【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 偏。此時(shí)只能流過(guò)很小的反向飽和電流，當(dāng)電壓進(jìn)一步提高到 J1 結(jié)的雪崩擊穿電壓后，接差 J3 結(jié)也擊穿，電流迅速增加， 圖 的特性開(kāi)始彎曲，如特性O(shè)R 段所示，彎曲處的電壓 URO 叫 “反向轉(zhuǎn)折電壓 ”。此時(shí)，可控硅會(huì)發(fā)生永久性反向擊穿。 圖 陽(yáng)極加反向電壓 11 正向特性 當(dāng)控制極開(kāi)路，陽(yáng)極上加上正向電壓時(shí)（見(jiàn)圖 ）， J J3 結(jié)正偏，但 J2結(jié)反偏，這與普通 PN 結(jié)的反向特性相似，也只能流過(guò)很小電流，這叫正向阻斷狀態(tài)，當(dāng)電壓增加，圖 3 的特性發(fā)生了 彎曲，如特性 OA 段所示，彎曲處的是UBO 叫：正向轉(zhuǎn)折電壓 圖 陽(yáng)極加正向電壓 由于電壓升高到 J2 結(jié)的雪崩擊穿電壓后， J2 結(jié)發(fā)生雪崩倍增效應(yīng)，在結(jié)區(qū)產(chǎn)生大量的電子和空穴，電子時(shí)入 N1 區(qū)，空穴時(shí)入 P2 區(qū)。進(jìn)入 N1 區(qū)的電子與由 P1 區(qū)通過(guò) J1 結(jié)注入 N1 區(qū)的空穴復(fù)合，同樣，進(jìn)入 P2 區(qū)的空穴與由 N2 區(qū)通過(guò) J3 結(jié)注入 P2 區(qū)的電子復(fù)合，雪崩擊 穿，進(jìn)入 N1 區(qū)的電子與進(jìn)入 P2 區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)合掉，這樣，在 N1 區(qū)就有電子積累，在 P2 區(qū)就有空穴積累，結(jié)果使 P2 區(qū)的電位升高， N1 區(qū)的電位下降， J2 結(jié)變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降，出現(xiàn)所謂負(fù)阻特性，見(jiàn)圖 的虛線 AB 段。 這時(shí) J J J3 三個(gè)結(jié)均處于正偏，可控硅便進(jìn)入正向?qū)щ姞顟B(tài) 通態(tài)，此時(shí)，它的特性與普通的 PN 結(jié)正向特性相似，見(jiàn)圖 中的 BC 段 3） 觸發(fā)導(dǎo)通 在控制極 G 上加入正向電壓時(shí)（見(jiàn)圖 ）因 J3 正偏， P2 區(qū)的空穴時(shí)入N2 區(qū)， N2 區(qū)的電子進(jìn)入 P2 區(qū)，形成觸發(fā) 電流 IGT。在可控硅的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔茫ㄒ?jiàn)圖 ）的基礎(chǔ)上，加上 IGT 的作用，使可控硅提前導(dǎo)通，導(dǎo)致圖 3 的伏安特性 OA 段左移， IGT 越大，特性左移越快。 圖 陽(yáng)極和控制極均加正向電壓 如何鑒別可控硅的三個(gè)極 12 鑒別可控硅三個(gè)極的方法很簡(jiǎn)單，根據(jù) PN 結(jié)的原理，只要用萬(wàn)用表測(cè)量一下三個(gè)極之間的電阻值就可以。 陽(yáng)極與陰極之間的正向 和反向電阻在幾百千歐以上，陽(yáng)極和控制極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上（它們之間有兩個(gè) PN 結(jié)，而且方向相反，因此陽(yáng)極和控制極正反向都不通）。 控制極與陰極之間是一個(gè) PN 結(jié)，因此它的正向電阻大約在幾歐 幾百歐的范圍，反向電阻比正向電阻要大。可是控制極二極管特性是不太理想的，反向不是完全呈阻斷狀態(tài)的，可以有比較大的電流通過(guò)，因此，有時(shí)測(cè)得控制極反向電阻比較小，并不能說(shuō)明控制極特性不好。另外，在測(cè)量控制極正反向電阻時(shí)，萬(wàn)用表應(yīng)放在 R*10 或 R*1 擋，防止電壓過(guò)高控制極反向擊穿。 若測(cè)得元件陰陽(yáng)極正反向已短路 ，或陽(yáng)極與控制極短路，或控制極與陰極反向短路，或控制極與陰極斷路，說(shuō)明元件已損壞。 紅外發(fā)光 /接 收 二極管 紅外發(fā)光二極管實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為 940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高 的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。 紅外遙控常用的載波頻率為 38kHz，這是由發(fā)射端所使用的 455kHz 晶振來(lái)決定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取 12，所以455kHz247。12≈ kHz≈38kHz 。也有一些遙控系統(tǒng)采用 36kHz、 40kHz、 56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。 常用的紅外發(fā)光二極管（如 SE303PH303 ），其外形和發(fā)光二極管 LED 相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約 ）。管壓降約 ，工作電流一般小于 20mA。為了適應(yīng)不同的工作 電壓，回路中常串有限流電阻。 紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。直射式指發(fā)光管和接收管相對(duì)安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時(shí)接收管始終無(wú)光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物時(shí)，接收管收到反射回來(lái)的紅外線才工作。 13 雙管紅外發(fā)射電路，可提高發(fā)射功率，增加紅外發(fā)射的作用距離。 2． 1． 6 其它電路設(shè)計(jì)方案介紹 作者通過(guò)收集資料和設(shè)計(jì)有了兩套不同設(shè)計(jì)方案。這些方案都有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)，下面就簡(jiǎn)要的介紹一下其中的另外一套設(shè)計(jì)方案： 采用 PT2248 和 PT2249 編碼解碼芯片組成的電路 本電路可遙控白熾 燈 的亮度和開(kāi)關(guān)，它能夠同時(shí)控制四個(gè)接受器，可用于家庭的照明燈具的遙控控制。 有以下特點(diǎn)： （ 1） 可以通過(guò)手動(dòng)或遙控器來(lái)控制電燈的開(kāi) /關(guān)與調(diào)光。 （ 2） 用一個(gè)遙控器可遙控室內(nèi)不同安裝位置的四個(gè)接收器。 （ 3） 每路接收器獨(dú)立控制電燈，輸出功率可達(dá) 700W。 （ 4） 具有亮度記憶功能，每次開(kāi)燈，電燈都保持前一次關(guān)燈時(shí)的亮度。 （ 5） 可以直接代替普通開(kāi)關(guān)而不必更改室內(nèi)布線，使用非常方便。 電路組成 本電路由紅外線編碼發(fā)射、接 收和調(diào)光控制電路組成，電路原理如圖 和圖 所示 圖 紅外編碼發(fā)射電路 14 圖 接收調(diào)光控制電路 15 電路工作原理 （ 1） 遙控發(fā)射電路 遙控發(fā)射電路見(jiàn)圖 。它由通用紅外編碼遙控發(fā)射集成電路 PT2248 組成。其振蕩端已內(nèi)附 500K 電阻，只需外接陶瓷濾波器或 LC 串聯(lián)諧振電路便能產(chǎn)生振蕩使電路工作，圖１中 X1 為 455KHZ 陶瓷濾波器。 PT2248 的 46 腳、 1012腳構(gòu)成鍵盤矩陣，本遙控開(kāi)關(guān)只用了其中的四個(gè) 鍵，并標(biāo)有數(shù)字 4，分別控制四只接收器?？刂菩盘?hào)由腳輸出，經(jīng) Q Q1 放大后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管 D1 向外發(fā)射遙控信號(hào)。 （ 2） 遙控接收電路 遙控接收電路見(jiàn)圖 。 IC3及 Q1組成紅外接收及前置放大電路， IC3選用通用紅外接收頭 HS0038，它在電路中起接收紅外信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、濾除 38HZ載頻等作用。 IC1為通用紅外接收解碼集成電路 PT2249。應(yīng)用時(shí)，只需在其振蕩輸入腳外接并聯(lián)的 RC，即可產(chǎn)生振蕩使電路工作。由 IC3輸出的紅外遙控信號(hào)經(jīng)三極管 Q1放大后輸入到 IC1的輸入端 腳， IC1內(nèi)部電路先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整形，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)、用戶碼檢驗(yàn)、出錯(cuò)檢驗(yàn)等。經(jīng)檢查正確后，相應(yīng)的輸出端變?yōu)楦唠娖健C1的 15腳為信號(hào)輸出端，本電路只用了其中的四個(gè)輸出端，并標(biāo)有數(shù)字 4，分別用波段開(kāi)關(guān) K1進(jìn)行轉(zhuǎn)換。只有當(dāng)遙控發(fā)射器按鍵的數(shù)字和遙控接收器波段開(kāi)關(guān)的數(shù)字相同時(shí)，遙控信號(hào)才對(duì)調(diào)光電路起作用。 IC2為專用調(diào)光集成電路 CS7232。由 IC1輸出的信號(hào)經(jīng)波段開(kāi)關(guān) K1，二極管D4輸入到 IC2的高電平信號(hào)輸入端腳，用以控制其輸出端腳的觸發(fā)脈沖信號(hào)，經(jīng)二極管 D5控制雙向可控硅 SCR1的導(dǎo) 通角及開(kāi) /關(guān)。當(dāng)遙控發(fā)射器送來(lái)的指令信號(hào)時(shí)間小于 ， IC2控制 SCR1實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能，而當(dāng)遙控發(fā)射器送來(lái)的指令信號(hào)時(shí)間大于 ， IC2控制 SCR1實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，即燈光由亮到暗，再由暗到亮作循環(huán)式調(diào)光，循環(huán)一周的時(shí)間約為 8秒，當(dāng)調(diào)到滿意的亮度時(shí)松開(kāi)按鍵即可。圖 2中 R7為 IC2的腳提供同步信號(hào)。 C7濾除尖脈沖干擾。 C2為 PLL濾波電容。 D5為雙向可控硅 SCR1提供觸發(fā)信號(hào)。 K2為手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，其控制作用與遙控發(fā)射器按鍵的控制作用相同。 C R D D C5構(gòu)成電容降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電 路。 D R8構(gòu)成電源指示電路，當(dāng)遙控開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)， D6點(diǎn)亮，接通時(shí) D6熄滅。 本遙控開(kāi)關(guān)適合用來(lái)改裝家庭、辦公室、賓館、酒店等場(chǎng)所的燈光設(shè)備。筆 16 者將廳房里的吊燈改用此遙控開(kāi)關(guān)控制，效果很好。 （ 3） 芯片介紹 PT2248 是一種紅外線遙控發(fā)送芯片，利用 CMOS 的工藝設(shè)計(jì)。 PT2248 內(nèi)部是 CMOS 電路，所以它具有下列幾種優(yōu)點(diǎn)：低功率消耗、寬量程的操作，低電壓操作 (Vcc=～ )，外部的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 PT2249A 是一種紅外線遙控接受芯片，利用 CMOS 工藝設(shè)計(jì)，因此也具有低功率消耗及 非常高抗干擾能力，而且只需很簡(jiǎn)單的外部電路就可以控制 PT2249A。PT2249A 共 16 支引腳和能夠一次接收控制 10 個(gè) PT2248 傳送過(guò)來(lái)的點(diǎn)信號(hào)。 另外 PT2249A 還有反相／非反相輸入信號(hào)的信息功能，可根據(jù)電路的不同設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)配。 3 安裝與測(cè)試 3． 1 安裝制作 清理元器件，重點(diǎn)辯別認(rèn)清電阻器阻值及相應(yīng)代號(hào)，對(duì)電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管、電源變壓器等要用萬(wàn)用表一一檢測(cè)。 安裝時(shí)，電阻器、整流二極管采用臥式插裝，并近貼電路板；瓷介電容器、電解電容器、三極管等采用立式插裝，也要 近貼電路板。發(fā)光二極管安裝時(shí)可不講極性，因?yàn)槠涔╇婋娐窞榻涣麟娫矗溆嘤袠O性元件：如電解電容器、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、三極管、集成電路等必須按正確的極性插裝，否則電路不會(huì)正常工作。 紅外線發(fā)射管和接收頭 H 焊接時(shí)注意極性，焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。 焊完元器件后，在覆銅面剪掉多余元器件的引線 ,工具最好用斜口鉗，可防止因剪線而使覆銅皮損壞。 焊接完后，請(qǐng)認(rèn)真對(duì)照電路原理圖、安裝圖檢查電路板上有無(wú)漏焊、錯(cuò)焊、短路、斷路等錯(cuò)誤現(xiàn)象，確認(rèn)無(wú)誤后才能通電。 3． 2 調(diào)試與檢測(cè)安全 調(diào)試與檢測(cè) 過(guò)程中，要接觸各種電路和儀器設(shè)備，特別是各種電源及高壓電路，高壓大容量電容器等，為保護(hù)檢測(cè)人員安全，防止測(cè)試設(shè)備和檢測(cè)線路的損壞，除嚴(yán)格遵守一般安全規(guī)程外，還必須注意調(diào)試和檢測(cè)工作中制定的安全措施。 17 供電安全： 大部分故障檢測(cè)過(guò)程中都必須加電，所以調(diào)試檢測(cè)過(guò)的設(shè)備儀器，最終都要加電檢驗(yàn)。抓住供電安全就抓住了安全的關(guān)鍵。 （ 1） 調(diào)試檢測(cè)場(chǎng)所應(yīng)有漏電變化開(kāi)關(guān)和過(guò)載保護(hù)裝置，電源開(kāi)關(guān)，電源線及插頭插座必須符合安全用電要求， 任何帶電導(dǎo)體不得裸露。檢測(cè)場(chǎng)所的總電源開(kāi)關(guān)，應(yīng)放在明顯且易于操作的 位置，并設(shè)置相應(yīng)的指示燈。 （ 2） 注意交流調(diào)壓器的接法。檢測(cè)中往往使用交流調(diào)壓器進(jìn)行加載和調(diào)整試驗(yàn)。由于普通調(diào)壓器輸入與輸出端不隔離，必須正確區(qū)分相線與零線的接法，如圖一中使用二線插頭座，容易接錯(cuò)線，使用三線插頭座則不會(huì)接錯(cuò)。 （ 3） 在調(diào)試檢測(cè)場(chǎng)所最好裝備隔離變壓器，一方面可以保證檢測(cè)人員操作安全，另一方面防止檢測(cè)設(shè)備故障與電網(wǎng)之間相互影響。隔離變壓器之后，再接調(diào)壓器，則無(wú)論如何接線均可保證安全。 測(cè)量?jī)x器安全 ： （ 1） 所用測(cè)試儀器要定期檢查，儀器外殼及可接觸部分不應(yīng)帶電。 凡金屬外殼儀器， 必須使用三線插頭座，并保證外殼良好接地。電源線一般不超過(guò)2 米，并具有雙重絕緣。 （ 2） 測(cè)試儀器通電時(shí)若保險(xiǎn)絲燒斷，應(yīng)更換同規(guī)格熔絲管后再通電，若第二次再燒斷則必須停機(jī)檢查。 （ 3） 帶有風(fēng)扇的儀器如通電后風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或有故障，應(yīng)停機(jī)檢查。 （ 4） 功耗較大的儀器 (＞ 500W)斷電后應(yīng)冷卻一段時(shí)間再通電（一般 3～10 分鐘，功耗越大時(shí)間越長(zhǎng)），避免燒斷保險(xiǎn)絲或儀器零件。 幾個(gè)必須記住的安全操作觀念： （ 1） 不通電不等于不帶電。對(duì)大容量高壓電容只有進(jìn)行放電操作后才可以認(rèn)為 不帶電。 （ 2） 斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)不等于斷開(kāi)電源?？赡芟嚓P(guān)部分仍然帶電，只有拔下電源插頭才可認(rèn)為是真正斷開(kāi)電源。 （ 3） 電氣設(shè)備和材料安全工作的壽命有限。無(wú)論最簡(jiǎn)單的電氣材料，如導(dǎo)線、插頭插座，還是復(fù)雜的電子儀器，由于材料本身老化變質(zhì)及自然腐蝕等因素，安全工作的壽命是有限的，決不可無(wú)限制使用。各種電氣材料、零部件、設(shè)備儀器安全工作的壽命不等，但一般情況下， 10 年以上的零部件和設(shè)備就應(yīng)該 18 考慮檢測(cè)更換，特別是與安全關(guān)系密切的部位。 紅外 線 遙感發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接 收兩大部分組成，系統(tǒng)采用編 /解碼 專用集成電路和單片機(jī)芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電路由如下的幾個(gè)基本模塊組成：直流穩(wěn)壓電源，紅外發(fā)射電路。 系統(tǒng)框圖如圖所示。 、紅外 線 發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 1 、 主要芯片 —— 單片機(jī) 89C2051 介紹 同一般微處理器的 80C51 的控制器也由指令寄存器 IR 。指令譯碼器 ID 。 定時(shí)及控制邏輯電路和程序計(jì)數(shù)器 PC 等組成。 程序計(jì)數(shù)器 PC 是一個(gè) 16 為的計(jì)數(shù)器（注： PC 不屬于特殊功能寄存器 SFR 的范疇）。他總是存放著下一個(gè)要取得指令的 16 位存儲(chǔ)單元地址。也就是說(shuō)， 19 CPU 總是把 PC 的內(nèi)容作為地址，從內(nèi)存中取出指令碼或含在指令中的操作數(shù)。因此，每當(dāng)取完一個(gè)字節(jié)后， PC 的內(nèi)容自動(dòng)加 1 ，為取下一個(gè)字節(jié)作好準(zhǔn)備。只 有在執(zhí)行轉(zhuǎn)移 子程序調(diào)用指令和中斷響應(yīng)是例外，那時(shí) PC