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(shū)(編輯修改稿)
2025-07-20 14:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)給，：Ie=Ib+Ic，這就是說(shuō)，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即：β1=Ic/Ib 式中：β1稱(chēng)為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為：β= △Ic/△Ib。式中β稱(chēng)為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)β1和β的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見(jiàn)，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，β值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔?。、RC回路RC吸收回路的作用，一是為了對(duì)感性器件在電流瞬變時(shí)的自感電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行鉗位，二是抑制電路中因dV/dt對(duì)器件所引起的沖擊，在感性負(fù)載中，開(kāi)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(shì)，對(duì)外界辭放磁場(chǎng)儲(chǔ)能，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，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。設(shè)計(jì)RC吸收回路參數(shù)，需要先確定磁場(chǎng)儲(chǔ)能的大小，這分幾種情況：電機(jī)、繼電器等，它的勵(lì)磁電感與主回路串聯(lián)，磁場(chǎng)儲(chǔ)能需要全部由RC回路處理，開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，RC回路的初始電流等于關(guān)斷前的工作電流；工頻變壓器、正激變壓器，它的勵(lì)磁電感與主回路并聯(lián)，勵(lì)磁電流遠(yuǎn)小于工作電流。雖然磁場(chǎng)儲(chǔ)能也需要全部由RC回路處理，但是開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，RC回路的初始電流遠(yuǎn)小于關(guān)斷前的工作電流。反激變壓器，磁場(chǎng)儲(chǔ)能由兩部份辭放，其中大部份是通過(guò)互感向二次側(cè)提供能量，只有漏感部份要通過(guò)RC回路處理，以上三種情況，需要測(cè)量勵(lì)磁電感，互感及漏感值，再求得RC回路的初始電流值。R的取值，以開(kāi)關(guān)所能承受的瞬時(shí)反壓，比初始電流值；此值過(guò)小則動(dòng)態(tài)功耗過(guò)大，引值過(guò)大則達(dá)不到保護(hù)開(kāi)關(guān)的作用；C的取值，則需要滿(mǎn)足在鉗位電平下能夠儲(chǔ)存磁能的一半，且滿(mǎn)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(cè)量的溫度高于我們?cè)O(shè)置的最高數(shù)值時(shí)，是繼電器的產(chǎn)開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合，使開(kāi)關(guān)打開(kāi)通電?？刂埔粋€(gè)降溫裝置的開(kāi)啟（本設(shè)計(jì)中考慮到成本和技術(shù)問(wèn)題，采用電風(fēng)扇進(jìn)行降溫控制）。相反，當(dāng)溫度傳感器測(cè)量的溫度低于設(shè)置的最低數(shù)值的時(shí)候，使開(kāi)關(guān)打開(kāi)從而控制升問(wèn)裝置進(jìn)行加熱（本系統(tǒng)采用電熱絲進(jìn)行加熱）。通過(guò)一個(gè)升溫和一個(gè)降溫裝置，就能實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。只要通過(guò)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。,繼電器的正極接電源電壓,負(fù)極接三極管的集電極,之所以采用三極管,就是繼電器一般是需要驅(qū)動(dòng)電壓的。而單片機(jī)的管腳不能提供最后高的電壓，這樣就會(huì)導(dǎo)致即使單片機(jī)送出了高電平也無(wú)法將繼電器開(kāi)關(guān)打開(kāi)。當(dāng)接上三極管后就能將輸入信號(hào)的發(fā)送到繼電器當(dāng)中，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)使溫度調(diào)節(jié)器改變溫度。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(guò)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。通常措施是在繼電器輸出端加裝RC吸收回路(例如：R=150 Ω，C= μF或R=39 Ω，C= μF)，它可以有效的抑制加至繼電器的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率dv/dt。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，建議用戶(hù)根據(jù)負(fù)載的有關(guān)參數(shù)和環(huán)境條件，認(rèn)真計(jì)算和試驗(yàn)RC回路的選值。 另一個(gè)常用的措施是在繼電器輸出端接入具有特定鉗位電壓的電壓控制器件，如雙向穩(wěn)壓二極管或壓敏電阻(MOV)。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、電源阻抗以及線(xiàn)路阻抗之和，Vmax、Vmov分別為最高瞬態(tài)電壓、壓敏電阻的標(biāo)稱(chēng)電壓，對(duì)于常規(guī)的220V和380V的交流電源，推薦的壓敏電阻的標(biāo)稱(chēng)電壓值分別為440470V和760810V。在交流感性負(fù)載上并聯(lián)RC電路或電容，也可抑制加至SSR輸出端的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率。 (a) (b)圖4 繼電器結(jié)構(gòu)連接圖第二章 溫度控制的總體設(shè)計(jì)和思路、溫度控制方框圖單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)采用的裝置有單片機(jī)、溫度傳感器和溫度調(diào)節(jié)設(shè)備組成起結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)圖所示。數(shù)據(jù)顯示溫度采集AT89S52單片機(jī)溫度控制鍵盤(pán)圖5 溫度控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖、AT89S52單片機(jī)的結(jié)構(gòu)AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷
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