基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功率放大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)部分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-wenkub
2023-07-08 14:55:56 本頁面
【正文】 輸入電壓達(dá)到一定值時(shí)，電流不再隨電壓的升高而明顯增大，這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍。固態(tài)繼電器的輸入電路是為輸入控制信號提供一個(gè)回路，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號源。這樣的放大電路統(tǒng)稱為功率放大電路。智能溫控器（數(shù)字溫控器）是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測試技術(shù)的結(jié)合，特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種控制器，并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)控制功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平，現(xiàn)階段正朝著高精度高質(zhì)量的方向發(fā)展,相信以我國的實(shí)力，溫控技術(shù)在不久的將來一定會(huì)為于世界前列。5V的直流電。溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然己經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比，仍然有著較大的差距。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國家，企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。在電子電路設(shè)計(jì)中,很多系統(tǒng)需要對輸出信號進(jìn)行放大,以提高其帶負(fù)載能力,驅(qū)動(dòng)后級電路,因此就要對信號進(jìn)行功率放大。關(guān)鍵詞：溫度控制系統(tǒng), Proteus, PID, 功率放大電路目 錄摘 要 1第一章 功率放大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 固態(tài)繼電器 三極管 RC回路 功率放大環(huán)節(jié)電路 8第二章 溫度控制的總體設(shè)計(jì)和思路 溫度控制方框圖 AT89S52單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 溫度傳感器的選擇 1溫度采集電路 1數(shù)碼管溫度顯示電路 1 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 1電源5V總體設(shè)計(jì) 1電路總體設(shè)計(jì)圖 1 DS18B20初始化 1 系統(tǒng)流程圖 17第三章 調(diào)試 18第四章 結(jié)束語 19參考文獻(xiàn) 2022第一章 功率放大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)功率放大電路通常作為多級放大電路的輸出級。、固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器(Solid State Relays,縮寫SSR)是一種無觸點(diǎn)電子開關(guān)，由分立元器件、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片，采用混合工藝組裝來實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號耦合，由固態(tài)器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能，內(nèi)部無任何可動(dòng)部件。固態(tài)繼電器的輸入電路多為直流輸入，個(gè)別的為交流輸入。固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。功能電路可包括檢波整流、過零、加速、保護(hù)、顯示等各種功能電路。 固態(tài)繼電器原理 固態(tài)繼電器(Solidstate Relay, SSR)是一種由固態(tài)電子組件組成的新型無觸點(diǎn)開關(guān)，利用電子組件（如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體組件）的開關(guān)特性，達(dá)到無觸點(diǎn)、無火花、而能接通和斷開電路的目的，因此又被稱為“無觸點(diǎn)開關(guān)”。同時(shí)交流型的SSR采用過零觸發(fā)技術(shù)，使SSR可以安全地用在計(jì)算機(jī)輸出接口，不會(huì)像EMR那樣產(chǎn)生一系列對計(jì)算機(jī)的干擾，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重當(dāng)機(jī)。AC—SSR的控制觸發(fā)方式不同，又可分為過零觸發(fā)型和隨機(jī)導(dǎo)通型兩種。2為輸入端，4為輸出端。Ⅱ區(qū)為10～25V和(10～25)V范圍，稱為響應(yīng)區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)只要加入輸入信號，SSR立即導(dǎo)通。而若交流電壓波形在圖2中的Ⅲ區(qū)內(nèi)時(shí)，則因V2飽和而抑制V3和V4的導(dǎo)通，而使SSR被抑制，從而實(shí)現(xiàn)了過零觸發(fā)控制。 SSR的輸出端器件可分為雙向晶閘管和兩只單向晶閘管反并聯(lián)形式。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流了。、RC回路RC吸收回路的作用，一是為了對感性器件在電流瞬變時(shí)的自感電動(dòng)勢進(jìn)行鉗位，二是抑制電路中因dV/dt對器件所引起的沖擊，在感性負(fù)載中，開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，如果此時(shí)感性負(fù)載的磁通不為零，根據(jù)愣次定律便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢，對外界辭放磁場儲(chǔ)能，為簡單起見，一般都采用RC吸收回路，將這部份能量以熱能的方式消耗掉。R的取值，以開關(guān)所能承受的瞬時(shí)反壓，比初始電流值；此值過小則動(dòng)態(tài)功耗過大，引值過大則達(dá)不到保護(hù)開關(guān)的作用；C的取值，則需要滿足在鉗位電平下能夠儲(chǔ)存磁能的一半，且滿足一定的dV/dt、功率放大環(huán)節(jié)電路我們給單片機(jī)設(shè)置一個(gè)固定的溫度范圍，當(dāng)溫度傳感器測量的溫度高于我們設(shè)置的最高數(shù)值時(shí)，是繼電器的產(chǎn)開開關(guān)閉合，使開關(guān)打開通電。只要通過程序，將我們所要達(dá)到的溫度控制在一個(gè)恒溫狀態(tài)下。圖3 溫度控制電路如圖所示為穩(wěn)定的阻性負(fù)載，為了防止輸入電壓超過額定值，需設(shè)置一限流電阻Rx；當(dāng)負(fù)載為非穩(wěn)定性負(fù)載或感性負(fù)載時(shí)，在輸出回路中還應(yīng)附加一個(gè)瞬態(tài)抑制電路，目的是保護(hù)固態(tài)繼電器。壓敏電阻電流值應(yīng)按下式計(jì)算：Imov=(VmaxVmov)/ZS其中ZS為負(fù)載阻抗、電源
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