【正文】 電視視力保護燈電路設(shè)計 圖 1 電視機視力保護燈的總框圖 電源電路 系統(tǒng)采用 12V直流電供電 。 220V交流 電經(jīng)變壓器降壓至 15V，再經(jīng)線性穩(wěn) 壓器得到一個 12V的直流電壓 。 信號拾取 電路 由這個電路進行對電視機信號進行拾取，從而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，才能進行與電視機同步的工作。 信號 放大電路 由于拾取的 電視機 電信號比較弱，所以想通過放大電路對其進行信號放大。電壓并聯(lián)負反饋電路具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，適用于信號源內(nèi)阻較大的場合。三極管最基本的應(yīng)用就是將微弱信號進行放大。 12V電源 信號拾取電路 放大電路 光控電路 倍壓整流電路 可控硅開關(guān)電路 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 倍壓 整流電路 整流，就是把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程。電力網(wǎng)供給用戶的是交流電，而各種無線電裝置需要用直流電。利用具有單向?qū)щ娞匦缘钠骷?，可以把方向和大?交變的電變換流為直流電。 可控硅開關(guān)電路 可控硅的導(dǎo)通條件：由阻斷到導(dǎo)通必須同時具備兩個條件：可控硅的陽極與陰極之間加正向電壓，控制極與陰極之間加正向觸發(fā)電壓，而可控硅從截至到導(dǎo)通后，觸發(fā)電壓失去了作用。關(guān)斷條件，從導(dǎo)通到關(guān)斷，可減少陽極與陰極之 間的陰極電流，使之小于維持電流或使陽極電壓反向或斷開主電路 ， 控制燈泡的自動關(guān)斷和開啟的電路。 光控電路 電路主要由光敏電阻等其它組成 ， 光敏電阻是一種半導(dǎo)體光電器件。當(dāng)光照射到光電導(dǎo)體上時，如果這個光電導(dǎo)體是本征半導(dǎo)體材料，且光照輻射能量足 夠強，光導(dǎo)材料價帶上的電子將被激發(fā)到導(dǎo)帶上去，使導(dǎo)帶的電子和價帶的空穴增加，光電導(dǎo)體的導(dǎo)電率變大，即光敏阻電阻的值將減少。白天光敏電阻呈現(xiàn)低電阻，使電壓衰減很大，從而使三極管截至，電燈不會亮。晚上光敏電阻呈高電阻，使三極管導(dǎo)通，電路就正常工作，電燈被點亮。 3 電視機視力保護燈的設(shè)計 單元電路的設(shè)計 電路主要由電視機通斷信號拾取器、信號放大器、信號整流器、可控硅開關(guān)、光控 電路與電源電路等幾大部分組成。 電源電路 電源電路主要由變壓器、整流橋和三端穩(wěn)壓器以及濾波電路組成。 ⑴ 變壓器 變壓器 是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。本設(shè)計中變壓器的作用是 降壓。電源輸入為 220V交流電，這里采用 15V變壓器，則輸出峰峰值為 15V的交流電。 見圖 2： 4 電視視力保護燈電路設(shè)計 圖 2 變壓器電路圖 ⑵ 整流橋 整流橋是四個二極管（ 1N4007）組成的全橋電路， 主要作用就是通過二極管的單向?qū)ǖ奶匦詫㈦娖皆诹泓c上下浮動的交流電轉(zhuǎn)換為單向 脈動 的直流電 。 見圖 3： 圖 3 整流橋 如圖 3， 電路中采用四個二極管，互相接成橋式結(jié)構(gòu)。利用二極管的電流導(dǎo)向作用，在交流輸入電壓 U2 的正半周內(nèi)，二極管 VD VD4導(dǎo)通， VD VD3截止，在負載 R上得到上內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 正下負的輸出電壓；在負半周內(nèi)，正好相反， VD VD4 截止， VD VD3 導(dǎo)通，流過負載 R的電流方向與正半周一致。因此，利用變壓 器的一個副邊繞組和四個二極管，使得在交流電源的正、負半周內(nèi)，整流電路的負載上都有方向不變的脈動直流電壓和電流。 ⑶ 三端穩(wěn)壓器 LM7812 LM7812 是一種常見的線性穩(wěn)壓器，具有 輸出穩(wěn)定性好、使用方便、輸出過流 、過熱自動保護的特點。 最大輸出電流 500mA，最小輸出電壓 ，最大 。 電路圖如下： 圖 4 LM7812 電路圖 C C C7和 C8為濾波電容， C5和 C7濾除高頻噪音， C6和 C8濾除低頻。 信號拾取 電路 電視機通斷信號拾取電路 由電磁線圈 L電容 C1組成 。 ⑴ 工作原理 當(dāng)電視機打開時，電視機電源線因通電會在周圍產(chǎn)生 50Hz的電磁場，電磁線圈 L1就拾取這 50Hz 的交變磁場，從而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號由 C1輸出。電路圖如下圖 5所示 ： 6 電視視力保護燈電路設(shè)計 圖 5 通斷信號拾取電路 ⑵ 元器件 的選擇 電磁線圈 L1需要自制，找一個舊收音機里的輸入或輸出變壓器鐵芯，尺寸為 3718 。先將鐵芯的一邊剪去，使鐵芯成 “U” 型，利用線圈原有的骨架，在上面用 漆包線繞約 200 匝即可。 信號放大電路 ⑴ 信號放大器 信號放大器：由 T R R C R T C R4等 組成。由 信號拾取電路拾取的信號，經(jīng) T1和 T2組成的兩級三極管放大電路放大后，由 C3輸出，電路圖如下圖 6所示 ： 圖 6 信號放大電路 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 ⑵ 元器件的選擇 T1和 T2可用 9013 型等硅 NPN 三極管， β 值宜在 100～ 150 間。 9013 是一種最常用的普通三極管 ， 它是一種低電壓 ,大電流 ,小信號的 NPN 型硅三極管，其特性如下： 結(jié)構(gòu)： NPN 工作溫度： 55℃ ~ +150℃ 集電極 發(fā)射極電壓 : 25V 集電極 基電壓 : 45V 射極 基極電壓 : 5V 集電極電流 : 耗散功率 : 特怔頻率 : 最小 150MHz 放大倍數(shù)： D6491 E78112 F96135 G122166 H144220 I190300 信號整流電路 由 D D C3和 C4組成信號整流 倍壓 電路。如下圖 7所示 ： 圖 7 信號整流電路 ⑴ 元器件的選擇 VD5和 VD5為 1N4148 型等硅開關(guān)二極管。 1N4148 是一種小型的高速開關(guān)二極管，開關(guān)比較迅速， 100V 反向耐壓和 150mA 平均正向電流，非常適合一般場合做普通整流用， 4pF的結(jié)電容和 4nS的反向恢復(fù)時間足夠滿足多數(shù)場合使用， 非常易于獲得，以及價格低廉，8 電視視力保護燈電路設(shè)計 通用性極廣的一個小信號高頻二極管。廣泛用于信號頻率較高的電路進行單向?qū)ǜ綦x，通訊電腦板，電視機電路及工業(yè)控制電路中常用它。 其特性如下： 正常正向電 If: 150mA 最大正向電流 Imax: 500mA 最大重復(fù)峰值電流 Ifs: 450mA 最大重復(fù)峰值電壓 Umax: 100V 最大連續(xù)反向電壓 Urrm: 75V 最大正向電壓 Uf: 1V 工作溫度 ： 65℃ ~ 200℃ ⑵ 二倍壓整流電路其工作原理 當(dāng) Ui 正半周時節(jié)，電壓極性如圖所示 ， VD1 導(dǎo)通， VD2 截止； C1 充電，電流方向和 C1上電壓極性如圖所示， C1電壓最大值可達 Ui。 圖 8 二倍壓整流電路 當(dāng) Ui 負半周時節(jié)，電壓極性如圖所示， VD2 導(dǎo)通 ， VD1 截止； C2 充電，電流方向和 C2上電壓極性如圖所示， C2電壓最大值可達 2 Ui。 可見，對電荷的存儲作用，使輸出電壓（即 C2上的電壓）為變壓器副邊電壓的兩倍，利用同樣原理可以實現(xiàn)所需倍數(shù)的輸出電壓。 可控硅開關(guān)電路 可控硅開關(guān)電路 由 C R R T R R VT 等組成。 C4 兩端得到的直流電壓，經(jīng)R5與 R6分壓后，加到 T3的基極使 T3導(dǎo)通， 再經(jīng) R7與 R8分壓后，為可控硅提供可靠的觸發(fā)信號， 可控硅 TV獲得觸發(fā)電 壓 而開通，電燈 VD7被點亮發(fā)光。 電路圖如下圖 9： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 圖 9 可控硅開關(guān)電路 ⑴ 元器件的選擇 T4可用 9013 型等硅 NPN 三極管， β≥200 。 VT 可用 BT169D、 MCR1008 型等小型塑封單向可控硅。 MCR1008 單向可控硅 是一種 先進的玻璃鈍化芯片、具有靈敏的控制極觸發(fā)電流，通態(tài)壓降低。 廣泛應(yīng)用于各種萬能開關(guān)器、小型馬達控制器、 彩燈控制器、漏電保護器、燈具繼電器激勵器、邏輯集成電路驅(qū)動、大功率可控硅門極驅(qū)動、摩托車點火器等線路功率控制。 其 主要參數(shù) 如下： 電壓 Vdrm: 600