【文章內(nèi)容簡介】 電經(jīng)過整流濾波后得到 300V 左右的直流電壓，然后通過逆變電路，將直流電轉(zhuǎn)為高頻交流電，再經(jīng)升壓變壓器升壓到很高的得電壓供霓虹燈啟輝工作電路通常設(shè)置有保護(hù)電路，以保證霓虹燈管開路或短路等異常情況 時電路的安全。用電子技術(shù)制成的霓虹燈電子變壓器，在霓虹燈工程中得到廣泛應(yīng)用，相當(dāng)大范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的磁漏變壓器。實(shí)際上，燈管的壽命與電極的性能和結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系，所有的氣體放電燈，除了應(yīng)保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。變壓器通過霓虹燈專用高壓絕緣線、杜美絲與玻璃管內(nèi)電極相連。常見的高壓線有兩種：一是普通高壓線這種高壓線價格便宜，但塑料易老化，室外使用不久塑料就要老化易引起拉火等，安全性較差。另一種硅橡膠絕緣高壓線，是目前較理想的霓虹燈連接線安全性強(qiáng)，可靠性好。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 工作原理： 220V 交流電經(jīng) D1D4 整流、 C2 和 C3 濾波后變成直流電，供給后面的振蕩電路， C2 和 C3 連接點(diǎn)的電壓在 15V 左右， R R2 穩(wěn)定 155V 電壓。 A1 是按的保險絲，起短路及大電流保護(hù)作用。 R C1 消除交流電高頻干擾。振蕩起蕩電路由 R R C D6 和 D7 構(gòu)成， 220V 直流電經(jīng) R R6 對 C4 充電，當(dāng) C4 電壓上升到某一個值時，觸發(fā)二極管 D7 導(dǎo)通，使得三極管 T2 基級和發(fā)射級得到正向偏置電壓而導(dǎo)通，注意 R5 的功率要有 2W。震蕩電路主要由 T T L L L R8 和R9 組成，由于起振線路的觸發(fā)使得 T2 導(dǎo)通 ，一旦 T2 導(dǎo)通， C3 通過 B 初級、 L3 和T2 放電。 L L2 和 L3 繞在同一個高頻鐵氧體磁芯上，由于有電流流過 L L1 和 L2上感應(yīng)電壓使得 T2 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，?T1 由截止變?yōu)閷?dǎo)通。一旦 T1 導(dǎo)通， C2 通過T L3 和 B 的初級放電，此時通過 L3 和 B 的初級的放電電流的方向與先前正好相反，導(dǎo)致 T1 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，?T2 由截止變?yōu)閷?dǎo)通，如此周而復(fù)始，使電路產(chǎn)生振蕩。R R9 分別是三極管 T T2 基級限流保護(hù)電阻， D6 的作用是觸發(fā)起振后 C4 上依舊存在的充電電壓釋放掉， R10 和 C6 有保護(hù) T T2 三極管和改善波形的作用。 RC D R C R11 及 SCR 構(gòu)成過流及開路保護(hù)線路， R4 是過流電壓取樣電阻C1 的作用是使得保護(hù)電路工作可靠， C5 可消除干擾信號及開機(jī)保護(hù)，一旦出現(xiàn)過流保護(hù)線路工作單向可控硅 SCR 導(dǎo)通，震蕩線路停振不工作，保護(hù) T T2。保護(hù)線路一旦起作用，待故障排除后，重新開機(jī)后才能恢復(fù)正常工作。 霓虹燈電子變壓器出現(xiàn)故障大多數(shù)原因是功率管損壞，功率管的選擇直接關(guān)系到霓虹燈電子變壓器的可靠性，用圖 11 線路不同 T T2 功率管帶不同長度霓虹燈管做比較試驗(yàn)，結(jié)果見表 31 表中負(fù)載是Φ 12 霓虹燈管，全亮電壓 /電 流是指霓虹燈電子變壓器剛好使整個負(fù)載長度都點(diǎn)亮?xí)r的輸入交流電壓 /電流，而正常亮度電壓 /電流指霓虹燈電子變壓器是整個負(fù)載長度都達(dá)到正常亮度時的輸入交流電壓 /電流。 從表 可以得到如下結(jié)論：不同的功率管帶負(fù)載的能力是不一樣的，隨著負(fù)載長度的增加霓虹燈電子變壓器的全亮電壓 /電流及正常亮度電壓 /電流均增加， D140BU50 BUT11A 都具有帶 68 米負(fù)載能力，即使 D140 與 BU508 混合使用，其全亮及正常亮度電壓 /電流也沒有多大改變，輸入電壓高達(dá) 220V 時電子變壓器也能正常工作。 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)直接 影響霓虹燈電子變壓器可靠性。霓虹燈在使用過程中難免會出現(xiàn)燈管破裂、燈頭線脫落、潮濕天氣高壓對地打火等異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致電子變壓器電流劇增，功率管發(fā)熱燒毀。所以保護(hù)線路必須在電流大于某閥值時及時工作，保護(hù)功率管。試驗(yàn)中用增加工作電壓的方法模擬增加的異常電流。依然用圖 線路，輸出變壓器匝數(shù)為 100/2875，選擇 L L2 匝數(shù)均為 5 匝， L3 匝數(shù)為 8 匝， R R9 阻值 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 表 不同功率管點(diǎn)亮不同長度霓虹燈燈管比較試驗(yàn) T T2 型號 負(fù)載長度 全亮電壓 /電流 正常亮度電壓 /電流 240V 電流 BUT 11A 6M 120V/230mA 150V/270mA 381mA 7M 150V/315mA 170V/325mA 422mA 8M 180V/354mA 200V/387mA 430mA D1403 BU 508 6M 105V/230mA 150V/276mA 7M 140V/308mA 180V/326mA 8M 180V/346mA 190V/375mA BU 508 7M 150V/284mA 8M 190V/338mA C1R1R4C7C2C3 R3R2R6C4R 1 0C6S C RR7 C5R 1 1D6D5R9R8L2L1L3R5A1D1 D2D3D4 圖 電子變壓器電路圖 均為 ， 8 米負(fù)載，改變 R7 阻值情況下，輸入交流電電壓逐漸增加，觀察記錄起始保護(hù)電路工作時的電流。當(dāng) R7 阻值確定后，起始保護(hù)動作僅與工作電流有關(guān)，與工作電壓及負(fù)載管長沒有關(guān)系。 R7 的阻值越大，起始保護(hù)線路電流越大。 R7 阻值取 ，此時 8 米負(fù)載輸入電壓大于 240V，起始保護(hù)電流 500mA， 5 分鐘后起保。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同功率管對 R7 取值很不相同，表 是 BU508 的結(jié)果，改用 BUT11A，R7 有大的改變。及時同一型號功率管，不同廠家生產(chǎn)的 R7 也不相同。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 表 R7 阻值與起始保護(hù)電流的關(guān)系 R7 阻值（ KΩ） 3 4 5 6 8 起始保護(hù)電流（ mA） 430 450 465 490 500 515 硬件的選擇 PLC 的選擇 設(shè)計(jì)中有 2 個輸入點(diǎn)和 15 個輸出點(diǎn)。按 PLC 使用的選擇要求輸入和輸出端是都要有 10%~20%的擴(kuò)展空間，三菱 FX2N48MT001 有 24 個輸入點(diǎn)和 24 個輸出點(diǎn)符合使用要求所以選用三菱 FX2N48MT001 型。 高壓線的選擇 常見的高壓線有兩種：一是普通高壓線這種高壓線價格便宜，但塑料 易老化，室外使用不久塑料就要老化易引起拉火等，安全性較差。另 一種硅橡膠絕緣高壓線，是目前較理想的霓虹燈連接線安全性強(qiáng)，可靠性好。 其他元器件的選擇 所有元器件的選擇如圖 所示。 表 元件目錄表 元器件 個數(shù) FS23按鈕開關(guān) 1 霓虹燈 24 LS06S型光敏傳感器 1 字型霓虹燈 8 音樂播放系統(tǒng) 1 按鈕開關(guān)一個， ， 24 個， 型光敏傳感器一個， 8 個， 。 主控電路圖： 通過 PLC 控 制八個字型燈和邊框流水燈的閃爍并控制音樂播放系統(tǒng)播放音樂， PLC 與霓虹燈和音樂播放系統(tǒng)的接線如圖 所示。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 1 0Y 1 1Y 1 2Y 1 3Y 1 4Y 1 5Y 1 6X0X1傳感器L2L3L4L5L6L7L8LⅠL I IL I I IL I VLVL V IL1 圖 控制電路圖 地址分配表： PLC 的地址分配如表 所示。 表 PLC 的 I/O 接口功能表 X0 啟動開關(guān) X1 光敏傳感器控制開關(guān) Y0 霓虹燈 1 Y1 霓虹燈 2 Y2 霓虹燈 3 Y3 霓虹燈 4 Y4 霓虹燈 5 Y5 霓虹燈 6 Y6