畢業(yè)設計（論文）微風電風扇溫度控制

1、摘 要微風電風扇溫度控制主要是由溫度控制電路和降壓整流電源電路組成，它的主要功能是在有溫度控制來啟動電路，我們利用熱敏電阻和555定時器來控制當溫度達到了一定的溫度時就會啟動電路，起到了節(jié)省能源的作用。所以，生活中越來越廣泛的應用它。這種電風扇有效地消除長時間轉(zhuǎn)動、節(jié)約電能，可廣泛用于生活的每個地方如養(yǎng)殖，花卉等所有的場所。由于本裝置采用集成電路技術，故具有電路靈敏度高、制作方便、性能可靠、成本低和耗電省等優(yōu)點。目 錄前言1一、概述21、課題的意義22、參數(shù)要求2二、電路設計與原理分析31、微風電風扇溫度控制器原理圖32、原理分析3（1）降壓整流電路設計3（2）電源電路設計33、溫度控制4三、

2、主要元件的選擇51、二極管、穩(wěn)壓二極管、三極管的基本知識5（1）二極管5（2）穩(wěn)壓二極管6（3）三極管7（4）熱敏電阻10（5）單向可控硅13四、處理電路151、ne555定時器結(jié)構152、ne555定時器的工作原理153、定時器應用164、555構成的單穩(wěn)態(tài)定時電路19五、電路的裝配與調(diào)試201、檢查元器件202、電烙鐵的使用203、安裝元器件204、調(diào)試電路20六、結(jié)束語211、工作總結(jié)212、工作展望21七、參考文獻22八、結(jié)束語23前 言當今世界在以電子信息技術為前提下推動了社會跨躍式的進步,科學技術的飛速發(fā)展日新月異帶動了各國生產(chǎn)力的大規(guī)模提高。由此可見科技已成為各國競爭的核心，尤其

3、是電子信息技術更顯得尤為重要，在國民生產(chǎn)各部門電子信息技術得到了廣泛的應用。二十一世紀是信息化的世紀，光電子技術是信息社會發(fā)展的強大推動力，因此，光電子產(chǎn)業(yè)一直被認為是下世紀的重要支柱產(chǎn)業(yè)。特別是許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在金融風暴的沖擊下紛紛不支倒地，更使微電子和光電子等高科技產(chǎn)業(yè)支撐經(jīng)濟增長的角色日益突出。在近二十年內(nèi)，光電子產(chǎn)業(yè)將以3060%的年平均速度發(fā)展，而材料的研究和開發(fā)是光電子技術發(fā)展的先導和基礎，因此具有廣闊的發(fā)展前景。作為重要的光電子材料，激光晶體從科學研究到工業(yè)生產(chǎn)，從軍用到民用，應用范圍很廣。目前,光電子及其通信技術的應用正不斷向社會各個領域擴展,光電子產(chǎn)業(yè)所帶來的經(jīng)濟效益令全球一致看

4、好,人們普遍稱21世紀為光電子時代。世界上的先進國家競相將光電子技術引入國家發(fā)展計劃，建設各自的“光谷”工程。中國光電子信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的長春、上海、武漢、廣州等地也紛紛實施當?shù)氐摹肮夤取苯ㄔO計劃。其中長春的“光谷”建設由于上市績優(yōu)股蘭寶信息的全面介入,前景特別看好。 社會發(fā)展之迅速，用電之出太多，我國的電力又缺乏所以我們設計了這個課題，微風電風扇溫度控制器，當室內(nèi)的溫度小于設定的溫度，電風扇停止，而高于就轉(zhuǎn)動。第1章 概述1.1課題的意義：隨著科技的發(fā)展，處處都是科技化，家庭也離不開自動化。在我們身邊都可以看到，它主要是在我們不在的時候可以自動控制，可以根據(jù)溫度來控制。1.2 基本參數(shù)要

5、求序號元器件名稱型號規(guī)格參數(shù)要求數(shù)量價格備注1smd碳膜電阻1/4w56k20.06r1/r321m10.03r2347k10.03r4412010.03r558210.03r86smd熱敏電阻1/4w36010.10r6739010.10r7smd碳膜電位器1/2w470 or 51010.2w18電解電容25v220u10.20c19smd滌綸電容16v0.01u10.1c2100.1u10.1c311smd溫壓二極管2cw818v / 10ma10.15dz112smd三極管3dk2hfe8010031.813smd二極管1n400770.714smdicne55511.315smd單向

6、可控硅1a400v11.216鱷魚夾2117多芯絕緣導線0.3a1 m118電源線帶插頭兩線制式2a1 m419電源插座3/2孔標準插孔尺寸3060100mm1520線路板單面70100mm1221焊錫絲0.8-1.01m0.529.63第二章 電路設計及電路分2.1微風電風扇溫度控制器原理圖圖1 微風電風扇溫度控制原理圖2.2原理分析：它由測溫控制電路和降壓整流電源電路組成。其中電源電路為控制電路提供vdd=+5v的直流電壓。測溫控制電路的核心為ic(555)和r5、r7、w1、r6等組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，且，r6、r7選用ntc熱敏電阻作為測溫元件。當環(huán)境溫度增加時，相應r6、r7的阻值變小

7、，使ic因腳電位下降到小于1/3vdd而被置位，3腳輸出高電平。從而使由d2d5、scr、bg1、bg2等組成的可控硅交流零壓開關接通，風扇d因接通電源而運轉(zhuǎn)；當環(huán)境溫度下降時，相應r7、r6的阻值變大，555因腳電位升高到大于1/3vdd而被復位，腳輸出低電平，從而使可控硅交流零壓開關截止，電風扇d因電源斷開而停轉(zhuǎn)。在調(diào)試時，可根據(jù)需要來設置溫度點。當環(huán)境溫度高于設定的溫度時，風扇自動開啟；當環(huán)境溫度低于設定的溫度時，風扇自停。電位器w1為調(diào)穩(wěn)電位器，對應溫度可用刻度盤標示。1.降壓整流電路設計輸出電壓vo高；脈動??；正負半周都有電流供給負載，因而變壓器得到充分利用，效率較高2.橋式整流電路

8、的簡介 圖2-1a橋式整流電路 圖2-1b簡化圖 圖2-2橋式整流電路的工作原理橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時，對d1,d3導通：對d2、d4加反向電壓，d2、d4截止。電路中構成e2、d1、rfz、d3通電回路，在rfz上形成上正下負的半波整流器洗耳恭聽電壓，e2為負半周時， 對d2、d4加正向電壓，d2、d4導通；對d1、d3加反向電壓，d1、d3截止。電路中構成e2、d2、rfz、d4通電回路，同樣在rfz上形成上正下負的另外半波的整流電壓。如此重復下去，結(jié)果在rfz，上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖2-2中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反

9、向電壓等于變壓器次級電壓的最大值，比全波整洗電路小一半。2.3溫度控制電路測溫控制電路的核心為ic(555)和r5、r7、w1、r6等組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，且，r6、r7選用ntc熱敏電阻作為測溫元件1.3降壓整流電源電路：各種電器設備內(nèi)部均是由不同種類的電子電路組成，電子電路正常工作需要直流電源，為電器設備提供直流電的設備稱為直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源可以將220v的交流輸入電壓轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定不變的直流電壓，直流穩(wěn)壓電源的組成框圖如圖所示。 圖3直流穩(wěn)壓電源第三章 元器件介紹3.1二極管、穩(wěn)壓二極管、三極管的基本知識1二極管的工作原理a晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結(jié)，在其界

10、面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。b二極管的類型二極管種類有很多，按照所用的半導體材料，可分為鍺二極管（ge管）和硅二極管（si管）。按照管芯結(jié)構，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地燒結(jié)在一起，形成一個“pn結(jié)”。由于是點接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機的檢波等。c二極管的導電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電?/p>

11、中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。下面通過簡單的實驗說明二極管的正向特性和反向特性。1)正向特性 在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2 v，硅管約為0.6v）以后，二極管才能直正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3v，硅管約為0.7v），稱為二極管的“正向壓降”。2)反向特性在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二

12、極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。d測試二極管的好壞測試前先把萬用表的轉(zhuǎn)換開關撥到歐姆檔的rx1k檔位（注意不要使用rx1檔，以免電流過大燒壞二極管），再將紅、黑兩根表筆短路，進行歐姆調(diào)零。（1）正向特性測試把萬用表的黑表筆（表內(nèi)正極）搭觸二極管的正極，紅表筆（表內(nèi)負極）搭觸二極管的負極。若表針不擺到0值而是停在標度盤的中間，這時的阻值就是二極管的正向電阻，一般正向電阻越小越

13、好。若正向電阻為0值，說明管芯短路損壞，若正向電阻接近無窮大值，說明管芯斷路。短路和斷路的管子都不能使用。（2）反向特性測試 把萬用表的紅表筆搭觸二極管的正極，黑表筆搭觸二極管的負極，若表針指在無窮大值或接近無窮大值，管子就是合格的。2穩(wěn)壓二極管的介紹 穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用pn結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用。我們把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。如圖畫出了穩(wěn)壓管的伏安特性及其符號。圖3-1a穩(wěn)壓管的伏安特性及符號 圖3-1b穩(wěn)壓管動態(tài)電阻(1)穩(wěn)定電壓uz uz就是pn結(jié)的擊穿電壓，

14、它隨工作電流和溫度的不同而略有變化。對于同一型號的穩(wěn)壓管來說，穩(wěn)壓值有一定的離散性。(2)穩(wěn)定電流iz穩(wěn)壓管工作時的參考電流值。它通常有一定的范圍，即izmin-izmax。(3)動態(tài)電阻rz它是穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值，如上圖所示，即這個數(shù)值隨工作電流的不同而改變。通常工作電流越大，動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓性能越好。rz=uz/iz(4)電壓溫度系數(shù) 它是用來說明穩(wěn)定電壓值受溫度變化影響的系數(shù)。不同型號的穩(wěn)壓管有不同的穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)，且有正負之分。穩(wěn)壓值低于4v的穩(wěn)壓管，穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)為負值；穩(wěn)壓值高于6v的穩(wěn)壓管，其穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)為正值；介于4v和6v之間的，可能為正，也可

15、能為負。在要求高的場合，可以用兩個溫度系數(shù)相反的管子串聯(lián)進行補償(如2dw7)。(5)額定功耗pz 前已指出，工作電流越大，動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓性能越好，但是最大工作電流受到額定功耗pz的限制，超過p2將會使穩(wěn)壓管損壞。選擇穩(wěn)壓管時應注意：流過穩(wěn)壓管的電流iz不能過大，應使izizmax，否則會超過穩(wěn)壓管的允許功耗，iz也不能太小，應使izizmin，否則不能穩(wěn)定輸出電壓，這樣使輸入電壓和負載電流的變化范圍都受到一定限制。下圖示出了穩(wěn)壓管工作時的動態(tài)等效電路，圖中二極管為理想二極管。圖3-2穩(wěn)壓管等效電路穩(wěn)壓二極管是一個特殊的面接觸型的半導體硅二極管，其v-a特性曲線與普通二極管相似，但反向擊穿

16、曲線比較陡穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)，由于它在電路中與適當電陰配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓管反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時，反向電流很小，當反向電壓增高到擊穿電壓時，反向電流突然猛增，穩(wěn)壓管從而反向擊穿，此后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓的變化卻相當小，利于這一特性，穩(wěn)壓管訪問就在電路到起到穩(wěn)壓的作用了。而且，穩(wěn)壓管與其它普能二極管不同之反向擊穿是可逆性的，當去掉反向電壓穩(wěn)壓管又恢復正常，但如果反向電流超過允許范圍，二極管將會發(fā)熱擊穿，所以，與其配合的電阻往往起到限流的作用3三極管的介紹1晶體三極管的開關特性a.靜態(tài)特性晶體三極管由集電結(jié)和發(fā)射結(jié)兩個pn結(jié)構成。根

17、據(jù)兩個pn結(jié)的偏置極性，三極管有截止、放大、飽和3種工作狀態(tài)。圖33(a)和(b)分別給出了一個用npn型共發(fā)射極晶體三極管組成的簡單電路及其輸出特性曲線。 圖3-3(a)共發(fā)射極晶體管電路(b)輸出特性曲線該電路工作特點如下： 1)截止狀態(tài):ub0,兩個pn結(jié)均為反偏,ib0,ic0,uceucc。三極管呈現(xiàn)高阻抗，類似于開關斷開。2)放大狀態(tài):ub0,發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,ic=ib。3)飽和狀態(tài):ub0,兩個pn結(jié)均為正偏,ibibs(基極臨界飽和電流)ucc/rc ,此時ic=ics(集電極飽和電流)ucc/rc 。三極管呈現(xiàn)低阻抗，類似于開關接通。在數(shù)字邏輯電路中，三極管被作為開關

18、元件工作在飽和與截止兩種狀態(tài)，相當于一個由基極信號控制的無觸點開關，其作用對應于觸點開關的閉合與斷開圖33（a）（b）給出了圖34所示電路在三極管截止與飽和狀態(tài)下的等效電路。圖3-4三極管截止與飽和狀態(tài)下的等效電路b.動態(tài)特性：晶體三極管在飽和與截止兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中具有的特性稱為三極管的動態(tài)特性。三極管的開關過程和二極管一樣，管子內(nèi)部也存在著電荷的建立與消失過程。因此，飽和與截止兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換也需要一定的時間才能完成。(2)三極管的電流放大原理晶體三極管(以下簡稱三極管)按材料分有兩種：鍺管和硅管。 而每一種又有npn和pnp兩種結(jié)構形式，但使用最多的是硅npn和pnp兩種三極管，兩者除了電

19、源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹npn硅管的電流放大原理。圖3-5 npn管的結(jié)構圖圖3-5是npn管的結(jié)構圖，它是由2塊n型半導體中間夾著一塊p型半導體所組成，從圖可見發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的pn結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的 pn結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極。當b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而c點電位高于b點電位幾伏時，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源ec要高于基極電源ebo。 (3)使用萬用電表檢測三極管三極管基極的判別：根據(jù)三極管的結(jié)構示意圖，我們知道三極管的基極是三極管中兩個pn結(jié)的公共極，因此，在判別三極管的基極時，只要

20、找出兩個pn結(jié)的公共極，即為三極管的基極。具體方法是將萬用表調(diào)至電阻擋的r1k擋，先用紅表筆放在三極管的一只管腳上，用黑表筆去碰三極管的另兩只管腳，如果兩次全通，則紅表筆所放的管腳就是三極管的基極。如果一次沒找到，則紅表筆換到三極管的另一個管腳，再測兩次；如還沒找到，則紅表筆再換一下，再測兩次。如果還沒找到，則改用黑表筆放在三極管的一個管腳上，用紅表筆去測兩次看是否全通，若一次沒成功再換。這樣最多測量12次，總可以找到基極。三極管類型的判別：三極管只有兩種類型，即型和型。判別時只要知道基極是型材料還是型材料即可。當用萬用電表r1k檔時，黑表筆代表電源正極，如果黑表筆接基極時導通，則說明三極管的

21、基極為型材料，三極管即為型。如果紅表筆接基極導通，則說明三極管基極為型材料，三極管即為型。 4熱敏電阻熱敏電阻器的主要參數(shù)：除標稱阻值、額定功率和允許偏差等基本指標外，還有如下指標：測量功率：指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，電阻體受測量電源加熱而引起阻值變化不超過0.1時所消耗的功率。 2）材料常數(shù)：是反應熱敏電阻器熱靈敏度的指標。通常，該值越大，熱敏電阻器的靈敏度和電阻率越高。 3）電阻溫度系數(shù)：表示熱敏電阻器在零功率條件下，其溫度每變化1所引起電阻值的相對變化量。 4）熱時間常數(shù)：指熱敏電阻器的熱惰性。即在無功功率狀態(tài)下，當環(huán)境溫度突變時，電阻體溫度由初值變化到最終溫度之差的63.2所需的時間。5）

22、耗散系數(shù)：指熱敏電阻器的溫度每增加1所耗散的功率。 6）開關溫度：指熱敏電阻器的零功率電阻值為最低電阻值兩倍時所對應的溫度。7）最高工作溫度：指熱敏電阻器在規(guī)定的標準條件下，長期連續(xù)工作時所允許承受的最高溫度。8）標稱電壓：指穩(wěn)壓用熱敏電阻器在規(guī)定的溫度下，與標稱工作電流所對應的電壓值。9）工作電流：指穩(wěn)壓用熱敏電阻器在在正常工作狀態(tài)下的規(guī)定電流值。10）穩(wěn)壓范圍：指穩(wěn)壓用熱敏電阻器在規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定電壓的范圍值。11）最大電壓：指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，熱敏電阻器正常工作時所允許連續(xù)施加的最高電壓值。12）絕緣電阻：指在規(guī)定的環(huán)境條件下，熱敏電阻器的電阻體與絕緣外殼之間的電阻值。開關電源

23、在開機過程中容易因為電容的影響或則寄生電容的影響而導致瞬間電流過大的現(xiàn)象，我們稱之為過沖，過沖電流稱為 inrush current ，即過沖電流，熱敏電阻的主要作用就是抑制開機瞬間過沖電流的，其原理是電流瞬間過大的時候其電阻很高，通過焦耳熱消耗掉開機過程中的過沖能量，在開關電源正常工作的時候其阻抗很低，相當于一個導線，特別注意，需要選擇一個合適的熱敏電阻，否則容易開機炸熱敏電阻，經(jīng)?？吹接型姓f開機就炸熱敏及時沒有選擇好熱敏的結(jié)果，當然如果真不能抑制住 inrush current ，加軟啟動是個百試不爽的方法。另外，熱敏在正常工作的時候溫度一般很高，可能到 100200 度，其原因是內(nèi)部不

24、斷的粒子運動導致過熱，這也是為什么它在正常工作時候相當于一條導線的原因，以下介紹一下其主要幾個參數(shù)。 阻溫特性： 指的是在規(guī)定電壓下， ptc 熱敏電阻器的零功率電阻值與電阻本體溫度之間的關系。 圖3-6 阻溫特性額定零功率電阻值 (r25 或 rn) ：指的是在 25 條件下的零功率電阻，除非客戶特別說明另一溫度。最小阻值（ rmin ）：是指從常溫 25 開始，溫度曲線系列所對應的最小電阻值，此時 rmin 所對應的溫度為 tmin 。開關溫度 (tc) ：當阻值開始呈現(xiàn)階躍性增加時的溫度為開關溫度，即當阻值升至 2 倍最小電阻值（ rmin ）時所對應的溫度，也稱居里溫度。 最大工作電壓

25、 (vmax) ：在最高允許環(huán)境溫度下， ptc 熱敏電阻器能持續(xù)承受的最大電壓。 最大電流（ imax ）：指在最大工作電壓下，允許通過 ptc 熱敏電阻器的最大電流。不動作電流 (int) ：不動作電流即額定電流或保持電流，指在規(guī)定的時間和溫度條件下，不導致 ptc 熱敏電阻器呈現(xiàn)高阻態(tài)的最大電流。 動作電流 (it) ：指在規(guī)定的時間和溫度條件下，使 ptc 熱敏電阻器阻值呈階躍型增加時的最小電流。 最大電壓下的溫度范圍： ptc 熱敏電阻器在最大電壓下仍能連續(xù)工作的環(huán)境溫度范圍。 耗散系數(shù)（ ）： ptc 熱敏電阻器中功率耗散的變化量與元件相應溫度變化量之比，稱為耗散系數(shù) (mw/ )

26、 。 =p/ （ t-tr ） 耐壓值：指在規(guī)定的時間和溫度條件下， ptc 熱敏電阻器能承受的最大電壓，超過這個電壓， ptc 熱敏電阻器將擊穿。 熱時間常數(shù)（ ）：在靜止的空氣中， ptc 熱敏電阻器從自身溫度變化到與環(huán)境溫度之差的 63.2% 時所需的時間。 殘余電流 (ir) ：指在最大工作電壓下， ptc 熱敏電阻器阻值躍變后，熱平衡狀態(tài)下的電流。 溫度系數(shù)（ t ）：可表示為： at=(1/rt)*(drt/dt)所at=(lnr2-lnr1)/(t2-t1)*100%/c一般指r1 、 r2 所對應的溫度即是 t1 、 t2 ，分別比居里溫度高 10 和 25 。 最小阻值時的溫

27、度（ trmin ）：最小阻值 rmin 出現(xiàn)時所對應的溫度。 上限溫度（ uct ）：熱敏電阻可繼續(xù)工作時的最大環(huán)境溫度。 下限溫度（ lct ）：熱敏電阻可繼續(xù)工作時的最小環(huán)境溫度。伏 - 安特性 : 在 25 的靜止空氣中 , 指加在熱敏電阻器引出端的電壓與達到熱平衡的穩(wěn)態(tài)條件下的電流之間的關系 圖3-7 伏 - 安特性絕緣熱敏電阻 : 達到規(guī)定的絕緣阻值及電壓驗證測試的熱敏電阻。 非絕緣熱敏電阻 : 不要求絕緣電壓和絕緣阻值測試的熱敏電阻。 起始電流 (iin): 在電路開關啟動到閉合瞬間所出現(xiàn)的電流 , 即 iin 。峰值電流 (iinp-p): 起始電流 (iin) 的峰 - 峰值

28、。 電流 - 時間特性 : 指熱敏電阻器在施加電壓過程中，電流隨時間的變化特性。 圖3-8電流 - 時間特性1.零功率電阻值（rt）在規(guī)定溫度下, 采用引起電阻變化相對于總的測量誤差來說可以忽略不計的測量功率測得的電阻值。2.額定零功率電阻（r25）熱敏電阻器的設計電阻值，通常是指25時測得的零功率電阻值。3.b值b值是ntc（負溫度系數(shù)）熱敏電阻器的熱敏指數(shù)，它被定義為兩個溫度下零功率電阻值的自然對數(shù)之差與兩個溫度倒數(shù)之差的比值，即：式中：rt1-溫度為t1時的零功率電阻值rt2-溫度為t2時的零功率電阻值除非特別指出，b值是由25（298.15k）和50（323.15k）的零功率電阻值計算

29、而得到的，b值在工作溫度范圍內(nèi)并不是一個嚴格的常數(shù)。4.零功率電阻溫度系數(shù)指在規(guī)定溫度下，熱敏電阻器的零功率電阻隨溫度的變化率與它的零功率電阻值之比,即： 式中:t-溫度為t時的零功率電阻溫度系數(shù)rt-溫度為t時的零功率電阻值t-溫度（以k表示）b-b值5.耗散系數(shù) 在規(guī)定的環(huán)境溫度下，熱敏電阻器耗散功率變化率與其相應溫度變化之比，即 =p/t在工作溫度范圍內(nèi)，隨環(huán)境溫度變化而有所變化。6.熱時間常數(shù)在零功率條件下，當溫度發(fā)生突變時，熱敏電阻體溫度變化了始末溫度差的63.2%所需的時間。與熱敏電阻器的熱容量c成正比，與其耗散系數(shù)成反比，即：= c/ 7.最大穩(wěn)態(tài)電流在環(huán)境溫度25時允許施加在熱

30、敏電阻上的最大連續(xù)電流。8.電阻溫度特性熱敏電阻器的零功率電阻值與其電阻體溫度之間的依賴關系。5 單向可控硅1單向可控硅單向可控硅(scr)又稱為可控硅整流器，它的最大特點是有截止和導通這兩種穩(wěn)定狀態(tài)。從外特性看有三個引腳：a為陽極，k為陰極，g為控制極（門級）。單向,就是當經(jīng)過可控硅電流單向流動管子才導通.所以當電流反向時候,可控硅就不通,膚淺的說也就講其兩變的電路短開了.所以它的用途之一就是用來穩(wěn)流(你想,交變電電流不是方向要變嗎,就只有一個方向的可以過).2單向可控硅的工作原理可以由兩個條件來說明：導通條件和關斷條件。導通條件是指可控硅從阻斷到導通所需的條件，這個條件是可控硅的陽極加上正

31、向電壓，同時在門極加上正向電壓?？煽毓璧膶l件：（1）在可控硅的陽極和陰極兩端加正向電壓。（2）門極和陰極兩端也加正向電壓，兩者缺一不可。關斷條件是指可控硅從導通到阻斷的條件。關斷條件要求流過可控硅中的電流小于保持可控硅導通所需的電流，即維持電流。通常當可控硅的陽極已加上了正電壓并導通的情況下，要減少可控硅管中的電流有兩種辦法：一種是降低電壓，另一種是增大可控硅回路的串聯(lián)電阻可控硅的關斷條件：使流過可控硅的陽極電流小于維持電流ih3測量單向可控硅的好壞測量單向可控硅，可搭一個簡單電路。先接通單向可控硅的陽級（a）和陰極（k），控制極g不接。如此時指示燈亮，被測可控硅是壞的。當被測可控硅所接指

32、示燈不亮時，再接一下控制極g，然后斷開。如果燈泡亮，則說明被測可控硅是好的，燈泡亮度高，說明被測管內(nèi)阻小。如果指示燈不亮，說明被測可控硅是壞的。 電子制作中常用可控硅，單向的有mcr100等，雙向的有tlc336。電路中用mcr100-6(1a,400v)或bt169d,2n6565型塑封單向可控硅。第四章 處理電路在處理部分中ne555定時器起了很重要的作用,它與外圍元件r(電阻),c(電容)組成了單穩(wěn)態(tài)定時電路,其目的是保證水的正常出水.4.1 ne555定時器結(jié)構555 定時器是一種模擬和數(shù)字電路混合的集成電路。它結(jié)構簡單、性能可靠、使用靈活，在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電

33、子玩具等許多領域中都得到了應用。目前生產(chǎn)的定時器有雙極型和 cmos 兩種類型，盡管產(chǎn)品型號繁多，但所有雙極型產(chǎn)品型號最后的 3 位數(shù)碼都是 555 ，所有 cmos 產(chǎn)品型號最后的 4 位數(shù)碼都是 7555 。它們的功能和外部引腳的排列完全相同，它們的結(jié)構及工作原理也基本相同。通常，雙極型定時器具有較大的驅(qū)動能力，而 cmos 定時器具有低功耗、輸入阻抗高等優(yōu)點。 555 定時器工作的電源電壓范圍很寬，并可承受較大的負載電流。雙極型定時器的電源電壓范圍為 5 16v ，最大的負載電流可達 200ma ； cmos 定時器的電源電壓范圍為 3 18v ，但最大負載電流在 4ma 以下。 定時器

34、設計主要有： 圖4.1 a單穩(wěn)觸發(fā)器 圖4.1b多諧振蕩器555定時器是一種應用廣泛的中規(guī)模集成電路。555定時器的8個管腳均可用連接線自由連接。該電路使用靈活方便，只需外接少量阻容元件就可以構成單穩(wěn)觸發(fā)器如圖2-15、多諧振蕩器如圖2-16和施密特觸發(fā)器。因而廣泛用于信號的產(chǎn)生、變換、控制和檢測。4.2 ne555定時器的工作原理555定時器是一種功能強大的模擬數(shù)字混合集成電路，其組成電路框圖如圖所示。555定時器有二個比較器a1和a2，有一個rs觸發(fā)器，r和s高電平有效。三極管vt1對清零起跟隨作用，起緩沖作用。三極管vt2是放電管，將對外電路的元件提供放電通路。比較器的輸入端有一個由三個

35、5kw電阻組成的分壓器，由此可以獲得 和 兩個分壓值，一般稱為閾值。555定時器的1腳是接地端gnd，2腳是低觸發(fā)端tl，3腳是輸出端out，4腳是清除端rd，5腳是電壓控制端cv，6腳是高觸發(fā)端th，7腳是放電端dis，8腳是電源端vcc。555定時器的輸出端電流可以達到200ma，因此可以直接驅(qū)動與這個電流數(shù)值相當?shù)呢撦d，如繼電器、揚聲器、發(fā)光二極管等ne555時基電路封形式有兩種，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ha17555、lm555、ca555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構和工作原理都相同。ne555屬于cmos工藝制造。當th高觸發(fā)端

36、6腳加入的電平大于 ，tl低觸發(fā)端2腳的電平大于 時，比較器a1輸出高電平，比較器a2輸出低電平，觸發(fā)器置“0”，放電管飽和，7腳為低電平。 當th高觸發(fā)端加入的電平小于 ，tl低觸發(fā)端的電平大于 時，比較器a1輸出低電平，比較器a2輸出低電平，觸發(fā)器狀態(tài)不變，仍維持前一行的電路狀態(tài)，輸出低電平，放電管飽和，7腳為低電平。當th高觸發(fā)端6腳加入的電平小于 ，tl低觸發(fā)端的電平小于 時，比較器a1輸出低電平，比較器a2輸出高電平，觸發(fā)器置“1”，輸出高電平，放電管截止，7腳為高電平。因7腳為集電極開路輸出，所以工作時應有外接上拉電阻，故7腳為高電平。當從功能表的最后一行向倒數(shù)第二行變化時，電路的

37、輸出將保持最后一行的狀態(tài)，即輸出為高電平，7腳高電平。只有高觸發(fā)端和低觸發(fā)端的電平變化到倒數(shù)第三行的情況時，電路輸出的狀態(tài)才發(fā)生變化，即輸出為低電平，7腳為低電平。 圖 4.2 555定時器原理圖4.3 定時器應用 集成定時器是一種將模擬電路與數(shù)字電路巧妙地結(jié)合在一起的單片集成電路，它設計新穎，構思巧妙，被廣泛地應用于脈沖的產(chǎn)生、整形、定時和延遲等電路中，利用集成定時器cc7555和外接電阻、電容可以構成基本rs觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和延遲電路等多種應用電路 4.31構成基本rs觸發(fā)器集成定時器構成rs觸發(fā)器的實驗參考電路如圖4.3所示。只要將高觸發(fā)端th作r輸入，低觸

38、發(fā)端tl作輸入，其它腳不用。第5只引腳上的電容作為高頻旁路，可使集成定時器內(nèi)部兩個參考電壓不受干擾（vdd中的紋波被rc電路濾波）。圖4.3 555集成定時器構成rs觸發(fā)器4.32構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器本次設計中主要使用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，因此重點介紹一下它的原理波形：集成定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的實驗參考電路如圖9.2所示。圖中r、c是定時元件，cd和rd構成微分電路，二極管d的作用是不讓正向尖脈沖加到低觸發(fā)端(tl)。無觸發(fā)脈沖時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，輸出o為低電平。負脈沖加入后，由于cc7555內(nèi)部電路中的s=“1”，r=“0”，電路翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，o變?yōu)楦唠娖?，cc7555內(nèi)部放電管（引腳7）截止，電源

39、對r、c充電。隨著充電的進行，電位逐漸上升，當升至某一電壓時，內(nèi)部電路又使輸出o自動回到低電平，使電路回到穩(wěn)定狀態(tài)。用 555 定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈沖寬度即為電路的暫穩(wěn)態(tài)時間，它決定于外部 rc 定時元件的參數(shù)，即 ：tw = rcln=1.1rc。單穩(wěn)態(tài)振蕩電路 圖4.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（集電極-基極耦合型） 單穩(wěn)態(tài)振蕩器（montable multivibrator)亦稱自激多諧振蕩器。電路中，有兩個放大電路：一個是通過c2r3交流耦合到對方，另一個則僅通過r4直流耦合到對方。q1管的基極加有負壓-vbb而截至，q2管呈導通狀態(tài)。從外部施加一負向脈沖時，q2管的基極變負而截至，q1

40、管則因基極電壓上升而導通。經(jīng)過一定的時間，電路自動返回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)（=c2r3)。圖4.5 555集成定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖4.32構成施密特觸發(fā)器用cc7555集成定時器定時器構成施密特觸發(fā)器的參考電路如圖4.6所示。圖中輸入為三角波時進行測量，從中求出上觸發(fā)電平vth和下觸發(fā)電平vtl，并計算回差電壓vt。請考慮：若要改變回差電壓vt的大小，應調(diào)整cc7555的引腳 圖4.6 555集成定時器構成施密特觸4.4 555構成的單穩(wěn)態(tài)定時電路 集成定時器構成rs觸發(fā)器的實驗參考電路如圖9.1所示。只要將高觸發(fā)端th作r輸入，低觸發(fā)端tl作輸入，其它腳不用。第5只引腳上的電容作為高頻旁

41、路，可使集成定時器內(nèi)部兩個參考電壓不受干擾（vdd中的紋波被rc電路濾波）。圖4.7 rs 觸發(fā)器第五章 電路的裝配與調(diào)試5.1檢查元器件先按電路圖檢查元器件是否正確，如果無誤，即可安裝，如果缺件或少件，即時找所自己所需的元器件。5.2電烙鐵的使用1.電烙鐵插頭最好使用三極插頭。要使外殼妥善接地。2.使用前，應認真檢查電源插頭、電源線有無損壞。并檢查烙鐵頭是否松動。3電烙鐵使用中，不能用力敲擊。要防止跌落。烙鐵頭上焊錫過多時，可用布擦掉。不可亂甩，以防燙傷他人。4焊接過程中，烙鐵不能到處亂放。不焊時，應放在烙鐵架上。注意電源線不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞絕緣層而發(fā)生事故。5使用結(jié)束后，應及時切斷電源，拔下電源插頭。冷卻后，再將電烙鐵收回工具箱5.