紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作.doc

摘 要 摘 要 在當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與俱增 人們是生活水平也是益提高 為了減少 人的工作量 所以是對(duì)各種家用電器 電子器件的非人工控制的要求也是越來越 高 針對(duì)與這種情況 設(shè)計(jì)出一種集成度比較高的控制體系是必然的 紅外線遙 控器是用于各種電器控制的裝置 其種類和功能多種多樣 常用的紅外遙控系統(tǒng) 一般分為發(fā)射和接收兩個(gè)部分 紅外線遙控是利用紅外光波 紅外線 來傳遞控 制指令的控制 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制作方便 成本低廉 抗干擾能力強(qiáng) 工作可 靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn) 是近距離遙控特別是室內(nèi)遙控的優(yōu)選遙控方式 因此 在 現(xiàn)代電子工程應(yīng)用中 紅外線常常被用做近距離視線范圍內(nèi)的通訊載波 最典型 的應(yīng)用就是家電遙控器 本論文詳細(xì)介紹了紅外遙控調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)及工作過 程 提高自己對(duì) LS7232 觸摸 按鍵 式無極調(diào)光 調(diào)速 開光電路知識(shí)的認(rèn)識(shí) 關(guān)鍵字 紅外遙控 燈 調(diào)光 紅外線 發(fā)射器 接收器 目錄 ABSTRACT In today s society the development of the science and technology people s living standard is beneficial to improve in order to reduce the workload so is the person of all sorts of household appliances electronic components of the artificial control requirements is more and more high and this kind of circumstance designed a kind of integration of relatively high control system is inevitable Infra red remote control is used in all kinds of electric equipment its type and various functions Commonly used infrared remote control system is usually divided into two parts sending and receiving Using the infrared remote infrared light is to transfer control infrared control of the instructions It is simple in structure convenient low cost strong anti jamming capability high reliability is close to a remote control of optimization control of indoor especially Therefore in the modern electronic engineering application infrared often used to close within the scope of the communication line the typical application of carrier is appliances This paper introduced infrared remote dimmer circuit design and working process Enhance oneself to the LS7232 touching pressed key the formula limitless accent light velocity modulation the leaving blank electric circuit Knowledge of circuit Key words infrared remote lamp Adjustable light infrared launcher receiver 目錄 目 錄 第一章第一章 緒論緒論 1 1 1 1 紅外遙控系統(tǒng)概述 1 1 1 2 紅外遙控的基本原理 1 1 1 3 紅外遙控的應(yīng)用范圍 2 2 第二章第二章 紅外遙控調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)原理紅外遙控調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)原理 3 3 2 1 工作原理 3 3 2 1 1 紅外線遙控發(fā)射器的工作原理 4 4 2 1 2 紅外線接收放大及調(diào)光控制電路的工作原理 4 4 2 2 元器件選擇 5 5 2 3 制作與調(diào)試 5 5 第三章第三章 主要元件介紹主要元件介紹 7 7 3 1 NE555 功能介紹 7 7 3 2 雙向可控硅 10 10 3 2 1 簡(jiǎn)介 10 10 3 2 2 雙向可控硅的命名 11 11 3 2 3 構(gòu)造原理 11 11 3 2 4 檢測(cè)方法 12 12 3 2 5 典型應(yīng)用 13 13 3 2 6 MAC97A6 15 15 3 3 LS7232 的功能介紹 1616 3 4 lm324 的功能介紹 1717 3 4 1 lm324 引腳圖 17 17 3 4 2 LM324 應(yīng)用實(shí)例 1717 3 5 3DG12 三極管型號(hào) 19 19 3 6 整流二極管 IN4007 19 19 3 7 穩(wěn)壓二極管 20 20 3 7 1 穩(wěn)壓管的應(yīng)用 20 20 目錄 3 7 2 穩(wěn)壓二極管的參數(shù) 21 21 3 8 金屬膜電阻 21 21 3 9 90 系列三極管管腳圖 22 22 第四章第四章 結(jié)束語結(jié)束語 23 23 致謝致謝 25 25 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 27 27 第一章 緒論 1 第一章 緒 論 1 1 紅外遙控系統(tǒng)概述 隨著電子技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高 電子儀器及設(shè)備的控制方 式也在不斷地改善 從早期的面板控制到目前應(yīng)用廣泛的各種遙控控制 給人們 生活帶來了極大的方便 紅外線遙控是目前應(yīng)用最廣泛的一種通信和遙控手段 由于紅外線遙控器具有體積小 功耗低 功能強(qiáng) 成本低等特點(diǎn) 因此 彩電 錄像機(jī) 音響設(shè)備 空調(diào) 玩具 門鈴以及遙控汽車路牌等其它小型裝置上也紛 紛采用紅外線遙控 紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn) 不僅大大提高了勞動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)率 降低 了成本 而且減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度 改善了勞動(dòng)條件 紅外遙控就是把紅外線 作為載體的遙控方式 由于紅外線的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng) 因此在采用紅 外線遙控方式時(shí) 不會(huì)干擾其他電器的正常工作 也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備 同時(shí) 由于采用紅外線遙控器件時(shí) 工作電壓低 功耗小 外圍電路簡(jiǎn)單 因此 它在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛 1 2 紅外遙控的基本原理 紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波 紅 外接收電路由紅外接收二極管 三極管或硅光電池組成 它們將紅外發(fā)射器發(fā)射 雕紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào) 再送后置放大器 發(fā)射機(jī)一般由指令鍵 或操作桿 指令編碼系統(tǒng) 調(diào)制電路 驅(qū)動(dòng)電路 發(fā) 射電路等幾部分組成 當(dāng)按下指令鍵或推動(dòng)操作桿時(shí) 指令編碼電路產(chǎn)生所需的 指令編碼信號(hào) 指令編碼信號(hào)對(duì)載體進(jìn)行調(diào)制 再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由 發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定指令編碼信號(hào) 接收電路一般由接收電路 放大電路 調(diào)制電路 指令譯碼電路 驅(qū)動(dòng)電路 執(zhí)行電路 機(jī)構(gòu) 等幾部分組成 接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號(hào) 接收下來 并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路 解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號(hào)解調(diào) 2 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 來 即還原為編碼信號(hào) 指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼 最后由驅(qū)動(dòng)電路 來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制 機(jī)構(gòu) 1 3 紅外遙控的應(yīng)用范圍 由于紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控對(duì)象的能力 所以 在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí) 不必要像無線電遙控器那樣 每套 發(fā)射器和接收器 要有不同的遙控頻率或編碼 否則 就會(huì)隔墻控制或干擾鄰居 的家用電器 所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器 可以有相同的遙控頻率或編碼 而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào) 串門 的情況 這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及 紅外線遙控提供了極大的方面 由于紅外線為不可見光 因此對(duì)環(huán)境影響很小 再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng) 所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用 電器 也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備 第二章 紅外遙控調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)原理 3 第二章 紅外遙控調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)原理 紅外遙控系統(tǒng)由紅外發(fā)射部分和紅外接收部分組成 發(fā)射基本電路可由專 用發(fā)射芯片 按鍵 發(fā)射二極管晶振等組成 接收基本電路可由紅外接收三極管 微控制器等組成 本論文詳細(xì)介紹了紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)及工作過程 發(fā)射基 本電路可由由 555 時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器 作為紅外線發(fā)射管的驅(qū)動(dòng)脈 沖發(fā)生器 SE303 型紅外線發(fā)光二極管 撥動(dòng)開關(guān) 等組成 接收基本電路可由 選用 PH302 型紅外線接收二極管 1N4007 型硅整流二極管 硅穩(wěn)壓二極管 觸摸 式專用調(diào)光集成電路 LS7232 組成 2 1 紅外遙控調(diào)光燈的工作原理 紅外線遙控調(diào)光燈的電路原理圖如圖所示 4 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 2 1 1 紅外線遙控發(fā)射器的工作原理 紅外線遙控發(fā)射器如圖 a 所示 它是由 555 時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器 作為紅外線發(fā)射管的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器 該振蕩器的振蕩頻率為 1 5kHz 電路中所 加的二極管 VD1 是用來調(diào)節(jié)振蕩器輸出脈沖的占空比的 通常由 555 時(shí)基集成電 路組成的多諧振蕩器中沒加二極管 VD1 時(shí) 電容器 Cl 的充電回路為電源 Rl R2 Cl 放電回路為 Cl R2 ICI 的 7 腳 這就使振蕩脈沖的占空比始終大于 50 當(dāng) 電路中加人 VD1 后 C1 的充電回路變?yōu)殡娫?RI VDI Cl 放電回路為 Cl R2 ICI 的 7 腳 由于 VD1 的正向?qū)娮柚颠h(yuǎn)小于 R2 所以使電容器 C1 的充電時(shí)間比 通過 R2 時(shí)小很多 并且也小于放電時(shí)間 脈沖方波的占空比約等于 0 33 在相 同的電源功率消耗下 可有效地提高發(fā)射效率 由 IC1 輸出的方波驅(qū)動(dòng)脈沖經(jīng) R3 輸人 VT1 的基極 通過 VTl 放大后由發(fā)射極輸出 驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)射管 VL1 VL2 向外發(fā)送紅外線遙控信號(hào) 由于采用了小的占空比 發(fā)射管的脈沖電流幅值可達(dá) 600mA 提高了發(fā)射器的發(fā)射功率 2 1 2 紅外線接收放大及調(diào)光控制電路的工作原理 在圖 b 所示的紅外線接收放大及調(diào)光控制電路中 由紅外線接收管 VDL 接收發(fā)射器發(fā)送來的紅外線信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)電壓 通過 C3 藕合至電 壓放大器 IC2 進(jìn)行電壓放大 IC2 的放大倍數(shù)由 R7 R8 決定 約為 100 倍 電壓 放大器 IC2 輸出的信號(hào)電壓脈沖經(jīng) CS 藕合至復(fù)合管 VT2 的基極 使復(fù)合管 VT2 VT3 導(dǎo)通 VT3 的集電極輸出低電平 只要不松開發(fā)射器的發(fā)射按鍵 VT3 集電極 的低電平就一直保持下去 也就是說 VT3 輸出低電平時(shí)間的長(zhǎng)短完全取決于按 下遙控發(fā)射器發(fā)射按鍵的時(shí)間的長(zhǎng)短 VT3 集電極輸出的低電平 通過 R10 加至 觸摸調(diào)光集成電路 IC3 的傳感器輸入端 5 腳 作為觸摸控制信號(hào) 使 LS7232 的 8 腳連續(xù)輸出具有晶閘管導(dǎo)通角的控制脈沖 LS7232 的 5 腳在接收到復(fù)合管輸出的低電平后 它的輸出端 8 腳便隨之輸出 觸發(fā)信號(hào)脈沖 雙向晶閘管 VTH 在觸發(fā)脈沖的控制下不斷改變著導(dǎo)通角 輸出 第二章 紅外遙控調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)原理 5 電壓隨著變化 燈泡的亮度也隨著變化 從而達(dá)到了調(diào)光的目的 IC3 的輸出端 所接的二極管 VD3 為隔離二極管 它的作用是只允許晶閘管的門極 G 向 LS7232 的 8 腳輸人灌電流 接收控制電路采用交流供電由電容降壓的供電方式 由 R12 和 C8 將交流電 源降壓 通過 VD2 整流 VS 穩(wěn)壓和 C4 濾波后向工作電路供電 2 2 元器件選擇 紅外線發(fā)射器中的 ICl 選用 NE555 A555 LM555 或 SI555 等時(shí)基集成電 路 IC2 可選用 741 或 LM324 集成電路 IC3 用 LS7232 也可選用 BN7232 CS7232 SM7232 等 不過后兩種集成電路為 CMOS 電路 電源極性與 IS7232 相反 換用時(shí)需注意 VTH 選用普通小型塑料封裝雙向晶閘管 如 MAC94A4 或 MAC97A6 等型號(hào) VTl 一 VT3 選用 9013 3DG12 或 3DK4 型硅 NPN 率晶體管 要求電流放 大系數(shù) 100 VDI VD3 選用 1N4148 型硅開關(guān)二極管 VD2 選型 1N4007 型硅整 流二極管 VS 選用 14V 0 5W 普通硅穩(wěn)壓二極管 如 2CW5244V 1N5244 1N5244A 或 1N5244B 等型號(hào) VLl VL2 選用 SE303 型紅外線發(fā)光二極管 VDL 選用 PH302 型紅外線接收二極管 R12 用兩只 RJ 1 2W 電阻值為 20k 的金屬膜電阻器并聯(lián)構(gòu)成 以獲得理 想的小體積及合適的額定電功率 C8 要求選用 CBB 400V 型聚丙烯電容器 其他元器件均無特殊要求 2 3 制作與調(diào)試 將焊好的電路板可裝入體積合適的絕緣小盒內(nèi) 注意在盒面開一個(gè) 9mm 10mm 小孔對(duì)準(zhǔn)紅外接收頭即可 把手動(dòng)開關(guān) SA 安裝在盒面下方 最大控制距離 10m 左右 6 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 第三章 主要元器件介紹 7 第三章 主要元器件介紹 3 1 NE555 功能介紹 NE555 Timer IC 大約在 1971 由 Signetics Corporation 發(fā)布 在當(dāng)時(shí)是 唯一非常快速且商業(yè)化的 Timer IC 在往后的 30 非常普遍被使用 且延伸 出許多的應(yīng)用電 盡管近 CMOS 技術(shù)版本的 Timer IC 如 MOTOROLA 的 MC1455 已被大 的使用 但原規(guī)格的 NE555 依然正常的在市場(chǎng)上供應(yīng) 盡管新版 IC 在功能上有部份的改善 但其腳位勁能并沒變化 所以到目前 可直接的代用 NE555 是屬于 555 系列的計(jì)時(shí) IC 的其中的一種型號(hào) 555 系列 IC 的接腳功 能及運(yùn)用都是相容的 只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度 省電 可產(chǎn)生的 振蕩頻率也不大相同 而 555 是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí) IC 只需少數(shù)的 電阻和電容 便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈沖信號(hào) a NE555 的特點(diǎn)有 1 只需簡(jiǎn)單的電阻器 電容器 即可完成特定的振蕩延時(shí)作用 其延時(shí)范圍極 廣 可由幾微秒至幾小時(shí)之久 2 它的操作電源電壓范圍極大 可與 TTL CMOS 等邏輯電路配合 也就是它的輸 出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位 均能與這些邏輯系列的高 低態(tài)組合 3 其輸出端的供給電流大 可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載 4 它的計(jì)時(shí)精確度 高 溫度穩(wěn)定度佳 且價(jià)格便宜 4 靜態(tài)電流 最大值 VCC 5 V RL 6mA VCC 15 V RL 15mA b NE555 是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路 屬于小規(guī)模集成電路 在 很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用 NE555 的作用是用內(nèi)部的定時(shí)器來構(gòu)成時(shí)基電路 給 其他的電路提供時(shí)序脈沖 NE555 時(shí)基電路有兩種封裝形式有 一是 dip 雙列直 插 8 腳封裝 另一種是 sop 8 小型 smd 封裝形式 其他 8 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 ha17555 lm555 ca555 分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相 同 NE555 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成 23 個(gè)晶體三極管 17 個(gè)電阻 兩個(gè)二極管 組成了 比較器 RS 觸發(fā)器 等多組單元電路 特別是由三只精度較高 5k 電阻構(gòu)成了一個(gè)電 阻分壓器 為上 下比較器提供基準(zhǔn)電壓 所以稱之為 555 NE555 屬于 CMOS 工藝制造 c NE555 引腳圖介紹如下 內(nèi)部含有兩個(gè)電壓比較器 一個(gè)分壓器 一個(gè) RS 觸發(fā)器 一個(gè)放電晶體管和一 個(gè)功率輸出級(jí) NE555 管腳圖及內(nèi)部原理圖見下圖 第三章 主要元器件介紹9 圖 1 NE555 電路內(nèi)部方框圖 圖 2 NE555 電路引腳圖 1 接地 地線 或共同接地 通常被連接到電路共同接地 2 觸發(fā) 這個(gè)腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期 觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須 大于 2 3 VCC 下緣須低于 1 3 VCC 3 輸出 當(dāng)時(shí)間周期開始 555 的輸出輸出腳位 移至比電源電壓少 1 7 伏的高 電位 周期的結(jié)束輸出回到 O 伏左右的低電位 于高電位時(shí)的最大輸出電流大約 200 mA 4 復(fù)位 一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電 位 它通常被接到正電源或忽略不用 5 控制電壓 這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓 當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在 穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下 這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率 6 重置鎖定 Pin 6 重置鎖定并使輸出呈低態(tài) 當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從 1 3 VCC 電壓以下移至 2 3 VCC 以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作 7 放電 這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力 當(dāng)輸出為 ON 時(shí) 為 LOW 對(duì)地為低阻抗 當(dāng)輸出為 OFF 時(shí)為 HIGH 對(duì)地為高阻抗 8 V 這是 555 個(gè)計(jì)時(shí)器 IC 的正電源電壓端 供應(yīng)電壓的范圍是 4 5 伏特 最小值 至 16 伏特 最大值 NE555 的封裝形式的封裝形式 10 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 圖一 圖二 NE555 的極限參數(shù) NE555 的極限參數(shù)的極限參數(shù) 電源電壓允許功耗工作溫度儲(chǔ)藏溫度最高結(jié)溫 18V600mW 10 70 軍用 55 125 65 150 300 參數(shù)功能特性 供應(yīng)電壓 4 5 18V 供應(yīng)電 3 6 mA 輸出電 225mA max 上升 下 時(shí)間 100 ns NE555 的相關(guān)應(yīng)用 NE555 的作用范圍很廣 但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 Monostable Mutlivibrator 及無 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 Astable Multivibrator 3 2 雙向可控硅 3 2 1 簡(jiǎn)介 雙向可控硅又稱為雙向晶閘管 第三章 主要元器件介紹 11 普通晶閘管 VS 實(shí)質(zhì)上屬于直流控制器件 要控制交流負(fù)載 必須將兩只晶閘 管反極性并聯(lián) 讓每只 SCR 控制一個(gè)半波 為此需兩套獨(dú)立的觸發(fā)電路 使 用不夠方便 雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的 它不僅能代替兩只反極 性并聯(lián)的晶閘管 而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路 是目前比較理想的交流開關(guān)器件 其英文名稱 TRIAC 即三端雙向交流開關(guān)之意 3 2 2 雙向可控硅的命名 雙向可控硅為什么稱為 TRIAC 三端 TRIode 取前三個(gè)字母 交流半導(dǎo)體開關(guān) ACsemiconductor switch 取前兩個(gè)字母 以上兩組名詞組合成 TRIAC 中文譯意 三端雙向可控硅開關(guān) 由此可見 TRIAC 是雙向可控硅的統(tǒng)稱 雙 向 Bi directional 取第一個(gè)字母 控 制 Controlled 取第一個(gè)字母 整流器 Rectifier 取第一個(gè)字母 再由這三組英文名詞的首個(gè)字母組合而成 BCR 中文譯意 雙向可控硅 以 BCR 來命名雙向可控硅的典型廠家如日本三菱 如 BCR1AM 12 BCR8KM BCR08AM 等等 3 2 3 構(gòu)造原理 盡管從形式上可將雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合 但實(shí)際上它是由7 只晶體管和多只電阻構(gòu)成的功率集成器件 小功率雙向晶閘管一般采用塑料封 裝 有的還帶散熱板 外形如圖 l 所示 典型產(chǎn)品有 BCMlAM 1A 600V BCM3AM 3A 600V 2N6075 4A 600V MAC218 10 8A 800V 等 大功率 12 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 雙向晶閘管大多采用 RD91 型封裝 雙向晶閘管的主要參數(shù)見附表 雙向晶閘管它屬于 NPNPN 五層器件 三個(gè)電極分別是 T1 T2 G 因該 器件可以雙向?qū)?故除門極 G 以外的兩個(gè)電極統(tǒng)稱為主端子 用T1 T2 表示 不再劃分成陽極或陰極 其特點(diǎn)是 當(dāng)G 極和 T2 極相對(duì)于 T1 的電 壓均為正時(shí) T2 是陽極 T1 是陰極 反之 當(dāng) G 極和 T2 極相對(duì)于 T1 的電 壓均為負(fù)時(shí) T1 變成陽極 T2 為陰極 由于正 反向特性曲線具有對(duì)稱性 所以它可在任何一個(gè)方向?qū)?3 2 4 檢測(cè)方法 下面介紹利用萬用表 RXl 檔判定雙向晶閘管電極的方法 同時(shí)還檢查觸發(fā)能力 1 判定 T2 極 G 極與 T1 極靠近 距 T2 極較遠(yuǎn) 因此 G T1 之間的正 反向電阻都很小 在 Xl 檔測(cè)任意兩腳之間的電阻時(shí) 只有在 G T1 之間呈現(xiàn)低阻 正 反向電阻僅幾 十歐 而 T2 G T2 T1 之間的正 反向電阻均為無窮大 這表明 如果測(cè)出某腳 和其他兩腳都不通 就肯定是 T2 極 另外 采用 TO 220 封裝的雙向晶閘管 T2 極通常與小散熱板連通 據(jù)此亦可確定 T2 極 第三章 主要元器件介紹13 2 區(qū)分 G 極和 T1 極 1 找出 T2 極之后 首先假定剩下兩腳中某一腳為 Tl 極 另一腳為 G 極 2 把黑表筆接 T1 極 紅表筆接 T2 極 電阻為無窮大 接著用紅表筆尖把 T2 與 G 短路 給 G 極加上負(fù)觸發(fā)信號(hào) 電阻值應(yīng)為十歐左右 參見圖 1 a 證明管子 已經(jīng)導(dǎo)通 導(dǎo)通方向?yàn)?T1 一 T2 再將紅表筆尖與 G 極脫開 但仍接 T2 若電阻 值保持不變 證明管子在觸發(fā)之后能維持導(dǎo)通狀態(tài) 見圖 1 b 3 把紅表筆接 T1 極 黑表筆接 T2 極 然后使 T2 與 G 短路 給 G 極加上正觸發(fā) 信號(hào) 電阻值仍為十歐左右 與 G 極脫開后若阻值不變 則說明管子經(jīng)觸發(fā)后 在 T2 一 T1 方向上也能維持導(dǎo)通狀態(tài) 因此具有雙向觸發(fā)性質(zhì) 由此證明上述假 定正確 否則是假定與實(shí)際不符 需再作出假定 重復(fù)以上測(cè)量 顯見 在識(shí)別 G T1 的過程中 也就檢查了雙向晶閘管的觸發(fā)能力 如果按哪種假定去測(cè)量 都不能使雙向晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通 證明管于巳損壞 對(duì)于 lA 的管子 亦可用 RXl0 檔檢測(cè) 對(duì)于 3A 及 3A 以上的管子 應(yīng)選 RXl 檔 否則難以維持導(dǎo)通狀態(tài) 3 2 5 典型應(yīng)用 雙向晶閘管可廣泛用于工業(yè) 交通 家用電器等領(lǐng)域 實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓 電 機(jī)調(diào)速 交流開關(guān) 路燈自動(dòng)開啟與關(guān)閉 溫度控制 臺(tái)燈調(diào)光 舞臺(tái)調(diào)光等 多種功能 它還被用于固態(tài)繼電器 SSR 和固態(tài)接觸器電路中 圖 5 是由雙 向晶閘管構(gòu)成的接近開關(guān)電路 R 為門極限流電阻 JAG 為干式舌簧管 平 14 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 時(shí) JAG 斷開 雙向晶閘管 TRIAC 也關(guān)斷 僅當(dāng)小磁鐵移近時(shí) JAG 吸合 使雙向晶閘管導(dǎo)通 將負(fù)載電源接通 由于通過干簧管的電流很小 時(shí)間僅幾 微 所以開關(guān)的壽命很長(zhǎng) 圖 3 是過零觸發(fā)型交流固態(tài)繼電器 AC SSR 的內(nèi)部電路 主要包括輸入 電路 光電耦合器 過零觸發(fā)電路 開關(guān)電路 包括雙向晶閘管 保護(hù)電路 RC 吸收網(wǎng)絡(luò) 當(dāng)加上輸入信號(hào) VI 一般為高電平 并且交流負(fù)載電源電壓 通過零點(diǎn)時(shí) 雙向晶閘管被觸發(fā) 將負(fù)載電源接通 固態(tài)繼電器具有驅(qū)動(dòng)功率 小 無觸點(diǎn) 噪音低 抗干擾能力強(qiáng) 吸合 釋放時(shí)間短 壽命長(zhǎng) 能與 T TL CMOS 電路兼容 可取代傳統(tǒng)的電磁繼電器 雙向可控硅參數(shù)符號(hào) 參數(shù)符號(hào)說明 IT AV 通態(tài)平均電流 VRRM 反向重復(fù)峰值電壓 IDRM 斷態(tài)重復(fù)峰值電流 ITSM 通態(tài)一個(gè)周波不重復(fù)浪涌電流 VTM 通態(tài)峰值電壓 IGT 門極觸發(fā)電流 VGT 門極觸發(fā)電壓 IH 維持電流 dv dt 斷態(tài)電壓臨界上升率 第三章 主要元器件介紹15 di dt 通態(tài)電流臨界上升率 Rthjc 結(jié)殼熱阻 VISO 模塊絕緣電壓 Tjm 額定結(jié)溫 VDRM 通態(tài)重復(fù)峰值電壓 IRRM 反向重復(fù)峰值電流 IF AV 正向平均電流 可控硅的分類 按其工作特性 可控硅 THYRISTOR 可分為普通可控硅 SCR 即單向 可控硅 雙向可控硅 TRIAC 和其它特殊可控硅 雙向可控硅的常用封裝形式 常用可控硅的封裝形式有 TO 92 TO 126 TO 202AB TO 220 TO 220A B TO 3P SOT 89 TO 251 TO 252 等 3 2 6 MAC97A6 引線端序號(hào)及等效電路圖 16 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 3 3 LS7232 的功能介紹 LS7232 是美國(guó) LSI 計(jì)算機(jī)公司生產(chǎn)的大規(guī)模 PMOS 集成電路 它的內(nèi)部電 路原理及引腳功能如圖 a 所示 集成電路內(nèi)部十分復(fù)雜 工作時(shí)首先由鎖相 環(huán)電路將內(nèi)部振蕩器準(zhǔn)確地鎖定在電網(wǎng)頻率 50Hz 一邊為移相角產(chǎn)生電路提供準(zhǔn) 確的定時(shí) 移相角產(chǎn)生電路受邏輯控制電路的控制 在交流電每一周期的特定時(shí) 刻輸出觸發(fā)脈沖并經(jīng)放大后使外接雙向晶閘管導(dǎo)通 這特定的時(shí)刻在交流電的周 期中 可用交流電的相位角來表示 圖 b 是 LS7232 的引腳排列圖 其中 腳為 Vss 由于是 PMOS 電路 需 將此腳接正電源 12 18V 腳位漸熄控制端 DOZE 如果向此端輸入時(shí)鐘 脈沖 則燈的亮度將在每個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿到來時(shí)降低一個(gè)等級(jí) 直至燈完全 熄滅 燈光由最亮至全熄所需的脈沖數(shù)為 83 個(gè) 利用這以功能可設(shè)計(jì)出各種調(diào) 光燈控制電路 腳為外接電容端 CAP 此腳連接內(nèi)部鎖相環(huán)電路所需的濾波 電容 腳為同步信號(hào)輸入端 SYNCHRO 鎖相環(huán)電路所需的觸發(fā)信號(hào)由此腳輸 入 腳為傳感器輸入端 SENSOR 腳位輔助輸入端 SLSVE 其功能與 腳相同 當(dāng)需要遠(yuǎn)距離設(shè)置觸摸片時(shí) 或用按鈕開關(guān)控制時(shí)可用此腳 腳為負(fù) 電源端 腳為控制輸出端 向雙向晶閘管的門極輸出觸發(fā)控制信號(hào) 其最大灌 電流可達(dá) 25mA 可驅(qū)動(dòng)大功率晶閘管 第三章 主要元器件介紹17 3 4 LM324 功能介紹 3 4 1 lm324 引腳圖 LM324 是四運(yùn)放集成電路 它采用 14 腳雙列直插塑料封裝 lm324 原理圖如 圖所示 它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器 除電源共用外 四組運(yùn) 放相互獨(dú)立 每一組運(yùn)算放大器可用圖 1 所示的符號(hào)來表示 它有 5 個(gè)引出腳 其中 為兩個(gè)信號(hào)輸入端 V V 為正 負(fù)電源端 Vo 為輸 出端 兩個(gè)信號(hào)輸入端中 Vi 為反相輸入端 表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào) 與該輸入端的相位相反 Vi 為同相輸入端 表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與 該輸入端的相位相同 lm324 引腳圖見圖 1 LM324 內(nèi)含 4 個(gè)獨(dú)立的高增益 頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器 既可接單電源使用 3 30 V 也可接雙電源使用 1 5 15 V 驅(qū)動(dòng)功耗低 可與 TTL 邏輯 圖 1 3 4 2 LM324 應(yīng)用實(shí)例 由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬 靜態(tài)功耗小 可單電源使用 價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn) 因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中 下面介紹 LM324 應(yīng)用實(shí)例 18 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 比較器 當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí) 或者說反饋電阻趨于無窮大時(shí) 即開環(huán)狀態(tài) 理論上認(rèn) 為運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大 實(shí)際上是很大 如 LM324 運(yùn)放開環(huán)放大倍數(shù)為 100dB 既 10 萬倍 此時(shí)運(yùn)放便形成一個(gè)電壓比較器 其輸出如不是高電平 V 就是低電平 V 或接地 當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí) 運(yùn)放 輸出低電平 附圖中使用兩個(gè)運(yùn)放組成一個(gè)電壓上下限比較器 電阻 R1 R1 組成分壓電路 為運(yùn)放 A1 設(shè)定比較電平 U1 電阻 R2 R2 組成分壓電路 為運(yùn)放 A2 設(shè)定比較 電平 U2 輸入電壓 U1 同時(shí)加到 A1 的正輸入端和 A2 的負(fù)輸入端之間 當(dāng) Ui U1 時(shí) 運(yùn)放 A1 輸出高電平 當(dāng) Ui U2 則當(dāng)輸入電壓 Ui 越出 U2 U1 區(qū)間范圍時(shí) LED 點(diǎn)亮 這便是一 個(gè)電壓雙限指示器 若選擇 U2 U1 則當(dāng)輸入電壓在 U2 U1 區(qū)間范圍時(shí) LED 點(diǎn)亮 這是一個(gè) 窗口 電壓指示器 此電路與各類傳感器配合使用 稍加變通 便可用于各種物理量的雙限檢測(cè) 短 路 斷路報(bào)警等 第三章 主要元器件介紹19 3 5 3DG12 三極管型號(hào) 3DG12 類別 直插 材料 硅 極性 NPN 型 結(jié)構(gòu) 合金型 封裝形式 金屬封裝 3DG12 3DG130 Pcw 700Mw Icw 300MA BVceo 30 45V 特性 擊穿電壓 擊穿電流 脈沖電流 DB3 3V 100uA 2 0A DB4 3V 100uA 2 0A IN4148 0 5W 3 6 整流二極管 IN4007 一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件 通常它包含一個(gè)PN 結(jié) 有陽極 和陰極兩個(gè)端子 其結(jié)構(gòu)如圖所示 P 區(qū)的載流子是空穴 N 區(qū)的載流子是電子 在 P 區(qū)和 N 區(qū)間形成一定的位壘 外加使P 區(qū)相對(duì) N 區(qū)為正的電壓時(shí) 位壘降低 位壘兩 側(cè)附近產(chǎn)生儲(chǔ)存載流子 能通過大電流 具有低的電壓降 典型值為0 7V 稱為正向 導(dǎo)通狀態(tài) 若加相反的電壓 使位壘增加 可承受高的反向電壓 流過很小的反向電流 稱反向漏電流 稱為反向阻斷狀態(tài) 整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦?整流二極管可 用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造 硅整流二極管的擊穿電壓高 反向漏電流小 高溫性能良好 通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造 摻雜較 多時(shí)容易反向擊穿 這種器件的結(jié)面積較大 能通過較大電 流 可達(dá)上千安 但工作頻率不高 一般在幾十千赫以下 整流二極管主要用于各種低 頻半波整流電路 如需達(dá)到全波 整流需連成整流橋使用 選用整流二極管時(shí) 主要應(yīng)考慮其最大整流電流 最大 反向工作電流 截止頻率及 反向恢復(fù)時(shí)間等參數(shù) 20 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 3 7 穩(wěn)壓二極管 伏安特性 穩(wěn)壓二極管 又叫齊齊納納二二極極管管 它的電路符號(hào)是 此二極管是一種直到臨界反向擊穿電 壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件 在這臨界擊穿點(diǎn)上 反向電阻降低到一個(gè)很少的數(shù)值 在 這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定 穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的 因?yàn)檫@ 種特性 穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用 其伏安特性見圖 1 穩(wěn)壓二極管可 以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用 通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓 3 7 1 穩(wěn)壓管的應(yīng)用 1 浪浪涌涌保保護(hù)護(hù)電電路路 如圖 2 穩(wěn)壓管在準(zhǔn)確的電壓下?lián)舸?這就使得它可作為限制或保 護(hù)之元件來使用 因?yàn)楦鞣N電壓的穩(wěn)壓二極管都可以得到 故對(duì)于這種應(yīng)用特別適宜 圖 中的穩(wěn)壓二極管 D 是作為過壓保護(hù)器件 只要電源電壓 VS 超過二極管的穩(wěn)壓值 D 就導(dǎo) 通 使繼電器 J 吸合負(fù)載 RL 就與電源分開 圖 2 圖 3 第三章 主要元器件介紹21 2 電視機(jī)里的 過過壓壓保保護(hù)護(hù)電電路路 如圖 3 EC 是電視機(jī)主供電壓 當(dāng) EC 電壓過高時(shí) D 導(dǎo)通 三極管 BG 導(dǎo)通 其集電極電位將由原來的高電平 5V 變?yōu)榈碗娖?通過待機(jī)控制線 的控制使電視機(jī)進(jìn)入待機(jī)保護(hù)狀態(tài) 3 電電弧弧抑抑制制電電路路 如圖 4 圖 4 在電感線圈上并聯(lián)接入一只合適的穩(wěn)壓二極管 也可接入一只普通二極管 原理一樣 的話 當(dāng)線圈在導(dǎo)通狀態(tài)切斷時(shí) 由于其電磁能釋放所產(chǎn)生的高壓就 被二極管所吸收 所以當(dāng)開關(guān)斷開時(shí) 開關(guān)的電弧也就被消除了 這個(gè)應(yīng)用電路 在工業(yè)上用得比較多 如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它 4 串串聯(lián)聯(lián)型型穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電路路 如圖 5 圖 5 在此電路中 串聯(lián)穩(wěn)壓管 BG 的基極被穩(wěn)壓二 極管 D 鉗定在 13V 那 么其發(fā)射極就輸出恒定的 12V 電壓了 這個(gè)電路在很多場(chǎng)合下都有應(yīng)用 3 7 2 穩(wěn)壓二極管的參數(shù) 22 紅外遙控調(diào)光燈的設(shè)計(jì)與制作 1 穩(wěn)定電壓 2 電壓溫度系數(shù) 3 動(dòng)態(tài)電阻 4 穩(wěn)定電流 最大 最小穩(wěn)定電流 5 最大允許功耗 3 3 8 8 金金屬屬膜膜電電阻阻 金屬膜電阻器就是以特種金屬或合金作電阻材料 用真空蒸發(fā)或?yàn)R射的方 法 在陶瓷或玻璃基本上形成電阻膜層的電阻器 這類電阻器一般采用真空蒸 發(fā)工藝制得 即在真空中加熱 合金 合金蒸發(fā) 使瓷棒表面 形成一層導(dǎo)電金屬 膜 刻槽和 改變金屬膜厚度可以控制阻值 它的耐熱性 噪聲電勢(shì) 溫度 系數(shù) 電壓系數(shù)等電性能比碳 膜電阻器優(yōu)良 金屬膜電阻器的 制造工藝比較靈活 不僅可以調(diào)整它的材料成分和膜 層厚度 也可通過刻槽調(diào)整阻值 因 而可以制成性能 良好 阻值范圍較寬的電阻器 這種電阻和碳膜電阻相比 體積小 噪聲低 穩(wěn)定性好 但成本較高 常常作為精密 和高穩(wěn)定性的電阻器而廣泛應(yīng)用 同時(shí)也通用于各種無線電電子設(shè)