電子滅蚊器電路的設(shè)計

1、課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 電子滅蚊器電路的設(shè)計電子滅蚊器電路的設(shè)計 班級班級 / 學(xué)號學(xué)號 -096 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名名 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師師 目目 錄錄 1. 概述.1 2. 方案論證.1 3. 電路工作原理及說明.2 3.1 占空比可調(diào)電路.2 3.2 占空比仿真輸出.3 3.3 倍壓電源電壓.3 4. 電路性能指標(biāo)的測試.3 4.1 占空比可調(diào)電路的測試.3 4.2 仿真結(jié)果.4 4.3 高壓電源.4 4.4 整體連接.5 5. 結(jié)論.6 6. 性價比.6 7課設(shè)體會及合理化建議.7 附錄 元器件清單 .8 附錄 整體電路原理圖.9 附錄 示波器顯示控制輸出.10 參考文獻(xiàn).11 電

2、子滅蚊器電路電子滅蚊器電路 摘要：摘要： 隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，與此同時，對 生活質(zhì)量提出了較高的要求。很久以來，人們都習(xí)慣于傳統(tǒng)的生活方式，喜歡 在房間點蚊香熏蚊子，但是，蚊香內(nèi)含農(nóng)藥，點燃時容易灼傷人，并且還帶有 毒性，與此同時，蚊香的市場價格不菲，因此，我們利用現(xiàn)代技術(shù)來解決這一 問題，經(jīng)過不斷探索與研究，電子滅蚊器終在社會上誕生。該產(chǎn)品現(xiàn)代、環(huán)保、 便宜，是理想的綠色產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：控制；高壓發(fā)生器； 占空比 1. 概述概述 本電路主要設(shè)計高壓打蚊子電路。 主要技術(shù)指標(biāo)：電源電壓 220V 頻率 50Hz，通斷電時間比為 1：5，高壓 發(fā)生器產(chǎn)生 100

3、0V 以上電壓。 電路板圖及電源理圖分別見附圖 、。電路沒有采用變壓器，而是利用電 容和二極管特殊性質(zhì)升壓，D5D9 及 C2C5 構(gòu)成倍壓電路，把電壓升高到 1000V 以上輸出，高壓電網(wǎng)可以用兩根平行并繞的金屬裸線構(gòu)成，其終端呈開 放狀態(tài)，兩線間距約 4mm，當(dāng)蚊子觸及電網(wǎng)時，電流就會從蚊體急速流過，使 蚊子瞬間被燒焦。用運放 741 和電容、電阻和直流電源組成占空比可調(diào)電路， 再用繼電器與之結(jié)合對高壓電源進(jìn)行控制。 該電路設(shè)計比較簡單，所用材料來源市場，可以根據(jù)市場需求成批量生產(chǎn)。 結(jié)合電路圖可知，產(chǎn)品使用時不宜讓小孩觸接。本文提供的電路僅供維修參考， 為確保安全，非專業(yè)人員請勿制作。

4、2. 方案論證方案論證 經(jīng)過理論計算，進(jìn)行分析比較并逐步模擬，確立以下比較合理的方案。 電子滅蚊器電路組成如圖 1 所示。 設(shè)計一個電子滅蚊器電路，該電路由振蕩器、控制電路、高壓發(fā)生器和電 源電路組成。 3. 電路工作原理及說明電路工作原理及說明 3.1 占空比可調(diào)電路占空比可調(diào)電路 占空比可調(diào)電路如圖 2 所示，其原理是：利用二極管的單項導(dǎo)電性，使電容 正向和反向的時間常數(shù)不同，即兩個充電路的參數(shù)不同，改變電位器的滑動端 就可以改變電容充、放電比例但周期不變。 圖 2 占空比可調(diào)電路 圖 1 電子滅蚊器電路原理框圖 電源 振蕩器控制電路 高壓發(fā) 生器 周期T= T1+T2（R5+2R4）C1

5、ln(1+2R3/R2) （1） 占空比 q=T1/T（R514%+R4）/(R586%+2R3) （2） 3.2 占空比仿真輸出占空比仿真輸出 由上頁公式（2）可以計算占空比 q（R514%+R4）/(R586%+2R3) 代入數(shù)據(jù)可得q0.82 實際仿真結(jié)果如圖 4 所示： 3.3 倍壓電源電路倍壓電源電路 用二極管單向?qū)щ娦院碗娙莸膬δ芴匦詫κ须妷哼M(jìn)行升壓，電路如圖 3 所 示。 圖 3 高壓電源 上圖為高壓型電子滅蚊器電路。220V 交流電經(jīng)過 C2C6 及二極管 D5D9 組成的 5 倍整流電路升壓，理論計算會輸出 1400V 高壓，接至電網(wǎng)上進(jìn)行滅蚊， 電容用 0.47uF，使用時

6、應(yīng)特別注意人身安全，通過計算，每日耗電小于 0.005 度，是比較合理的節(jié)能產(chǎn)品。 4. 電路性能指標(biāo)的測試電路性能指標(biāo)的測試 4.1 占空比可調(diào)電路的測試占空比可調(diào)電路的測試 占空比可調(diào)電路主要運用運放 741 加+15V 直流電源使其工作。穩(wěn)壓管有兩 個 02BZ2.2 二極管反相相接而成，另外兩個二極管都是 1N4007，電容大小為 3F，電阻大小見下表。 表 1 占空比電路電阻 電阻R1R2R3R4R5 大?。╧） 5 30 26.5 2 150 4.2 仿真結(jié)果仿真結(jié)果 圖 4 占空比輸出波形 從波形看，周期 550ms，T1 為 108.5ms，T2 為 421.5ms，基本滿足占

7、空比。 4.3 高壓電源高壓電源 上頁已給出其電路圖，主要用到 220V50Hz 交流電壓源，一只 120V100W 指示燈，5 只 1N4007 二極管和 5 個 0.47F 電容。 輸出結(jié)果如下： 表 2 測試數(shù)據(jù)表 二極管C 值(F)電壓（V）周期（s）頻率（Hz） 1N40070.4710960.1948 4.4 整體連接整體連接 電路圖見附圖 2 總體連接后萬用表輸出： 圖 5 仿真輸出 此輸出與理論計算值相比偏小，這與電壓源所接負(fù)載有關(guān)系，電容兩端在 一定程度上電壓，再者，仿真時軟件存在不穩(wěn)定性，可能對輸出的影響巨大。 造成仿真輸出比理論值小。 總體連接后示波器輸出（具體輸出見附錄

8、 ）： 圖 6 總體連接輸出 5結(jié)論結(jié)論 將占空比可調(diào)電路、高壓電壓與一個繼電器連接起來，就可以得到一個可 控的高壓電子滅蚊器電路，從萬用表和示波器看，此電路基本滿足性能指標(biāo)， 符合要求，高壓電路工作與不工作的時間比為 1：5，電壓接市電壓，輸出大于 1000V。只要在接示波器的地方接上電網(wǎng)，電路便可以工作。 6性價比性價比 本電路需要運用許多二極管和電容，需要一個特殊的運放 741，在執(zhí)行過程 中便不順利，此運放比普通的昂貴，如果能想辦法換成普通的就好，并且還不 需要直流電源，這可大大節(jié)約資源，至于高壓電源哪里的燈管，可以不要，但 是，本著安全第一的原則，還是安上的比較好?？偟膩碚f，此電路是

9、一個合理 的電路，能用于實際生活中。 7課設(shè)體會及合理化建議課設(shè)體會及合理化建議 本次課程設(shè)計，遇到不少麻煩，特別是在進(jìn)行模擬仿真時候出現(xiàn)許許多多 的問題，很多還是自己不能解決的問題，像在設(shè)計占空比可調(diào)電路的時候，模 擬軟件中的理想運放根本就運行不了，還好，在老師的指導(dǎo)下，通過同學(xué)之間 的互相合作，把運放換成 741 加電源，這樣一來，通過改變其他電阻和電容， 模擬仿真得以完成。 總的來說，在整個設(shè)計過程中收獲頗豐，對基本電路有更深層次的理解， 能獨立解決簡單的實際電路。 設(shè)計電路基本符合要求，但真正要考慮各種因素的話，此電路還有待改建， 比方說那 高壓電網(wǎng)本來就不好，如果絕緣，那蚊子怎么也不

10、會滅掉，要是不絕 緣的話，人的安全存在隱患。再說了，對其他元器件的選擇考慮，運放 741 應(yīng) 換成理想運算放大器。 附錄附錄 元器件清單元器件清單 序號編號名稱大小數(shù)量 001741運放1 002V1直流電源+15V1 003V2直流電源-15V1 004V4交流電源220V1 005K1繼電器1 006R1電阻 5k 1 007R2電阻 3 k 1 008R3電阻 26.5 k 1 009R4電阻 2 k 1 010R5電位器 150 k 1 011D1、D2二極管2 012D3、D4二極管2 013D5D9二極管5 014C1電容3F1 015C2C6二極管0.47F5 016J1開關(guān)1

11、017XMM1萬用表1 018X1燈管100W1 019XSC1示波器1 附錄附錄 整體電路原理圖整體電路原理圖 附錄附錄 示波器顯示控制輸出示波器顯示控制輸出 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1童詩白、華成英主編者 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). M北京：高等教育出版 社，2006 年 2譚博學(xué)主編. 集成電路原理與應(yīng)用. M北京：電子工業(yè)出版社，2003 年 3謝自美主編. 電子線路設(shè)計、實驗、測試.M武昌：華中科技大學(xué)出版 社，1992 年 4戴伏生主編. .基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實踐，M北京：國防工業(yè)出版社， 2002 年 5.張慶雙 主編. .全新實用電路集粹 上、下冊，M北京：機械工業(yè)出版社， 2006 年

12、 6.陳佳新、林淑華 主編.新編實用電工線路 500，M福建：福建科學(xué)技術(shù) 出版社，2004 年 tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN

13、60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30k A1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknB