控制电路图（精选12篇）
控制电路图 篇1
前言
对于控制系统的主电源来说,本系统采用的是直流供电,在实际应用中的电动汽车使用的也是直流供电。本系统的直流电源为300V,可以串联蓄电池获得,也可以经过交流电进行整流获得。系统主电路如图1所示。
1、功率器件的选取
由于无刷直流电机PWM调速时要求较高的开关频率,因此,对开关元件的驱动电路提出了如下要求:改善开关元件的开关特性,减少开关时间;减少驱动功率,提高驱动效率;对开关元件的过流提供快速、可靠的保护。
随着电力电子器件的发展,快速关断器件如门极可关断晶体管GTO、功率双极型晶体管GTR、金属氧化硅晶体管MOSFET和绝缘栅双极晶体管IGBT等相继开发成功。其中IGBT是集MOSEFT和GTR优点于一身。即具有少子器件GTR的通态压降低、耐压高、可承受大电流等优点。又兼有多子器件MOSFET的开关速度快、热稳定好、无二次击穿、输入阻抗高、驱动微功耗的长处。因此倍受青睐。尤其是在电机控制、中频和开关电源以及要求快速、低损耗的领域发展迅速。在大功率全桥变换中。IGBT作为功率开关元器件是非常适合的。
IGBT是一压控器件。它所需的驱动电流与驱动功率非常小,可直接与模拟或数字功能块相接,不需加任何附加接口电路而且转换功率也大大提高。IGBT的导通与关断是由栅极电压UGE来控制的。当UGE大于开启电压UGE时。IGBT导通。当栅极和发射极间施加反向或不加信号时,使得IGBT关断。
本研究选用FS400R12KF4为驱动器件,FS400R12KF4基本参数:400A/1200V/6U。图2为功率器件。
2、IGBT驱动电路工作原理
本系统采用了EXB系列中的EXB841驱动模块。图3为驱动模块的外形图。EXB841是日本富士公司提供的300A/1200V高速型IGBT专用驱动模块。其最高工作频率为40kHz:单20V电源供电,内部自己产生-5V的反偏电压:具有过流保护和软关断功能。
从图4和图5看出,EXB841主要由放大、过流保护、5V基准电压和输出等部分组成。其中放大部分由TLP550、V2、V4、V5和R1、C1、R2,、R9组成,TLP550起信号输入和隔离作用,V2是中间级,V4和V5组成推挽输出;短路过流保护部分由V1、V3、V6、VZ1和C2、R3、R4、R5、R6、C3、R7、R8、C4等组成,实现过流检测和延时保护功能。EXB841的6脚通过快速恢复二极管接至IGBT的C极,检测IGBT的集射之间的通态电压降的高低来判断IGBT的过流情况加以保护;5V电压基准部分由R10、VZ2、C5组成,为IGBT驱动提供-5V反偏压。表1为EXB841的各端子。
(1)正常开通过程
当控制电路使EXB841输入端14和15脚有10mA的电流流过时,光耦TLP550导通,A点电位迅速下降至0V,使V1、V2截止;V2截止使D点电位上升至20V,V4导通V5截止,EXB841通过V4及栅极电阻R,向IGBT提供电流使之迅速导通,IGBT的VCE下降至3V,与此同时,EXB841的V1截止使+20V电源通过R3向电容C2充电,使B点电位上升,它们由零上升到13V的时间为2.54μs,由于IGBT约1μs后已导通,VCE下降至3V左右,从而使EXB841的6脚电位特制在8V左右,因此B点和C点电位不会充至13V,而是充至8V,稳压管VZ1的稳压值为13V,IGBT正常开通时不会被击穿,V3不通,E点电位仍为20V,二极管VD6截止,不影响V4,V5的正常工作。
(2)正常关断过程
控制电路使EXB841输入端14,15脚无电流流过,光耦TLP550不通,A点电位上升使V1,V2导通;V2导通使V4截止,V5导通,IGBT栅极电荷通过V5迅速放电,使EXB841的1脚电位迅速下降至0V,使IGBT可靠关断,VCE迅速上升,使EXB841的6脚“悬空”。与此同时V1导通,C2通过V1更快放电,将B点和C点电位箱制在0V,使VZ1仍不通,后续电路不会动作,IGBT正常关断。
(3)过流保护
设IGBT正常导通,则EXB841中V1和V2截止,V4导通,V5截止,B点和C点电位稳定在8V左右,VZ1不被击穿,V3不通,E点电位保持在20V,二极管VD6截止。若此时发生短路,IGBT承受大电流而退饱和,VCE上升很多,二极管VD7截止,EXB841的6脚“悬空”,B点和C点电位由8V上升,当上升至13V时,VZ1被击穿,V3导通,C4通过R7和V3放电,E点电位逐渐下降,二极管VD6导通使D点电位也逐渐下降,从而使EXB841的3脚电位也逐步下降,慢慢关断IGBT。
3、驱动电路驱动板的设计
3.1 驱动板的电源电路
驱动模块使用的供电电压为20伏,而驱动板的供电为24伏,内部需要加设电源电路,以此来稳定驱动模块的供电电压。首先,由接口提供24伏的直流电压,经过电容滤波,再使用芯片7818将电压降至18伏,因为三个二极管D29、D30、D31和电容的作用,电压被稳定为20.1伏左右。以此为驱动板内的各驱动模块供电。图6所示。
3.2 驱动模块的驱动电路
驱动电路的设计如图7。
驱动电路的内部原理前面已经叙述过了,在这里就不再重复,需要说明的有以下几点:
①驱动板内共有驱动这样的驱动应用电路6个,分别用来驱动功率器件内的6个IGBT;
②驱动信号来自处理器芯片的PWM引脚或I/O引脚;
③本电路中IGBT栅极进行了保护设计,D11和D12两个反向连接的稳压管可以保证VGE在-5V—+15V之间;
④驱动芯片EXB841的6脚(集电极电压监测端)输出串接一个稳压管和二极管接到IGBT集电极。集电极电压监测端的主要作用是进行前面我们所讲的过电流保护的。
参考文献
[1]PHILIPS公司.LPC2114/2124/2212/2214UserManual[N].PHILIPS公司,2004:80-89.
[2]王田苗.嵌入式系统设计与实例开发-基于ARM微处理器与uC/OS-II实时操作系统[M].北京:清华大学出版社,2003:154-168.
[3]田泽.嵌入式系统开发与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005:150-190.
[4]王晓明,王玲.电动机的DSP控制[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004:13-24.
[5]杨兴瑶.电动机调速的原理及系统[M].北京:水利电力出版社,1995:52-78.
[6]周立功等.ARM嵌入式实验教程(一)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005:105-140.
控制电路图 篇2
题 目 学院（部） 专 业 班 级
学生姓名
学 号 月日至月 日 共周
指导教师（签字）
温度测量与控制电路广泛应用于生产生活中的各个方面，特别是在工业生产中，温度自动控制已经成为一个相当成熟的技术。本次课程设计给我们创造了良好的学习机会：一是查阅资料将自己所学的数字电子技术，模拟电子技术，以及传感器的相关知识综合运用，二是系统了解温度监测特别是工业上的温度控制的详细过程，为日后的学习和工作增长知识，积累经验。
在确定课设题目，经仔细分析问题后，实现温度的测量与控制方法很多，大致可以分为两大类型，一种是以单片机为主的软硬件结合方式，另一种是用简单芯片构成实现电路。由于单片机知识的匮乏，我们决定用后者实现。共同确定了总的电路结构，将设计分为三部分，陈涛负责温度传感部分，孙文涛负责温度显示和温度范围控制部分，张晓阳负责温度控制执行电路和声光报警部分。温度传感部分由热电偶构成的温度传感器，数字显示和设定控制部分由模数转换器AD574A、281024 CMOS EEPROM、锁存器74LS175等组成，声光报警和温控加热降温执行电路主要用时基芯片555构成的多谐振荡器和单稳态电路组成。在确定了单元电路的设计方案后，我们在总结出总体方案框图的基础上，应用Multisim11.0仿真软件画出了各单元模块电路图，最后汇总电路图。
由于缺少实践经验，并且知识有限，所以本次设计中难免存在缺点和错误，敬请老师批评指正。
设计者
6月20日
课题名称 ?????????????????????????????????????? 1 摘要 ???????????????????????????????????????? 1 关键词 ??????????????????????????????????????? 1 设计要求 ?????????????????????????????????????? 1 正文 ???????????????????????????????????????? 1
一、系统概述和总体方案论证与选择????????????????????????? 1
二、单元电路设计???????????????????????????第一文库网?????? 2
（一）温度传感模块?????????????????????????????? 3 （二）数字显示与温度范围控制模块??????????????????????? 3 1、方案的论证与选择???????????????????????????? 3
2、AD转换与解码 ????????????????????????????? 8
3、译码显示????????????????????????????????10
4、控制温度设定??????????????????????????????11
5、温度超限判断??????????????????????????????12
6、多路温度循环检测功能??????????????????????????13
7、方案的优点与缺点以及改进????????????????????????14
（三）声光报警????????????????????????????????15 （四）温度控制执行??????????????????????????????15
三、总体电路图 ??????????????????????????????????16
四、结束语 ????????????????????????????????????16
五、参考文献 ???????????????????????????????????17
六、元器件明细 ??????????????????????????????????17
七、收获体会 ???????????????????????????????????27
花房温度控制电路设计 篇3
【关键词】DS18B20 AT89C51 PC 温度测量与控制
前言：随着经济的发展，人们对生活质量的要求显著提高，对花卉的需求量也急剧上升，尤其是作为观赏和礼品的花卉，为他们提供一个更适宜其生长的生存环境，以提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。
传统的花房由人工通过简单的仪器仪表来测量各个环境的状态参数，并根据经验手动开启和关闭各种花房调节装置，效率低、控制效果不好[1]，而温室智能控制设备价格昂贵、成本高，而且操作复杂，不适合我国广大花农尤其是一些不太发达地区花农的情况，在中低档花房控制中应用不普遍，不能满足广大花农的需求；而采用单片机对他们进行控制不仅方便、简单、灵活性大，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标。符合农民的消费水平，适合我国的国情。
一、系统设计
本设计以AT89C51单片机作为控制核心，通过DS18B20传感器模块采集温度，控制器通过温度传感器实时监测各点的温度变化，并在LCD1602上同时显示各点的温度，将检测到的温度值与花房温度的设定值比较，根据比较结果开启报警装置和加热装置、降温装置，并通过串口将检测到的温度信息发送到上位机，从而远程实现对环境的整个监测。大部分花房内的最适宜温度为10度到30度，设置报警温度时，可以将下限温度设为15度，上限温度设为25度，这样可以将最佳温度设定在一定范围内，而不是某一点，避免了继电器的频繁开关，延长了元器件的寿命。
用以AT89C51为核心的单片机控制方案，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的温度检测和控制功能，还能利用其具有串行口的功能，将检测到的温度送到上位机。系统框图如图1所示。
图1系统框图
系统框图说明：（1）温度采集模块采集花房内多点的温度值。（2）显示模块中采用LCD1602用来实时显示当前的温度值和温度值上下限。（3）显示模块中的按键用来设定报警温度的上下限，并在LCD1602上显示。（4）AT89C51处理来自温度传感器的数据，并通过异步串行通信送上位机显示。（5）如果采集的温度值在设定的温度上下限范围内，则继电器和执行机构不工作，否则继电器接通，执行机构工作。（6）通过上位机可以实现键盘一样的操作，并有很好的人机交互界面，方便远程和实时监控。
二、硬件电路设计
硬件电路设计包括温度采集模块的设计、按键模块的设计、显示模块的设计、报警模块的设计、继电器控制电路的设计、通信模块的设计。温度采集模块采用两个DS18B20数字温度传感器组成，DS18B20为数字温度传感器，内部已经集成了模数转换器，使用它可以节省很多外围电路。按键模块由四个独立式按键组成。要用于初始化时报警温度上下限的设定。显示模块采用LCD1602显示。报警模块由红绿LED灯和蜂鸣器组成，如果温度高于设定温度的上限，则红灯亮，蜂鸣器发出声响；如果温度低于设定温度的下限，则黄灯亮，蜂鸣器发出声响。继电器控制控制电路分为控制电路和主电路，控制电路通过三极管组成放大电路，二极管用来保护三极管，防止电流过大损坏元器件。当花房内的温度高于设定温度的上限时，继电器闭合，电机转动，开始降温。随着计算机技术特别是单片机技术的发展，串口通信在诸多领域上得到了广泛的应用，计算机可以通过串口来获取单片机的各种数据，然后利用计算机强大的功能进行处理，再根据处理的结果发送数据到单片机，实现远程控制设备[3]。本设计的通信模块采用虚拟终端实时显示采集到的温度，模拟串口通信。
三、软件设计
采用Keil C51[2]软件编写C语言程序，在Proteus内搭建仿真环境，将编写成功的.hex文件下载到仿真环境内的单片机内，即可看到仿真结果。
四、仿真结果
图2为系统仿真图，仿真中实现了单片机向PC机发送数据的仿真，在虚拟终端上显示了单片机向PC机发送的两路数据。模拟了数据的远程传输。
图2系统仿真图
五、结语
本次设计在Proteus平台上设计整个电路，并仿真将得出的数据进行显示，验证了设计的正确性，实现的功能可以达到设计要求，虚拟终端显示的数据只能是整数，不能显示LCD1602上数据的小数，有着一定的差距，但这种差距并不影响设计结果，只是模拟数据的远程传输。采用单片机设计实现可以减小成本、灵活性大等优点。所以单片机在节约成本方面具有不可替代的作用。
参考文献：
[1]李增详，史国兴，杨霞等.温室花卉智能管理系统的设计[J].广东农业科学，2010，（7）： 197-198.
[2]金杰.MCS-51单片机C语言程序设计与实践[M].北京：电子工业出版社，2011： 66-70.
作者简介：
路盼（1988.4-），河南省邓州市，硕士研究生，专业：信息与通信工程。
控制电路图 篇4
关键词：AA2000,天线,马达,告警电路
1、AA2000机柜基本作用
天线控制机柜 (AA2000) 主要负责对天线驱动单元进行供电、控制和监视。在AA2000机柜中可以实现天线的开启或者关闭、可以选择操作方式为本地模式或者遥控模式。为了保证天线正常安全的运行, 一些告警功能也显示在AA2000机柜中。例如:喇叭故障告警、油位告警、过载告警和过热告警等。天线的这些状态信息都是由AA2000通过WAGO传送到RCMS进行显示。
2、马达星形-三角形启动
THALES雷达有两个马达, 天线转动时两个马达同时工作。在马达启动时采用星形连接方式启动, 运行后转换成三角形连接的方式正常运行。这样连接的好处主要是星形连接在启动时, 启动电流较小, 启动比较平稳, 起到保护电机的作用。转换为三角形连接时, 马达电流增加, 达到正常转速后稳定运行。马达启动过程中的电路控制, 均由继电器实现。
马达启动必须满足下列条件: (1) 转台区域喇叭提示音正常。 (2) 天线紧急制动装置处于关闭状态。 (3) 大盘制动装置处于关闭状态。 (4) 安全装置、转盘和减速箱油位正常。 (5) 风速条件正常 (无天线罩条件下) 。 (6) 两部马达温度正常。
见下图, 以马达1为例, 当继电器K1 (低电压) 闭合时, K31工作, 延迟2S后K42工作、K33工作。且K33闭合, 马达处在星形连接状态中。延迟4S (K41为延时继电器) 后, K71工作, 且处于闭合状态。马达开始由星形转变成三角形连接。K33断开, K32闭合。
3、告警电路进行分析
3.1 油位告警
出于安全考虑, 控制和安全电路均由24V低电压供电。天线控制均由继电器控制。大盘和变速箱油位检测器用于监视油位情况。当油位过低时, 油位检测器会触发告警电路工作。油位检测器的供电同样由AA2000提供。
当其中大盘油位过低时, 断开继电器K27两端+24V电压。继电器K27将停止工作并且断开。K27断开后促使K55延迟30分钟后断开。K55继电器设置时间为30分钟, 也就是说在K55开合状态的30分钟内进行加油后告警会自动消除, 雷达能继续正常工作。如果超过30分钟还未进行加油工作, K55将断开, 并且促使K9继电器停止工作。K9进行安全保护使天线停止工作, 同时K27促使DS5指示灯亮起。 (图详见THALES雷达技术维护手册)
当油位检测器检测到变速箱1 (或者2) 油位过低时, 断开K58 (或者K59) +24V供电, 触发延时继电器K58 (或者K59) 。K58 (或者K59) 延迟2分钟后断开, K13 (或者K14) 停止工作。开关K13 (或者K14) 断开并且会产生告警信号, 通过WAGO发送报告给RCMS。同时对应的DS6 (或者DS7) 灯亮起。当K13 (或者K14) 断开时, 触发继电器K63。继电器K63延为24小时。如果在24小时内仍然为对减速箱进行加油工作, 继电器K63就会停止工作, 开关K63断开触使天线停机。
3.2 马达温度告警
当马达1 (或者2) 温度过高时, TB2的17、18 (或者TB2的19、20) 断开。继电器K11 (或者K15) 将失去+24V供电, 停止工作。K11 (或者K15) 闭合, 加电+24V, K56 (或者K57) 延迟1s后吸合工作, 产生告警。同时继电器K12 (或者K16工作) , K12 (或者) K16断开, 使马达1 (或者2) 停止工作。
通过以上对油位告警电路的分析, 当遇到油位告警信息时 (这里以马达1减速箱为例) , 首先通过油位检测窗口检查油位情况。如果是正确告警, 则通过对减速箱加油, 使天线恢复正常工作。当遇到误告警时, 首先要查看油位检测器两端电压是否满足要求 (正常值为24V) 。如果电压偏差较大, 要对24V低压供电进行检查。如果油位检测器电压正常, 要检查图中TB2 (11, 16) 和TB2 (16, 35) 两者电压是否正常, 如果两者其中有一个电压为0V时, 判断为油位检测器故障, 则需要更换油位检测器。如果电压正常, 则判断继电器K58或者K13故障, 对继电器进行更换。同样道理, 大盘和马达2油位出现虚假告警时也可以通过以上方法进行排查。
在以上的文章中我们对AA2000机柜进行了系统的介绍并对THALES雷达马达启动方式和告警信息进行了分析。在以后的工作中, 如果遇到电机不能正常启动, 要根据电路图进行逐一排查, 分析各种启动条件例如油位、紧急制动、过载过热等启动条件是否满足。如果遇到不是因为油位低而产生油位告警, 要逐一排查继电器, 看继电器是否工作正常。其它一些继电器控制电路也是依此类推, 出现故障只要认真检查、方法得当就会很快发现问题。总之在工作中我们一定要掌握牢固的系统的知识, 对设备要有深入的了解。同时, 在遇到问题时认真仔细的分析, 这样才能在段时间内高效率的排除故障, 保证空管设备的安全稳定运行。
参考文献
§9.1点动控制电路教案 篇5
[教学目标]： 知识目标：
1、了解电动机控制的有关概念。
2、掌握控制电路的应用范围。
3、掌握电动控制电路的组成、动作原理。技能目标：了解电动控制电路的适用范围。
情感目标：培养科学严谨的科学态度和创新能力。[教学重点]：
1、掌握控制电路的应用范围。
2、掌握电动控制电路的组成、动作原理。[教学难点]：掌握电动控制电路动作原理 [教学课时]：2课时 [教学方法]：讲解法 [教学用具]：示教板 [教学内容]：
三相笼型异步电动机坚固耐用，结构简单，且价格经济，在生产机械中应用十分广泛。电动机的启动是指其转子由静止状态转为正常运转状态的过程，在此过程中电动机启动电流将增至额定值的４～７倍，会造成供电线路电压的波动。另外，频繁的启动产生的较高热量会加快线圈和绝缘的老化，影响电动机使用寿命。
1、点动控制线路
实际生产中，生产机械常需点动控制，如机床调整对刀和刀架、立柱的快速移动等。所谓点动，指按下启动按钮，电动机转动； 松开按钮，电动机停止运动。与之对应的，若松开按钮后能使电动机持续工作，则称为长动。区分点动与长动的关键是控制电路中控制电器得电后能否自锁，即是否具有自锁触点。点动控制线路如图1所示。L1L2L3QSFU1KMFRMM3～FRSBKM(a)FRFRSB1SB1KMKMSB2SB2SB3SASB3KMKM(b)(c)图1点动控制线路
§9.2 单向全压启动控制线路
单向全压启动控制线路如图2所示，图中左侧为主电路，由刀开关QS、熔断器FU1、接触器KM主触点、热继电器FR的热元件和电动机M构成； 右侧控制线路由熔断器FU2、热继 电器FR常闭触点、停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM常开辅助触点和它的线圈构成。
1）工作原理
电动机启动时，刀开关QS置于闭合位置，三相电源引入。
图2单向全压启动控制线路2）保护环节
L1L2L3QSFU1FU2FU2KMFRSB2MM3～KMKMSB1FR
(1)短路保护： 熔断器FU1、FU2分别作主电路和控制线路的短路保护，当线路发生短路故障时能迅速切断电源。
(2)过载保护： 通常生产机械中需要持续运行的电动机均设过载保护，其特点是过载电流越大，保护动作越快，但不会受电动机启动电流影响而动作。
(3)失压和欠压保护： 依靠接触器自身电磁机构实现失压和欠压保护。
§9.3 正反转控制线路
生产实践中，许多设备均需要两个相反方向的运行控制, 如机床工作台的进退、升降以及主轴的正反向旋转等。此类控制均可通过电动机的正转与反转来实现。由电动机原理可知，电动机三相电源进线中任意两相对调，即可实现电动机的反向运转。通常情况下, 电动机正反可逆运行操作的控制线路如图3 所示。
图3正反转控制线路
L1L2L3QSFUFRSB1SB3KM1KM2SB2KM1KM2SB2FRSB1KM1SB3KM2KM2FRM3～KM1KM2KM1KM1KM2KM1KM2(a)(b)(a)“正—停—反”控制；(b)“正—反—停”控制(1)“正—停—反”控制。由图3(a)可见，接触器KM1、KM2 的主触点在主电路中构成正、反转相序接线，两者的辅助常闭触点分别接于对方线圈电路中。
(2)“正—反—停”控制。
图 3(b)将图 3(a)中的启动按钮均换为复合按钮，则该电路为按钮、接触器双重联锁的控制电路。
§9.4 自动循环控制
自动往复循环控制是利用行程开关按机床运动部件的位置或机件的位置变化来进行的控制，通常称为行程控制。生产中常见的自动循环控制有龙门刨床、磨床等生产机械的工作台的自动往复控制，工作台行程示意及控制线路如图4所示。
L1L2L3QSFU1工作台MKM1KM2SQ3SQ1SQ2SQ4FRMM3～图4自动循环控制线路
FRSB1SQ2SB3KM2SQ1SB2KM1SQ1SQ2SQ3SQ4KM2KM1KM1KM2SB1SB2SB3SB4KMKM§9.5图5两地控制线路多点控制
多点控制是指在两地或两个以上地点进行的控制操作，多用于规模较大的设备，以方便操作。此类电路应具有多组按钮，且这多组按钮的连接原则为： 常开按钮均相互并联，组成“或”逻辑关系； 常闭按钮均相互串联，组成“与”逻辑关系。图5为两地控制，遵循以上原则还可实现三地及更多点的控制。
§9.6 顺序控制
一般机械设备的拖动电动机常按一定的顺序控制要求，对控制线路提出顺序工作的联锁要求，此类电路属于顺序启动控制或称条件控制电路。
L1L2L3FR1QSFUSB1SB3SB4SB2KM1FR1M3～KM2FR2M3～KM1KM2KM1KM2SB2KM1FR1FR2KTKM2FR2SB1M1M2KM1KM2KM1KTKM2(a)(b)
图6顺序启动控制线路
§9.7三相笼型异步电动机降压启动控制
降压启动是指启动时降低加在电动机定子绕组上的电压，启动后再将电压恢复至额定值，使之在正常电压下运行。容量大于 10 kW 的笼型异步电动机直接启动时，启动冲击电流为额定值的 ４～８ 倍，故一般均需采用相应措施降低电压，即减小与电压成正比的电枢电流，从而在电路中不至于产生过大的电压降。常用的降压启动方式有定子电路串电阻降压启动、星形 〖CD*2〗 三角形（Ｙ△ 降压启动线路
§9.8三相笼型异步电动机制动控制
1.能耗制动控制
能耗制动控制的工作原理： 在三相电动机停车切断三相交流电源的同时，将一直流电源引入定子绕组，产生静止磁场，电动机转子由于惯性仍沿原方向转动，则转子在静止磁场中切割磁力线，产生一个与惯性转动方向相反的电磁转矩，实现对转子的制动。能耗制动控L1L2L3QSFUKM2TCFRRVCKM2KM1SB1FRKTKM2KM1SB2KM1KTMM3～KM2KM1KM2KT制线路如图9所示，图中变压器TC、整流装置VC提供直流电源。
图9 能耗制动控制线路
§9.9反接制动控制
反接制动控制的工作原理： 改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子绕组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现制动。反接制动要求在电动机转速接近零时及时切断反相序的电源，以防电动机反向启动，其实现电路见图10。
控制电路图 篇6
自动调节的一般方法
多频同步显示器能够自动适应显示模式的变化，捕捉同步信号，实现行、场扫描的同步而不致于发生显示混乱的情况，同时又能在信号频率变化时自动调节行、场电路的工作状态，使画面的幅度（行幅和场幅）不发生明显的变化。具体表现在下述几个方面：
1. 控制行、场振荡器的振荡频率，迫使行、场振荡频率和相位与外部输入的行同步信号同步；
2. 作为场幅控制信号，控制场扫描电路场幅控制端，使得场幅不随场频的增加而缩小；
3. 改变行逆程电容容量，使其随行频的升高而增加，保持逆程脉冲幅度的稳定，从而使行输出变压器副边的中、高压保持稳定，以实现亮度的稳定；
4. 改变行偏转电路中S校正电容的容量，使其随行频的升高而增加，使得显示的图像不随行频的变化而产生S形几何失真。
为了达到上述目的，常见的实现方法有两种。一种方法是利用频率/电压转换集成电路LM331N将各种显示模式下的同步信号的不同频率转换成相应的直流电压信号，在显示器的自动调节电路中可以使用该电压信号实现上述所有项目的自动控制。另一种方法是利用多频显示器专用的同步信号处理集成电路WT8043或WT8045等直接控制显示器的各部分电路，实现显示控制参数的自动调节。下面详细介绍这两种自动调节电路的实现原理。
LM331N构成的参数自动调节电路
LM331N是一种精密频率/电压转换器，它有两种封装形式，如图1所示。该集成电路采用一种“能隙基准电路”，使之具有非常好的温度特性，当电源在3.9~40V范围内变化时，f/V转换的精度可达±0.01%。LM331也可以反过来作为V/f转换器使用。
图2是由LM331N构成的频率/电压转换电路，图中的fH是是行同步输入信号频率，VH是输出电压，该电路的功能是将不同的输入信号频率fH转换成不同的直流输出电压VH。
在由LM331N构成的f/V转换电路中，VH和fH之间存在确定的线形关系，VH = kfH。其中k是一个常数，它由外接R、C元件的参数决定，可以用公式k = 2.09×RL/RS×(Rt×Ct)进行计算，其中RL为外部负载电阻、RS为基准电流调节电阻、Rt为定时电阻、Ct为定时电容。在上面的电路中，k = 2.09×RL/(VR1+R5)×(Rt×Ct) ≈ 0.27。
根据上述关系，可以算出各种显示模式所对应的VH：VCGA= 0.27×15.6 ≈4.2V， VEGA= 0.27×21.7 ≈ 5.9 V，VVGA= 0.27×31.5 ≈ 8.5V。
该芯片的供电电压Vc可根据实际需要确定，如果需要输出的电平高，则应提高供电电压，一般可取+5~+27V。
由频率/电压转换电路得到了随行频fH作线形变化的电压VH，利用VH就可以对各部分的电路参数进行自动调节了。下面是利用LM331构成的自动S 校正电路的一个实例。
显示器中的S校正，是通过在偏转电路中串联电容（称之为S校正电容Cs）来实现的，S自动校正实际上只能通过多个逆程电容CS0、CS1、CS2、CS3、…等的不同组合使S电容总容量发生变化，从而实现按频率变化的分段补偿。所以，不能直接使用VH，而必须进行相应的处理，将VH按照数值的变化进行分割，用分割后的电压值去控制串联在S校正电容回路中的电子开关，使其“通”或“断”，以达到增加或减少电容个数的目的。
图3是一个典型的自动S校正电路。行频信号fH从LM331的6脚输入，变换成电压信号VH后，经过电压跟随器HA17538进行信号缓冲，送至四电压比较器LM339的负极，在4个比较器的正极上由分压电路提供了4个互不相同的对应于相应视频模式的基准电压Er1~Er4。我们已经知道，当显示器分辨率设定较高时，fH较高，VH也高。当LM339四个比较器的公共正极上的电压高于某个比较器的负极基准电压时，则该比较器输出低电平，使场效应管（其作用相当于电子开关）截止，该回路则处于断开的状态。
反过来，行频越低，并联的电容数量越多，S校正电容的容量也越大。作为极端的情况，当显示模式被设定在该显示器的最小分辨率状态时，四个比较器均输出高电平，四个场效应管均饱和导通，逆程电容为5个电容并联的总容量，即CS = CS0 + CS1 + CS2+ CS3 + CS4。而当显示模式被设定在该显示器的最大分辨率状态时，四个比较器均输出低电平，这时逆程电容仅有CS0起作用。
采用LM331构成的自动调节电路实现参数的自动适应的方法，同样可以实现亮度的自动控制。具体做法是：通过使用LM331输出的电压VH来改变逆程电容的数量或电路结构，以改变逆程电容的容量，达到亮度的自动控制，使屏幕亮度不随频率的升高而自然增大。
以LM331N为核心构成的自动调节电路，其输出的电压难以直接被自动调节电路使用，而需要另外的电路进行转换，因而电路复杂，它正在被专用芯片WT8043所取代。
WT8043构成的参数自动调节电路
WT8043系列芯片（如图4）是台湾伟诠公司推出的多频同步显示器专用的同步信号处理IC，具有行频与场频鉴别、显示状态选择、同步脉冲极性检测与转换等功能。使用该器件可实现多频同步显示器的自动幅度控制及行频范围的自行设定。
使用WT8043芯片实现行供电电压的自动调节的方法是：在WT8043的输出端产生随频率变化的控制电压，利用该电压来控制开关电源向行电路供电的电压调节电路，使其输出电压随频率的增加而升高，所以简便而可靠。
下面以OLITI牌15英寸彩显为例，说明使用WT8043实现行幅度自动调节的原理和方法。图5是具体电路。图中Q803的工作状态是受显示器工作模式控制的，行频改变，其基极电压随之改变，从而控制前级Q504及Q503的导通状态，达到改变行供电电压的目的。
当显示模式为标准VGA（行频为31.5kHz），WT8043的7、8、9脚均为高电平，D807、D808和D810均截止，此时的A点电压较高，Q803截止，行电路仅由D507整流输出供电，电压较低。
当显示器分辨率提高时，行频随之提高，D807、D808和D810中的三只二极管逐一导通，A点电压随之降低，改变了Q803的饱和导通状态，其集电极电压上升，抬高了Q504的基极电位，由于B点电压高于C点电压，因此Q503的c、e极之间有电流通过，D507因反偏而截止，行電路由D506整流供电。随着行频的升高，Q503导通程度提高，行电路供电电压也随之提高。
顺序控制电路的设计 篇7
我们如何设计线路才能做到顺序控制呢?
顺序控制的方式:由于电路由主电路和控制电路组成, 为了达到顺序控制, 我们可以在主电路中想办法, 也可以在控制电路中想办法;如果顺序控制的先后有一定的时间要求, 我们还可以用时间继电器来完成设计。这样顺序控制可以采用1、主电路联锁;2、控制电路联锁;3.、用时间继电器完成先后控制三种方式。
一、主电路联锁的顺序控制电路:
在主电路中将先运行电机的电源开关接在后运行电机的电源开关之前, 也就是说将后运行电机的开关进线接在先运行电机开关的出线端, 如图T—1或T—2所示。
在T—1线路中, 合上QS
启动:按下启动按钮SB1、KM通电动作并自锁, 电机M1先启动运行, 电机M2的开关X才有电源, 插入X, 电机M2才能启动运行。M7120型平面磨床的砂轮电机和冷却泵电机就采用这种顺序控制线路。
停止:按下SB2、.大家同时停止
在T—2线路中:合上QS
启动:按下SB1、KM1通电并自锁、M1启动运行;再按下SB2、KM2通电并自锁、M2后启动运行。
停止:按下SB3.、大家同时停止
若先按下启动SB2、KM2通电并自锁, 但主电路电源 (KM1主触头) 不通, M1、M2都不能运行;再按下SB1、KM1通电并自锁, M1、.M2同时启动运行。也就是说即使操作有误, 也不会使M2先运行M1后运行。
从T—1、T—2线路可以看出:主电路联锁时, M1的电源是上级, M2的电源是下级, 上级制约下级, 而控制电路是同级 (互相不制约) 。
二、控制电路联锁的顺序控制:
我们可以把电机M1、M2的主电路设计为同一电源下的两个主电路并联 (无制约关系) , (注明;以后的主电路图不变, 只改变控制电路图。) 将控制电路设计成有一定层次, 如图T—3所示。
方法是:将后运行电机M2 (也是接触器KM2) 的启动按钮S B 2的进线接在先运行电机M 1 (也是接触器K M 1) 的启动按钮SB1的出线端 (5号) , 这样从结构上有一定的层次关系, 从作用上看:合上QS, 只有按下SB1 (KM1先通电, M1先运行) 、SB2才有电源, 再按下SB2、KM2通电、M2才运行, 也就做到了M1先启动、M2后启动。若操作有误, 先按下SB2、KM2不能通电 (4、5断开) 、M2也就不能先启动运行, 从而保证了M1先于M2启动运行。
从T—3线路可以得出结论:主电路设计成同级, 控制电路可以设计成有明显的上下级关系就能完成顺序控制。图中SB3是总停按钮。
除次之外, 我们还有什么办法也能完成顺序控制呢?大家知道, 当KM1通电后动作, 它的两个辅助常开触头也闭合, 那么用一对辅助常开触头再来控制KM2线圈电路, 如图T—4所示。
在该图中, 接触器KM1、KM2控制电路粗看是同一级的, 但细看时, KM2支路串入KM1的一对辅助常开触头, 所以只有KM1通电后, 该触头才能闭合, KM2支路才可能通电, M2才可能启动运行 (运行时要按下SB3) 。我们把这种控制电路看起来是同级, 实际还是有上下级的关系叫控制电路隐形上下级。
从T—4线路可以得出控制电路联锁的第二方法是:将先启动接触器 (如KM1) 的一对辅助常开触头串入在后启动接触器 (如KM2) 线圈电路中, 从而KM1、KM2是隐形上下级关系。 (图中SB2是总停按钮, SB4是电机M2的单停按钮。) X62W万能铣床的主轴电机和进给电机就是采用这种顺序控制线路。
其实在实际应用中, 不但对多台电机的启动顺序有要求, 而且对电机的停止顺序也是有一定的要求, 我们从最简单要求分析起:
(一) 顺序启动、同时停止:
在T—1、T—2、T—3控制电路中, 干线串入的停止按钮就是同停按钮。在T—4控制电路中, 去掉SB4后, SB2就是总停止按钮。
(二) 顺序启动、单停 (停止时互不影响) :
在T—1、T—2中无法做到互不影响。在T—3中KM1的停止必然影响KM2的运行, 我们可以这样想:KM2启动时必须受KM1的制约, 但启动后自锁运行能否甩掉KM1的影响, KM2线圈自己给自己供电, 不再依靠KM1, 也就是说KM2自锁触头不要接在5、6端子上, 而是接在3、6之间, 也可以按如图T—5所示接线。
我们给KM1线圈支路串入停止按钮SB2、给KM2线圈支路串入停止按钮SB4, SB2只能停止KM1、SB4只能停止KM2, 互不影响。
在T—4中, 同理将KM2的自锁范围扩大, 接在6、8之间, 如图T—6所示。
SB2、SB4各负责自己的接触器KM1、KM2断电, 互不干扰。
(三) 顺序启动、顺序停止: (即先启动的先停止, 后启动的后停止)
在T—5基础上, KM1先停止、KM2后停止, 也就是说KM1不停止按下SB4, KM2就不能断电, 那么我们给SB4并联KM1的一对常开触头, 使得KM2线圈电路通过两路触头供电, KM1不断电、KM1常开触头闭合, 即使先按下SB4也不会使KM2断电、M2不会先停止, 只有当KM1先断电 (M1先停止) , KM1常开触头断开, 再按下SB4, KM2才能失电, M2才能停止 (M2后停止) , 如图T—7所示。
通过以上分析我们总结出顺序停止的方法是:将先停止的接触器 (如KM1) 常开触头并在后停止接触器 (如KM2) 的停止按钮 (如SB4) 上, 只有先按下SB2让KM1失电, 再按下SB4、KM2才能失电。否则操作失误, 先按下SB4、KM2不会断电, M2不会先停止, 从而保证了只能是M1先停M2后停。
在T—6中也可以采用相同做法得到顺启顺停, 但由于KM1的辅助常开触头只有两对, 一对做自锁、一对做顺序启动了, 没有触头能做顺序停止了, 所以在T—6中顺启顺停是无法完成的。
(四) 顺序启动、逆序停止: (先启动的后停止, 后启动的先停止)
做法与3相同:将先停止的接触器的常开触头并在后停止接触器的停止按钮上就可以了。在T—3的基础上绘制顺启逆停控制电路如图T—8
在T—4的基础上绘制顺启逆停控制电路如图T—9
三、用时间继电器来完成顺序控制:
当M1启动运行一段时间后, M2才能启动运行, 这时我们考虑用时间继电器来完成顺序控制。 (这种方法更为简单, 在次不再详讲)
只要我们掌握了三种顺序启动方法、四种停止方法, 以后在工作和学习中碰到这一类问题, 都会轻松地解决。
参考文献:全国中等职业技术学校电工类专业通用教材:<<电力拖动控制线路>>顺序控制线路, (第一二三四版) , 中国劳动社会保障出版社, 劳动和社会保障部教材办公室组织编写, 责任编辑, 张秉淑, 李敬梅
参考文献
控制电路图 篇8
随着电子技术的飞速发展, 电脑控制技术在各个领域中的应用越来越普遍, 电脑控制系统也成为各种产品的重要组成部分, 尤其是机电产品, 电脑控制技术更是得到广泛应用。因此, 在很多机电产品中, 都牵涉到电脑控制技术应用问题。这些机电产品在使用过程难免会出现一些故障, 如何对这些故障进行检测和诊断, 并且进行快速的排除故障, 成为当今技术人员研究的重要课题之一。
电脑控制系统常用的控制模式, 一般是由传感器、电控单元和执行部分组成 (如图1所示) , 其中, 电脑控制单元自身都需要进行供电。传感器输入信号给电脑控制单元, 经过电脑控制单元的程序运算后, 输出控制指令给执行部分, 进行相关控制。电脑控制单元必须在自身有供电的情况下才可以进行程序运算和控制, 一旦电脑控制单元供电出错, 则必然会造成所有输出指令的中断, 执行部分无法工作。如果电脑控制系统的传感器是由电脑控制单元供电的, 则传感器也停止输出信号。由此可见, 电脑控制单元的供电问题是电脑参与控制的前提, 是进行其他部分的检测与故障排除的基础。下面以某一种车型的汽车发动机电脑控制系统电源电路为例, 从电源电路的组成、原理、检测方法和步骤, 进行汽车发动机电脑控制系统电源电路的检测与故障排除。
2. 汽车发动机电脑控制系统电源电路的组成和原理
该型汽车的发动机电脑控制系统的电源电路主要是由蓄电池、保险丝 (MAIN、EFI、AM2三个保险丝) 、点火开关、EFI继电器、电脑控制单元 (ECU) 以及若干导线所组成 (如图2所示) 。
IGSW-点火开关信号端子;BATT-ECU后备电源端子;+B-ECU驱动电源端子;MREL-EFI继电器控制端子
打开点火开关时, 蓄电池电源→MAIN保险丝→AM2保险丝→点火开关→ECU的IGSW端子, 电脑接收到IGSW点火开关信号后, 输出电压给MREL端子, 使EFI继电器的控制线圈导通, EFI继电器开始工作, 开关触点闭合。此时, 蓄电池电源→MAIN保险丝→EFI保险丝→EFI继电器开关触点→E-CU的+B端子, 电脑接收到+B端子供电后, 驱动了电脑, 电脑程序开始运行。
关闭点火开关, IGSW端子断电, 电控单元ECU失去点火开关信号, 就切断了MREL端子的供电, EFI继电器的控制线圈断电, 开关回位, +B断电, 电控单元停止工作, 此时, 汽车发动机熄火。
当点火开关处于起动位置时, 由于点火开关的特殊结构, 此时, 点火开关的AM2触点与IG2触点仍然闭合, 电脑供电情况并没有改变。
但是, 不管点火开关是否打开, BATT后备电源端子始终都处于通电状态, 它与点火开关没有关系, BATT电源的作用是在点火开关关闭后, 仍然给ECU提供电源, 具体就不在这里阐述了。
3. 汽车发动机电脑控制系统电源电路的检测方法和步骤
当点火开关处于关闭状态时, 电脑控制单元ECU的4个端子IGSW、BATT、+B、MREL的电压分别为0V、12V、0V、0V。当点火开关处于打开状态时, 电脑控制单元ECU的4个端子电压为12V、12V、12V、12V。一旦电脑控制单元ECU的4个端子检测的电压与上述情况不符合, 说明ECU的供电出错, 必须进行检修。
3.1 检测BATT端子电压
用万用表的电压档测量电控单元ECU端子BATT, 如果检测结果有12V电压, 说明正常。如果没有电压, 必须检查EFI保险丝、MAIN保险丝和蓄电池。具体检查步骤是:
(1) 分别用万用表的欧姆档检查EFI保险丝和MAIN保险丝, 应该处于导通状态, 否则更换保险丝;
(2) 检查保险丝插槽端子电压, 没有电压, 则检查线路和蓄电池接线柱, 有电压则检查BATT端子导线。
导线的检查方法就是用万用表的欧姆档测量BATT端子与EFI保险丝端子之间的电阻, 导通表示正常, 不导通表示故障, 应该更换或者修复导线。
3.2 检测IGSW端子电压
打开点火开关, 测量IGSW端子电压, 如果有12V电压, 表示正常。如果没有电压, 必须检查AM2保险丝、点火开关和相关线路。具体检查步骤是:
(1) 检查AM2保险丝, 不导通则更换;
(2) 用导线直接导通点火开关的AM2端子和IG2端子, 测量IGSW端子电压, 如果有电压, 更换或修复点火开关;没有电压, 则修复或更换IGSW端子导线和点火开关与AM2保险丝之间的导线。
3.3 检测MREL端子电压
打开点火开关, 测量MREL端子电压, 如果有12V电压, 表示正常。如果没有电压, 必须更换ECU插头或ECU。
3.4 检测EFI继电器
(1) 关闭点火开关, 拔下EFI继电器, 用万用表电压档测量继电器的4个插孔的电压, 有12V电压的表示继电器的5端子正常。
(2) 打开点火开关, 检测电压, 应该有两个端子有电压, 一个是5端子, 一个是2端子, 否则, 应该修复ECU的MREL端子导线。
(3) 用万用表的欧姆档测量继电器的任意两个端子的电阻, 导通的表示1和2端子, 另外剩下的就是3和5端子;用蓄电池搭接1和2端子, 则3和5端子应该导通 (如图3所示) , 否则更换继电器。
(4) 分别检测继电器1端子的插孔与蓄电池负极 (搭铁) 和继电器3端子的插孔与ECU的+B端子的导线, 如果不导通应该更换或修复导线。
当然, 上述检测方法只是针对线路的断路情况以及部件损坏情况, 进行检修, 而在实践当中, 还可能出现线路短路, 插头和插孔腐蚀、脏污、接触不良, 插头松动等故障, 在此不一一例举, 测量的步骤和方法与上述情况大致相同。
4. 结束语
经过实践检验, 不管是什么类型的汽车发动机电脑控制系统的电源电路, 只要按照以上方法和步骤, 都能顺利排除故障。对于其他机电产品的电脑控制系统的电源电路, 都可以参照或仿照这种检测方法。以上检测方法是本人经多年的实践总结, 不断地摸索和研究所得成果, 此次拿出来与大家共同学习、交流, 欢迎多提宝贵意见。
参考文献
[1].王秀红, 田有为.《汽车发动机电控技术》[J].大连理工大学出版社, 2007.
声光控制路灯电路的设计 篇9
在声光控制路灯电路中, 主要是使用驻体话筒和光敏电阻来控制IC的输入信号, 在有光照的情况下, 锁定集成电路的输入端, 使是否有声音都不能使路灯亮, 达到节能的目的, 在夜晚需要灯光时, 解锁集成电路输入端。 (图2)
图为基于集成电路CD4011的声光控制节能灯电路, 常用于小区楼道路灯, 其中CD4011为四2输入与非门电路, 其功能为输入端为低压时, 输出端为低电平, 输入端有一个为低电平时, 输出端为高电平。
在本设计电路中, 为了调试安全, 我们使用24V交流电源经桥式整流为电路供给电。在实际电路中, 我们可以使用220V市交流供电。
在白天时, 光敏电阻RG阻值较小, 与非门G1的1输入为低电平0态, G1门被封, 即不管U2为任何状态, G1总是输出1, G2出0, G3出1, G4出0, 单向晶闸管T1控制端G电流为0, 晶闸管T1处于关闭状态。在桥式整流电路中, 无电流流过, 灯L不发光。
在晚上天暗时, RG阻值增大, U1为高电平1态, G1门打开, U2信号可传递。若无脚步声或掌声, 驻体话筒BM无动态信号, 偏执电阻 (RP2+R3) 使T2的NPN三极管导通, U2为低电平0态, 则G1出1, 其余状态上述相同, 晶闸管T1控制级g无触发信号, 故不导通, 灯不亮。
晚上有声音时, 驻体话筒BM有动态波动信号输入到放大电路T2的基极, 由于电容C2的存在使直流电流不能通过, 只能是波动的电信号通过。加在基极信号相对零电平有正、负波动信号, 使集电极U2输出有高电平动态信号为1态, 因此使G1全1出0为负脉冲, G2出1为正脉冲, 二极管D5导通对C3进行充电达5V, UC也为1, G3出0, G4出1为高电平, 经过R7限流在单向晶闸管T1控制级g有触发信号时T1导通, 电路中有电流流过, 与桥式整流电路中串联的灯泡L经晶闸管T1导通, L被点亮。
由于晶闸管导通后的Uak正向压降会降到约1.8V, 由此D6用来防止UZ电压下降, 避免影响控制电路电源。在声音消失后, 由于电容电压Uc经R6放电过程仍为1态, 故灯L仍亮, 直到Uc小于与非门阀值电压Uth=1/2Vcc时刻, G3出1, G4出0, 当Uak过零电压时, 晶闸管T1截止时间约为30秒后, 灯L关闭。
功能模块调试:
1. 测量4011与非门的阀位电压UTH。
先将直流稳压调整到+6V, 将4011在IC插座上连接电源, 用AX26 LED状态显示灯接与非门输出端, 输入按图2所示连线, 调节RP, 观察AX26 LED由亮到暗的时刻, 用万用表直流电压档测得电压为阀值电压UTH (约为2.5v) , 再调节RP使LED由暗到亮时刻, 再次用万用表则UTH应与刚才测量结果一致。 (图3)
2. 光控电路电阻的设定 (图4)
按照图示组装电路, 测试光敏电阻在有光、无光时压降。光敏电阻在白天自然光照射下RG阻值减小, 调节RP1, 使电压小于CD4011与非门的阀值电压UTH, 约为2.5V左右。然后用黑胶带布封住光敏电阻RG, 这时RG阻值增大, 再次测量RG的电压, 此时应该大于4.5V。若达不到要求, 可能 (RP1+R2) 阻值太大或太小, 可更换电阻。调试要求:有光时URG小于URG, 无光时URG大于URG。
3.驻体话筒及放大电路 (图5)
调节RP2, 用万用表直流档测量T2集电极的电压U2电压近似小于CD4011阀值电压UTH约为2V左右。如果调节 (RP2+R4) 达不到要求, 更换R4。声电转换电路调试, (1) 接上电源保持环境静音, 调节RP3使BM上的电压约为0.7V, 若调不到, 可改变变RP3和R5电阻值。 (2) 发出声音, 用示波器直流电压档观察驻极体话筒BM端的电压有否动态波形输出。再观察电容C2输出端隔直后有否针对零线上下正负波动信号输出若无输出可调节RP3或调换增大RP3再试之。 (3) 再与放大电路T2管的基极相连, 再用示波器观察T2集电极C的U2电压是否有大于UTH值脉冲输出, 如果能达到要求, 关掉电源。
整机电路调试
1、测试稳压管DZ输出端约为6.2V左右。
2、将光每电阻在自然光照下, 用万用表电表直流电压档测定U1、U2电压与非门G1~G2输出端电压uo1~uo4。
3、将光敏电阻用黑胶带布遮光, 并拍手掌过程中用示波器观察U1、U2、uo1~uo4和uc电压波形状态, 并估算白灼灯发光持续时间。若uo4为高电平, 而灯L仍不亮, 可适当减小R7阻值;若未拍手灯就亮, 可适当增加R7阻值, 使拍手时灯才亮。R7调换范围约± (10~20) %, 可在同一电模块更换电阻 (R11电阻模块) 大小。
参考文献
[1]周南生主编《晶体管电路设计与制作》北京:科学出版社2006
[2]方维, 高荔主编《电路与电子学基础》北京:科学出版社2004
[3]徐国华主编《模拟及数字电子技术实验教程》北京:北京航空航天大学出版社2004
汽车前灯控制电路的设计 篇10
截至2010年底,我国机动车保有量达2.07亿辆,比09年增长10.98﹪[1]。09年全国汽车安全事故23万余起,据统计,在所有夜间交通事故中,汽车前灯故障占30﹪[2]。中央电视台在2008年1月7日新闻联播中强烈呼吁:“夜间会车时,车大灯没有及时从远光灯调为近光灯,会严重影响对方车辆的驾驶,这也是许多夜间车祸的元凶”。可见,高速发展的汽车消费在带给人们惬意享受的同时,也带来了巨大的伤痛。我国交通法规规定了机动车夜间会车“须距对面来车1 5 0 m外互闭远光灯,改用近光灯”的规定[5]。
截至目前,关于汽车前灯控制装置的研究有基于解决水平校正的[7,9],也有基于解决远近灯切换的[3,4]。前者没有解决夜间行车的主要安全问题,后者实用性不强,所以现有汽车前灯采用的是手动控制方式,在行驶过程中司机要频繁操作。所以,安全意识不是特别强的司机,干脆不操作。前灯要么不能及时打开,要么一开到底,根本不切换,这样,无疑大大增加了事故的几率。因此,开发一款能根据环境光线的变化和前方来车情况自动开启并随时切换的前灯控制装置正好可满足车企和司机的要求,保证夜间行车安全。
2 基本控制原理
2.1 前灯开启/断开控制
采用光敏电阻作为光线检测元件[10]。由光敏电阻感受汽车所处环境的光照度,随着光照度的增加,光敏电阻的阻值迅速下降,电流增大。当汽车在夜间或雨雾天或过隧道等光线较暗的环境中行驶时,光敏电阻的阻值较大,使控制电路接通前灯电路;当光线恢复到较亮时,光敏电阻的阻值较小,控制电路切断前灯电路。
2.2 前灯远/近电路切换控制
前灯远/近电路应能保证只要在法定的距离内远灯要一直关闭,为此,采用超声波测距报警系统来完成此功能。将超声波测距的范围设定在0～150m,在此距离内,测距系统发出电信号关闭远灯,接通近灯;超出此范围,测距系统电信号消失,关闭近灯,接通远灯。
3 电路结构及工作过程
3.1 前灯开启/断开控制电路
上图中,当光线较亮时,光敏电阻R 2阻值较小,T 1截止,电流继电器J 1线圈无电流,J 1常开触头断开,前灯灭;当光线较暗时,R 2为暗电阻,T1导通,J 1常开闭合,前灯亮。
并联S 1的目的是当自动控制电路失效时,仍可手动接通前灯。
3.2 前灯远/近电路切换控制电路
3.2.1 超声波测距系统[6]
超声波测距产品众多,根据产品性价比和实际需要,选用中易电测研究所研制的智能化超声波测距集成电路芯片SB5027[8],其内具有比较器、标准40kHz超声波发生器以及回波响应脉冲接收器,并有动态数码显示、操作键盘、数据存储、参数设定等功能。将SB5027用作距离检测时有以下特点:动态数码显示;可以对距离上限、中限、下限值等参数设定;可以对距离、时间、定时等报警允许参数设置;最大量程及最小分辨率均由用户设置;支持增值测距功能。系统硬件结构设计如图2所示,将测距的上限值设为150m,下限值设为0m。
3.2.1. 1 超声波测距原理
超声波测距的基本原理是利用超声波传感器发射和接收超声波的时间差求出所测得的距离。超声波发生器不断的发出4 0 k H z超声波,遇到被测物产生反射波,超声波接收器接收到反射波信号,并将其转变为电信号。测出发射出去的发射波与收到的反射波的时间差T,即可求出距离:,式中:s为距离,T为时间差,C为超声波音速。
3.2.1. 2 超声波发射和接收电路设计
超声波传感器由超声波发射电路和超声波接收电路组成。在超声波发射电路中,将S B 5 0 2 7内部引脚SONICOUT输出的标准的40kHz超声波信号经功率放大以后就可向外发射。
超声波信号接收处理是测距系统的关键。超声波接收电路要将探头输出的微弱信号放大到足够驱动控制后级电路,所以接收电路应具有信号放大和自动增益控制功能。设计中选用芯片LM331来完成电压/频率的转换。超声波接收器R将接收到的反射波通过电容和电阻滤波后经过LM331转换成电压,再经两个反向施密特触发器串接将LM331转换过来的电压放大整形后送至SB5027的ECHO IN端,电路如图3所示。
3.2.1. 3 远/近灯切换驱动和报警电路
远/近灯切换和报警电路在测距范围内时,由SB5027的BELLOUT端输出高电平使晶体管VT导通将继电器J2和报警器接通。电路如图4所示。
3.2.2 远/近灯切换电路
当对方来车处于0～150m时,SB5027的BELL OUT输出高电平,继电器J2线圈通电,J2-1断开,J2-2闭合,远灯灭,近灯亮;当会车结束,SB5027的BELL OUT输出低电平,J2无电流,J2-1闭合,J2-2断开,远灯亮,近灯灭,从而实现会车时前灯远/近灯的自动切换。
4 注意事项
首先,为保证在适当的光照下,前灯能自动开启/断开,要选配好图1中R1与R2的参数,确保R2为亮电阻时,T 1截止,暗电阻时,T1饱和导通。
其次,R 2要装在车的侧面或顶部,以保证光敏电阻采集的是本车所处环境的光照。
5 结束语
本设计采用光敏电阻构成环境感光电路,使该装置能在环境光线比较暗的情况下自动接通汽车前灯,光线亮时自动切断前灯;采用超声波测距系统实现前灯远近灯的自动切换功能。优选的XYC-PT5F850AC型光敏电阻,其亮电流可在30 uA～60uA之间调节,暗电流<0.1 uA,响应时间<15us。选择含芯片SB5027的超声波测距电路完全实现了不同气候条件下在0～150m范围内对对方来车的稳定测距。通过城市道路和郊外道路的试用表明,设计的电路彻底解决了夜间行车存在的前灯开启和远近灯切换的问题。
摘要：汽车消费在我国正飞速发展,其安全性已越来越受到高度的重视。为了消除汽车夜间行车安全事故,在此,通过比较研究法,设计了一种新的汽车前灯控制电路。该设计综合考虑了光照因素和会车的距离因素,克服了此前设计中单纯根据光照或者距离的变化解决问题的缺陷,有效地解决了汽车前灯的自动开启和远/近灯的自动切换问题。
关键词：汽车安全,光敏元件,超声波测距,前灯控制
参考文献
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[9]任建强.智能型汽车前灯自动调光系统的设计[J].自动化技术与应用,2005(24):10.
控制电路图 篇11
【关键词】冷藏设备；电气控制；压缩机控制
一、电气控制
食品制冷装置的被动控制设备主要是冷藏库电磁阀、冷却水泵和压缩机等。冷却水泵和压缩机通常情况下是由启动器对电路进行控制。传统的冷藏设备采用分散式的电气控制装置，启动器和控制器元件都集成在控制装置中。
船舶上的冷藏设备通常安装在“冷藏机舱”中。冷藏库与冷藏机舱相邻。冷藏库内的电动机、风机、呼叫按钮、门开关、照明等相关电缆以及温度继电器的温包线等分别从冷藏库与冷藏机舱隔舱壁上的密性电缆贯穿件进入。不允许其他电气设备的电缆穿越冷藏库。
冷藏库内的电缆一定要采用明敷设的方式。电缆贯穿件的开孔位置和长度一定要以绝缘布置图上所标明的绝缘厚度为依据进行布置。在表面包覆工作和绝缘铺设工作完成之后才可以敷设电缆并安装设备。
电磁阀与继电器可以对冷藏的温度进行控制，轮机部门一般情况下与操作器件和其他控制器件集成在同一块板上。电缆通过板后穿孔与板前设备进行连接。
安装板、压纹机、冷藏控制箱安装在冷藏机舱，风机安装在冷藏库内部。冷却水泵需要安装在其他舱室也可以同时用于其他电气设备。鱼库和肉库要求储存温度在-15℃以下，所以它们都属于冷冻库。由于经过长期使用，冷藏库内壁会结霜，为了进行定期除霜，可以在冷藏库内设置加持装置。
二、控制电路
如图所示食品冷藏系统需要设置2台以上数量的压缩机，当其中一个压缩机损坏可以启动另一台作为备用。输入电源经总电源向电力负载电路和控制电路供电。变压器T1对控制电源进行变压处理并隔离供电。Q02开关是为过载和知足提供保护的小型断路器。
（一）压缩机的控制
压缩机地用来实现制冷剂循环利用的装置，并不对冷藏库的温度起直接作用。不同冷藏为库的温度变化不一定同步，某个冷漠库的温度已经达到预设值，另外一个可能还没有达到。即使都达到了预设值也还是要将没有用尽的制冷剂进行回收。压缩机的启动与停止通常不在自动控制系统之中，除非是发生异常情况，否则它很少停止运行。
（二）故障状态
1、短路。当压缩机内部和出线电缆或内部电动机发生短路时，电源开关会通过热保护和瞬动会对电路进行保护，使出现知足的电路跳闸进而直到切断电路的作用。2、过载。过载通过是由于电路负载过大造成的，图中的继电器F1会在电动机发生过载时停机。3、油压差低油压差通常。由管路故障或机带油泵故障所致，在油压差过低的情况下，油压继电器会动作停机。
（三）非故障状态
当各个冷藏库的温度都达到的预设值，制冷剂停止输入。压缩机会将管路中剩余的制冷剂回收，由于所回收的制冷剂为气态，在进行回收的过程中，吸口压力会逐渐降低直到压缩机的工作已经没有意义，这时可以停机。这种停机并不是出于故障，冷藏库需要重新制冷时，由于吸口内不再处于低压状态，压缩机可以重新启动并运行。低压状态的消除速度与冷藏库的运行状态决定。通常情况下，压缩机停机后需要在相隔一段时间后再进行启动，其目的就是为了避免出现压缩机反复启动的情况出现。这也就是为什么低压输出停机需要有一定时间的延迟。造成初始电压不平衡的原因主要是由于四个桥臂各自的电阻不符合电桥平衡条件。所以我们通过串联法，在边桥臂电阻乘积小的桥臂中加一个电阻进而使电桥平衡；或者用并联法，在桥臂电阻乘积比较大的桥臂上并联一个较大的电阻来平衡电桥。无论是串联法还是并联法都可以对输出电压不平衡的状况时行补偿。不同的电力负载电路需要设置不同的电源开关，开关是带有短路保护和过载保护的塑壳断路器。有的电动机断路器采用电动机保护型，其保护动作在现实躲避启动电流的基础上还具有过载保护的要求，不需要再设置其他的热继电器。一般电路中配备的断路器主要以短延时保护为主，长延时保护由继电器负责。
三、冷藏库温度控制
制冷剂在电磁阀的控制下经由膨胀阀进入蒸发器中并通过吸热的方式来进行制冷。这温度达到预置的数值时，电磁阀门关闭。在开户电磁阀的同时，风机也开始运转，其目的是冷藏库内的空气形成对流进而使冷藏库内的温度更加均匀。
温度继电器对冷藏库内的温度进行监测。当温度高于预设值时，继电器会自动闭合，同时接通风机接触器和电磁阀。当温度低于预设值时，继电器断开，风机接触器和电磁阀也断开。手动控制是由人工对风机和电磁阀进行操作的工作。冷藏库的除霜工作也需要定期进行。
四、结束语
经过研究我们可以发现，船舶制冷装置的制冷控制属于自动控制。如果继电器性故障则制冷工作无法继续进行，手动控制则用为备用装置对自动控制系统起到辅助作用。制冷系统通过“可编程控制器”进行自动控制，在制冷装置中内置温度传感器对自动控制系统进行监视。也可以通过“可编程控制器”对压缩机进行控制。
参考文献
三路触摸控制电路的设计 篇12
关键词：三路触摸,数字电路,计数器,触发器
三路触摸控制电路可根据需要控制三路灯光, 达到节能效果, 同时增加多种灯光效果, 触摸控制电路, 用手指触摸感应片, 灯就点亮, 并根据触摸的次数, 三路灯光有规律地交替点亮, 不仅适合于家庭而且也适用于办公楼等公共场所, 目前在各种装饰灯具中有着广泛的应用, 电路制作方便、性能稳定可靠等优点。
1 电路组成
该电路由电源电路、触摸感应触发电路、控制电路组成。电路中的核心元器件是数字集成电路CD4024。图1为三路触摸控制电路原理图, 电路分3部分组成。电源电路:主要由4个整流二极管组成。触摸感应触发电路:由555时基电路组成, 构成单稳态触发器。控制电路:由七位二进制串行计数器CD4024及可控硅组成。
2 原理分析
2.1 电源电路
由二极管D1-D4, 电阻R5, 电容C4及稳压二极管D5组成, 其中D1-D4组成桥式整流, 将220V交流电转换为脉动直流, 一方面作为三路负载灯光的供电源, 另一方面, 由R5、C4对该电压进行降压和滤波, 并由稳压二级管稳压, 电压约为7.5V左右, 为555时基电路、计数器CD4024等供电, 并作为后续单元电路的电源电压。
2.2 触摸感应触发电路
电路由三极管VT及555时基集成电路组成。 555时基电路构成单稳态触发器, R8、C3为定时元件, 3脚输出时钟信号。当人体触摸感应端后, 产生杂乱的脉冲, 三极管饱和导通, 2脚低电平触发, 3脚输出脉冲信号送CD4024。
555电路由电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、放电管和输出缓冲器5个部分组成。电阻分压器由三个5kΩ的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1、C2提供参考电压, 比较器C1的参考电压为2/3Vcc, 加在同相输入端, 比较器C2的参考电压为1/3Vcc, 加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。高电平触发信号加在C1的反相输入端, 与同相输入端的参考电压比较后, 其结果作为基本RS触发器R端的输入信号;低电平触发信号加在C2的同相输入端, 与反相输入端的参考电压比较后, 其结果作为基本RS触发器S端的输入信号。基本RS触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。图2为555时基电路结构。
2.3 控制电路
该部分电路由计数器CD4024及单向可控硅D6-D8组成。CD4024由T型触发器组成的七位二进制串行计数器, 用于分频、计数, 内部有七个计数级 (FF1-FF7) , 每个计数级均有输出端, 即Q0-Q6七位, 如图3所示。各位触发器都用下降沿触发。清零端CR加“1”电平时, 各输出端都清零;正常工作时, 2脚CR零电平。
当第一个计数脉冲CP到时, 第一位触发器FF1由0状态翻转到1状态, Q0端输出正跃变, FF2不翻转, 保持0状态, 此时计数器的状态为Q2Q1Q0=001状态, 可控硅触发导通, 第一个灯点亮。图4为三路输出波形。
当第二个计数脉冲CP到时, 第一位触发器FF1由1状态翻转到0状态, Q0端输出负跃变, FF2由0状态翻转到1状态, Q1输出正跃变, FF3保持0状态不变, 此时计数器的状态为Q2Q1Q0=010状态, 由可控硅控制, 第一个灯灭, 第二个灯点亮。
当连续输入计数脉冲, 根据上述规律, 只要低位触发器由1状态翻转到0状态, 相邻高位触发器的状态便改变。三路输出状态转换顺序见表1。由表1可知, 当输入第8个CP时, 灯全灭。从第9个计数脉冲CP开始, 计数器又开始新的计数循环, 开始新一轮工作。
3 元器件的选择
电源整流二极管选用1N4007, 其工作电流为1A、最高电压1000V;电阻R5选100K/2W, 考虑到电网的电压波动引起整机电压升高, 从而导致电容两端电压超过耐压值而损坏电容, 因此C4耐压值不低于25V, 稳压二级管选用55C7V5稳压值为7.5V、 灯泡选用220V/60W以下照明灯。
可控硅选用1A/400V单向可控硅MCR100-6型, 为小型塑封单向晶闸管, 其正向额定电流为1A, 可控制100W以下任何照明电路。当可控硅的阳极与阴极K之间外加正向电压, 此时控制极G与阴极之间有输入正向触发电压, 可控硅导通。
集成电路U1选用NE555、U2选用CMOS数字集成电路CD4024。
4 结语
本电路采用555时基电路和CD4024数字集成电路实现三路触摸控制灯光的效果, 555定时器是一种用途广泛的多功能电路, 外部配接几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路, 因而555电路在波形的产生与变换、测量与控制、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。CD4024为七位二进制串行计数器、含有七个二进制计数器, 电路使用简单。本电路元件选择方便, 调试简单, 在实际应用中最多可扩充至七路、通过一个触摸开关方便控制多路电路, 电路工作稳定。
参考文献
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