【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輸出平均電流 I0： I 0= = 120V102k ? （2?2）： 在單相橋式整流電路中，由于四只二極管兩兩輪流導(dǎo)電，即每只二極管都只是在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，所以流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流是輸出電流平均值的一半，即 IF=I02 （2?3）在工程實(shí)際中，變壓器二次測(cè)壓降及二極管的導(dǎo)通壓降，使變壓器二次電壓比理論計(jì)算值大約大 10%，即： U2= 120=132 V （2?4）二極管的最大反向峰值電壓： URM= 169V （2?5）由以上分析可知，單相橋式整流輸出電壓的直流分量大，紋波小，且每個(gè)二極管流過(guò)的平均電流也小，因此單相橋式整流的組合電路應(yīng)用最為廣泛。 光控電路設(shè)計(jì) 核心元器件光敏器件包括光敏電阻、光敏二極管及光敏三極管等。光敏器件可以用于可見(jiàn)光或紅外光的形式控制報(bào)警器、測(cè)試儀、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、繼電器等多種裝置或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此光敏器件在自動(dòng)化技術(shù)中起著極其重要的作用。光敏電阻是一種利用內(nèi)光電效應(yīng)制成的光電器件。它具有精度高、體積小、性能穩(wěn)定、價(jià)格低等特點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化技術(shù)中作為開(kāi)關(guān)式光電信號(hào)傳感元件。光敏電阻的符號(hào)如圖 24所示。圖 24 光敏電阻 光控電路的工作原理工作原理是：當(dāng)光敏電阻受光照時(shí)其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低，即相當(dāng)于導(dǎo)線。當(dāng) MIC周圍沒(méi)有聲音信號(hào)時(shí)，各部分電路都不工作，燈泡不亮，當(dāng) MIC周圍有聲音信號(hào)時(shí)，聲音放大電路將工作，通過(guò)整流將整流后的電信號(hào)經(jīng) R7限流后直接短接，不會(huì)經(jīng) R6流入三極管 Q3中，此時(shí)三極管 Q3將接收不到信號(hào)，處于不工作的狀態(tài)，燈泡同樣不會(huì)亮。當(dāng)光敏電阻在黑暗環(huán)境里，沒(méi)有光照時(shí)，它的電阻值很高，相當(dāng)于斷路狀態(tài)。當(dāng)MIC周圍沒(méi)有聲音信號(hào)時(shí)，同樣各部分電路將不會(huì)工作，燈泡不會(huì)亮；當(dāng) MIC周圍有聲音信號(hào)時(shí)，聲音放大電路將工作，此時(shí)光敏電阻的阻值很高，不會(huì)有信號(hào)從其中流過(guò)，通過(guò)整流將整流后的電信號(hào)經(jīng) R7限流后通過(guò) R6到達(dá)三極管 Q3基極，此時(shí)三極管 Q3基極電位較高，處于導(dǎo)通狀態(tài)。其中電路中 RR6 主要是分壓限流的作用。圖 25 光控電路 聲控電路設(shè)計(jì) 核心元器件介紹駐極體話筒，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無(wú)線話筒及聲控?zé)綦娐分?。駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動(dòng)膜。它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜。然后再經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)駐極后，兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開(kāi)。這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個(gè)電容。當(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動(dòng)時(shí)，引起電容兩端的電場(chǎng)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。如果施以直流電源電壓，即可輸出音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲－電轉(zhuǎn)換。具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)。駐極體話筒屬于電容式話筒的一種，結(jié)構(gòu)如圖 26所示。圖 26 駐極體話筒 聲控電路工作原理圖 27 聲控電路工作原理：當(dāng) MIC獲取到聲音信號(hào)后，將會(huì)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)過(guò) C3耦合出來(lái)的信號(hào)將由三極管 Q1放大，而在本電路中為了獲得較高的靈敏度，三極管 Q1的 β 值選用大于 100，更利于信號(hào)放大。而三極管 Q1要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能必須滿足，基極電壓為高電位，集電極為低電位才會(huì)導(dǎo)通。圖中的 R12主要是起到分壓限流的作用，RR8 分別是給三極管 Q1提供基極偏置和集電極偏置。所以，其中 R1RR8 不宜過(guò)小，否則電路容易產(chǎn)生間歇震蕩。三極管 Q1放大后的電信號(hào)將從集電極流入下級(jí)單元電路。 延時(shí)電路設(shè)計(jì) 核心元器件介紹可控硅又叫晶體閘流管，在強(qiáng)電和弱電領(lǐng)域都有極為廣泛的應(yīng)用。其中在弱電領(lǐng)域中應(yīng)用的可控硅功率比較小，外形像三極管，是電子愛(ài)好者常遇到的元件之一。正確測(cè)試可控硅是我們必須具備的基本技能。這里介紹如何用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試單向可控硅。單向可控硅(晶閘管)：?jiǎn)蜗蚩煽毓枋且环N可控整流電子元件，能在外部控制信號(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無(wú)法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷。單向可控硅是由三個(gè) PN結(jié)組成的四層三端半導(dǎo)體器件與具有一個(gè) PN結(jié)的二極管相比，單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制，與具有兩個(gè) PN結(jié)的三極管相比，差別在于可控硅對(duì)控制極電流沒(méi)有放大作用?？煽毓铇O性的判定：?jiǎn)蜗蚩煽毓枋怯扇齻€(gè) PN結(jié)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)、符號(hào)及等效電路如圖28所示。 圖 28 單向可控硅基本結(jié)構(gòu)與符號(hào)可控硅有三個(gè)電極：陽(yáng)極(A)、陰極(K)和控制極(G)。從等效電路上看，陽(yáng)極(A)與控制極(G)之間是兩個(gè)反極性串聯(lián)的 PN結(jié)，控制極(G)與陰極(K)之間是一個(gè) PN結(jié)。根據(jù) PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?，將指針式萬(wàn)用表選擇適當(dāng)?shù)碾娮铏n，測(cè)試極間正反向電阻(相同兩極，將表筆交換測(cè)出的兩個(gè)電阻值)，對(duì)于正常的可控硅，G、K 之間的正反向電阻相差很大；G、K 分別與 A之間的正反向電阻相差很小，其阻值都很大。這種測(cè)試結(jié)果是唯一的，根據(jù)這種唯一性就可判定出可控硅的極性。用萬(wàn)用表 R1K檔測(cè)量可控硅極間的正反向電阻，選出正反向電阻相差很大的兩個(gè)極，其中在所測(cè)阻值較小的那次測(cè)量中，黑表筆所接為控制極(G)，紅表筆所接的為陰極(K)，剩下的一極就為陽(yáng)極(A)。通過(guò)判定可控硅的極性同時(shí)也可定性判定出可控硅的好壞。如果在測(cè)試中任何兩極間的正反向電阻都相差很小，其阻值都很大，說(shuō)明 G、K 之間存在開(kāi)路故障；如果有兩極間的正反向電阻都很小，并且趨近于零，則可控硅內(nèi)部存在極間短路故障。 延時(shí)電路工作原理工作原理：當(dāng) MIC有聲音信號(hào)，光敏電阻沒(méi)有光照時(shí)，將有信號(hào)從 Q4集電極流出，流入 D1和 C2組成的充電電路，給 C2充電。當(dāng)光敏電阻有光照時(shí)，沒(méi)有信號(hào)流入 Q4中，當(dāng) MIC沒(méi)有聲音信號(hào)時(shí)電路不會(huì)工作。其中 D1與延時(shí)電路中的 C2組成充電電路，R3為 Q4提供基極偏置。其起到的主要作用是控制延時(shí)電路的電容充放電。C6 為抗干擾電容，用于消除燈泡在發(fā)光時(shí)的抖動(dòng)現(xiàn)象。而 RC6 和單向可控制 MCR、 D6D9組成延時(shí)與交流開(kāi)關(guān)控制來(lái)決定燈泡的亮與滅。本設(shè)計(jì)中延時(shí)時(shí)間 t由 CR4 的參數(shù)決定。其時(shí)間 t的計(jì)算：t=R4C2=240103100106=24s由于需要的燈泡持續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間并不是很長(zhǎng)，大概 30秒左右，所以考慮用一個(gè)電容控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)即可。當(dāng) MIC周圍有聲音，無(wú)光照時(shí)，電子開(kāi)關(guān)打開(kāi)，C2 導(dǎo)通，即開(kāi)始充電；電子開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，C2 開(kāi)始放電。 圖 29 延時(shí)電路 整機(jī)電路工作原理整機(jī)電路原理圖見(jiàn)附錄 1所示：本電路為聲光控制節(jié)電開(kāi)關(guān)。白天，當(dāng)光線較亮?xí)r，光控部分將開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，聲控部分不起作用。夜晚，當(dāng)光線較暗時(shí)，光控部分將開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，負(fù)載電路的通斷受控于聲控部分。電路是否接通，取決于聲音信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)聲音強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，電路自動(dòng)接通，點(diǎn)亮白熾燈，并開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間結(jié)束后開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，等待下一次聲音信號(hào)觸發(fā)。電路有四種工作情況：當(dāng)聲光控照明節(jié)電開(kāi)關(guān)周圍沒(méi)有聲音，光敏電阻無(wú)光照時(shí)電路處于不工作狀態(tài)，燈泡將不亮。