
2. 触发器：软开关电路中的触发器用于存储开关状态的信息。
当单片机检测到需要进行开关操作时，会改变触发器的状态，进而控制电路的开关状态。
3. 继电器：继电器是软开关电路中的重要组成部分，它能够实现较大电流的开关操作。
当单片机通过输出端口控制继电器的通断时，继电器就能够将电路的开关状态改变。
二、软开关电路的应用
软开关电路在实际应用中有着广泛的应用场景和用途。
1. 家用电器控制：软开关电路可以用于家用电器的控制，例如电视、空调、照明等。
通过单片机的控制，可以实现对家用电器的自动开关操作，提高了生活的便利性和舒适度。
2. 工业自动化：在工业领域，软开关电路可以应用于自动化生产线和设备控制。
通过单片机的精确控制，可以实现对各种设备的开关操作，提高了生产效率和质量。
3. 安防系统：软开关电路在安防系统中也有着重要的应用。
通过单片机的控制，可以实现对门禁系统、监控系统等设备的开关操作，从而提高了安防系统的安全性和可靠性。
4. 智能家居：软开关电路是实现智能家居的关键技术之一。
通过单片机的控制，可以实现对智能家居设备的开关操作，例如智能灯光、智能窗帘等，提高了家居的智能化程度。
三、软开关电路的优势
相比传统的物理开关电路，软开关电路具有以下几个优势：
1. 灵活性强：软开关电路可以通过单片机的编程来实现各种不同的开关操作，具有较高的灵活性。
传统的物理开关电路需要进行实际的连接和断开，操作不够灵活。
2. 自动化程度高：软开关电路可以通过单片机的控制实现自动化操
作，提高了设备的智能化程度。
传统的物理开关电路需要人工操作，自动化程度较低。
3. 节约资源：软开关电路可以通过单片机的精确控制来实现对设备的开关，避免了能源的浪费。
传统的物理开关电路可能存在开关不准确等问题，造成能源的浪费。
单片机软开关电路具有灵活性强、自动化程度高和节约资源等优势，广泛应用于家用电器控制、工业自动化、安防系统和智能家居等领域。
随着科技的不断进步，软开关电路将会在更多的领域中得到应用，并为人们的生活带来更多的便利和舒适。