【文章內(nèi)容簡介】 ，介質(zhì)中便產(chǎn)生了一個垂直于半導(dǎo)體表面的由柵極指向 P 型襯底 的電場，這個電場排斥空穴而吸引電子， P 型襯底中的少子電子被吸引到襯底表面，這些電子在柵極附近的 P 型硅表面便形成了一個 N 型薄層，即導(dǎo)通源極和漏極間的 N 型導(dǎo)電溝道。柵源電壓 vGS 越大則半導(dǎo)體表面的電場就越強，吸引到 P 型硅表面的電子就越多，感生溝道將越厚，溝道電阻將越小。相當于人工開關(guān)越接近于打開，流出的水（ iD）肯定越來越多了，當你把開關(guān)開到一定程度的時候水流就達到最大了。 9 32 場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)圖 本設(shè)計選擇 N 溝道 MOS 管，采用的是雙 MOS 管來對交流電進行控制。如圖 32所示， 33 開關(guān)電路 圖中的 AD 是接 線端子， Q4 和 Q3 是 N 溝道的 MOS 管，里面鑲嵌了一個二極管。 D7 和 D8 是用來保護 MOS 管的。本設(shè)計采用的是 BSP297，它的漏源電壓可以達到 200V，漏極電流可以達到 650mA，開啟電壓可以低到 0。 8V。又因為本設(shè)計的繼電器采用的是 220VAC 的電磁繼電器，因此給 MOS 管所分出來的電壓是非常小，導(dǎo)通后的電阻只有 2 歐姆，可以視為短路。而 D7 和 D8 的作用是：當強大的脈動電流時能通過 D7 和 D8 引向地線，防止損壞 MOS 管。 10 穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓 二極管 工作原理一種用于穩(wěn)定電壓的單結(jié) 二極管 。它的伏安特性，穩(wěn)壓 二極管 符號如圖 XX 所示。結(jié)構(gòu)同整流 二極管 。加在穩(wěn)壓 二極管 的 反向電壓增加到一定數(shù)值時，將可能有大量載流子隧穿偽結(jié)的位壘，形成大的反向電流，此時電壓基本不變，稱為隧道擊穿。當反向電壓比較高時，在位壘區(qū)內(nèi)將 可 能產(chǎn)生大量載流子 ，受強電場作用形成大的反向電流，而電壓亦基本不變，為雪崩擊穿。因此，反向電壓臨近擊穿電壓時，反向電流迅速增加，而反向電壓幾乎不變。 從而達到穩(wěn)壓的目的。 如圖 34 所示本設(shè)計的 BSP297 的的導(dǎo)通電壓只需要 6V，因此選擇合適的穩(wěn)壓二極管合適的阻容電路就可以使得 MOS 管導(dǎo)通和閉合。 35 穩(wěn)壓管電路 電磁繼電器 繼電器 是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于 自動控制 電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “自動 開關(guān) ”。 34 穩(wěn)壓管伏安圖 11 整機安裝與說明 再根據(jù)圖 35，對電流傳感開關(guān)，按鍵，繼電器，插座，進行接線，試驗開關(guān)進行接線。當干衣機啟動的時候，電流傳感開關(guān)檢測到電流的時候，電磁繼電器的線圈就會得電，從而干衣機輔助抽風 機與繼電器的常開觸點就會閉合，抽風機就會運行工作。而當干衣機不工作的時候，測試開關(guān)按下去的時候，繼電器會得電，抽風機會啟動工作。這個測試開關(guān)的作用是不用開啟干衣機的時候，也可以知道抽風機有沒有壞。 36 整機安裝圖 12 4. 實物制作與系統(tǒng)調(diào)試 實物制作 大家都知道電路板對于電子電路來說都相當重要，可以說沒有電路板就沒有電子電路。因為只有安裝在電路板上面，才能實現(xiàn)電路設(shè)計的各種功能。在本設(shè)計里面，電路板也充當著一個非同尋常的角色。然而，印制電路板（下面簡稱 PCB）卻使作者遇到了很多困難。在這里，作者想簡單介紹 PCB： PCB（ PrintedCircuitBoard），中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。 在一般的專業(yè)工廠里面， PCB 的方法是絲網(wǎng)印刷工藝流程：第一步，設(shè)計版圖；第二步，描圖；第三步，曬板；第四步，印刷；第五步，化學(xué)腐蝕；第六步，清洗和表面處理；第七步，印刷助焊、標識、阻焊等層；第八步，切割、打孔及其他機械加工；最后就可以得到成品電路板。 選用正規(guī)的制版和印刷工序并 不是明智之舉，原因很簡單，就是成本太高。除了這么專業(yè)的絲網(wǎng)印刷工藝，作者還可以選擇其他 PCB 的非印刷或者亞印刷的方法，例如：雕刻法、手工描繪法、貼圖法、油印法、熱熔塑膜制版法、使用預(yù)涂布感光敷銅板還有熱轉(zhuǎn)印法。 由于缺乏專業(yè)的儀器而且要考慮到成本等問題。經(jīng)過多方面利弊的權(quán)衡，作者決定嘗試預(yù)涂布感光敷銅板還有熱轉(zhuǎn)印法這兩種方法。 經(jīng)過第一種嘗試的失敗，讓作者在熱轉(zhuǎn)印法的嘗試更加小心和大膽。 材料： 電腦一臺，裝有 EDA 軟件。 激光打印機一臺，型號：兄弟 HL2140。價格： 820 元；價格實惠而且足夠勝任 熱轉(zhuǎn)印制 板中打印圖紙。 PCB 熱轉(zhuǎn)印機一臺，型號： “快易轉(zhuǎn) ”PCB 熱轉(zhuǎn)印機 KH320A；價格： 268 元；轉(zhuǎn)印速度快， 150MM 的板只需要 5min。還具有容易操作、高成功率、轉(zhuǎn)印效果好、進板順利、升溫迅速、互鎖功能、安全保護措施齊全、強大的技術(shù)支持等優(yōu)勢。 13 手電鉆一臺 ，型號： 1010D 鋁體電鉆；價格： 210 元；電壓： 220V；頻率： 5060Hz；輸入頻率： 250W；空載轉(zhuǎn)速： 2600 r/min。配 ~3mm 的鉆頭。本來想買 高速微型臺鉆， 由于考慮到控制成本的需要，所以最后選擇了普通手電鉆。 腐蝕機一臺，型 號： 金屬打標機 HNW300 電腐蝕打標機 ；價格： 800 元； 熱轉(zhuǎn)印紙、鉆頭、藍色環(huán)保腐蝕劑、細砂紙、油性記號筆、雙面覆銅板、鋼鋸條、美工刀、透明膠等若干。 制作步驟： 1. EDA 自動布線； 2. 把 PCB 圖打印在熱轉(zhuǎn)印紙上； 3. 通過鋼鋸條裁剪覆銅板到合適大??； 4. 用單面膠把打印好的轉(zhuǎn)印紙固定好一個邊； 5. 轉(zhuǎn)印紙上墨粉通過高溫和一定的壓力轉(zhuǎn)移到覆銅板上形成高精度的抗覆層； 6. 用 藍色環(huán)保腐蝕劑進行腐蝕； 7. 鉆孔； 8. 清理和焊接工作。 14 系統(tǒng)調(diào)試 電流傳感器調(diào)試 為了本設(shè)計的核心模塊電流傳感開關(guān)能夠正常運行， 作者采用了電壓測試法來經(jīng)驗電流傳感開關(guān)能否正常工作。如圖 41 所指示，本設(shè)計可以采用檢測每 個節(jié)點的電壓來檢測電流傳感開關(guān)是否正常。 41 電流傳感器節(jié)點電壓表 穿心電流（ A） 節(jié)點電壓 1 2 AC（ VAC） 4 DC SIGN 如表可以得知，當穿心電流為 的時候， MOS 管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，而 負載電壓就會一大部分加載到 MOS 管中，這樣會使得 MOS 管導(dǎo)通阻抗很大，使得 MOS 管燒掉。因此穿心電流為 的時候，此電流傳感開關(guān)不適合的啟動電流。當穿心電流大于 的時候， MOS 管就會處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此電流傳感開關(guān)處于開狀態(tài)。 41 電流傳感器原理圖 15 整機調(diào)試 電流傳感器經(jīng)過測試正常后，把電流互感開關(guān)、交流繼電器，測試按鈕和接線端子連接好后，如圖 42，在插座中插上一個數(shù)控焊臺，然后可以看看排氣扇是否啟動。 42 整機功能測試表 穿心電流（ A） 排氣扇是否開啟？ 繼電器是否鳴叫 否 是 是 否 1 是 否 是 否 2 是 否 是 否 從表格可以看到，當穿心為 的時候，由于給電磁繼電器的電壓不夠，因此電磁繼電器的觸點沒有閉合。當穿心電流大于等于 的時候，排氣扇就會啟動工作。 16 調(diào)試問題 調(diào)試問題在調(diào)試當中遇到了一些問題。當完成整個設(shè)計之后，作者開始尋找用電器來代替干衣機馬達。但是啟動電流至少是 ，功率大約 1500 瓦。所以嘗試了很多在家里的家用電器，都沒能成功啟動電風扇。然后以一些用電功率較大的用電器為目標。例如：風筒、熱吹風、空調(diào)、燙斗 等等。毫無疑問，上述的這些電器都符合條件?？紤]到攜帶的方便性，最終只能選擇風筒。然而問題并沒有就此結(jié)束，風筒一共有兩檔，分別為高低檔。由于功率有限，所以只有風筒在高檔的情況下，才可以啟動排氣扇。 17 5. 結(jié)論 以上為作者畢業(yè)期間的畢業(yè)設(shè)計 —— 基于電流互感器干衣機抽氣扇啟動開關(guān)的設(shè)計。本設(shè)計經(jīng)過反復(fù)修改和調(diào)試，基本滿足設(shè)計的要求。當干衣機啟動時抽氣扇也會隨之開啟。反之，抽氣扇也會隨之關(guān)閉；當干衣機關(guān)閉的時候，測試按鍵被按下時，抽氣扇也會隨著開啟。測試按鍵被彈上去時，抽氣扇會隨著關(guān)閉。 在設(shè)計中必須首先熟悉和掌握電流 傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理，以電流傳感器為核心的電路設(shè)計和技術(shù)了解。了解整流電路、驅(qū)動電路、穩(wěn)壓電路還有電磁繼電器的設(shè)計方法。概括地說，一個電流傳感器就成了一個處理系統(tǒng)，它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。因為目前在國外干衣機非常普及，所以本設(shè)計的市場前景非常大。在日后的中國市場也被行家一致看好。 通過對本設(shè)計的深入研究和探討，除了加深對以前的學(xué)科的認識，提高對書本以外知識的學(xué)習能力，增強知識的理解能力，提高解決實際問題的能力，培養(yǎng)自我創(chuàng)新意識。積累實踐經(jīng)驗，為以后的發(fā)展打下基礎(chǔ)，也 為在這方面的發(fā)展打下基礎(chǔ)。也能夠在這方面培養(yǎng)了興趣。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，無論從選題到定稿。從理論到實踐都使本人學(xué)到很多以前無法在課堂學(xué)到的知識。同時也明白了理論與實踐相結(jié)合的重要性，只有理論知識是不足夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論得到結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高實際動手能力和獨立思考能力。 18 參考文獻： [1] 童詩白 、 華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (第 4 版 ).北京： 清華大學(xué)電子學(xué)教研組 ， 2022. [2] 王得勝 、 韓紅彪 .電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 [M].武漢：電子工業(yè)出版社 .2022. [3] 李瀚蓀 .電路分析基礎(chǔ) [M]. 北京： 人民郵電出版社教材 . 2022. [4] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分 [M].北京：高等教育出版社 .2022. [5]郭志忠 .電子式電流互感器研究評述 [J].繼電器， 2022（ 7） . [6]李海濤 .電子式電流互感器的研究 [J].武漢大學(xué)， 2022（ 12） . [7]林欣 . 一種提高效率的線性穩(wěn)壓電路 [J].電測與儀表， 2022（ 5） . [8]周鵬 .增強型線性穩(wěn)壓電路 [J].農(nóng)機化研究， 2022（ 4） . [9]周傳璘 . 高速數(shù)字電路設(shè)計中信號完整性分析與研究 [D].武漢：武漢理工大學(xué)，通信與信息系統(tǒng)， 2022. [10][M].2022. [11]Frank Petruzella .Programmable Logic Controllers[M]. 2022.