多功能流水燈設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-文庫吧資料
2024-08-16 01:46本頁面
【正文】 以濾除高頻成分，在穩(wěn)壓器輸出端所接的電容是為了濾除穩(wěn)壓器所產(chǎn)生的高頻成分以及防止其自激振蕩。在現(xiàn)場，由于控制中心到各個(gè)檢測點(diǎn)距離不同所以電流在傳輸過程中所損失的壓降也不同。在芯片的內(nèi)部設(shè)有過熱，過流及調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)電路，因而電路使用安全可靠。本課題采用的三端集成穩(wěn)壓器為W7800系列的。因此也要相應(yīng)的變化。主要存在兩方面的問題：第一當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，輸出直流電壓將隨之發(fā)生變化。當(dāng)濾波電容的空容值滿足（）式可以認(rèn)為輸出直流電壓近似為≈,。為了能得到比較好的濾波效果，在實(shí)際工作中經(jīng)常根據(jù)（）式來選擇濾波電容的容量。當(dāng)時(shí)二極管，導(dǎo)通。當(dāng)達(dá)到最大值以后開始下降，此時(shí)電容上的電壓將由于放電而逐漸下降。在此我們利用電容在二極管導(dǎo)電時(shí)儲(chǔ)存一部分能量然后在二極管截止時(shí)再釋放出來，從而得到比較平滑的波形。脈動(dòng)系數(shù)S是輸出電壓基波的最大值與其平均值之比，即S＝ 在本課題中S＝＝。. 橋式整流電路的波形圖輸出直流電壓（AV）是輸出電壓瞬時(shí)值U0在一個(gè)周期內(nèi)的平均值 （AV）＝= 由（）式說明在橋式整流電路中，負(fù)載上得到的直流電壓約為變壓器副邊電壓有效值的90%。在U2的負(fù)半周內(nèi)二極管VD1，VD2截止，而VD3，VD4導(dǎo)通。?。?）由四個(gè)二極管組成橋式整流電路見圖31。由于在整個(gè)電路傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生高頻成份會(huì)經(jīng)變壓器電路反饋到市電網(wǎng)中去，而這些高頻成份會(huì)對市電網(wǎng)中其它用戶的電器造成干擾而產(chǎn)生不可估計(jì)的損失，而電網(wǎng)中的高頻成份也會(huì)對電源電路產(chǎn)生不良的影響。 電源部分（2）電路中接到220V的市電網(wǎng)中經(jīng)變壓器變壓后為18V電壓再經(jīng)整流電路，濾波電路和穩(wěn)壓電路后得到設(shè)計(jì)電路所需的相應(yīng)直流電源?！珵橛?jì)數(shù)器的十個(gè)輸出端，輸出端送出的脈沖方波加到模擬開關(guān)CD4066[5]。CD4017有CL和EN兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，CL端為脈沖上升沿觸發(fā)端，若計(jì)數(shù)脈沖從CL端輸入，則EN端應(yīng)接低電平；EN端為脈沖下降沿觸發(fā)端，若計(jì)數(shù)脈沖從EN端輸入，則CL端應(yīng)接高電平，否則禁止輸入計(jì)數(shù)脈沖。CD4017具有自動(dòng)啟動(dòng)功能，即在電路進(jìn)入無效狀態(tài)時(shí)，在計(jì)數(shù)脈沖作用下，最多經(jīng)過兩個(gè)時(shí)鐘周期就能回到正常循環(huán)圈中，因此本控制器的CD4017未設(shè)置加電復(fù)位電路。因此，它完全可以由數(shù)字I/O直接驅(qū)動(dòng)，從而達(dá)到降低功耗、簡化電路的目的。 （6） 邏輯控制端驅(qū)動(dòng)電流極小 機(jī)械開關(guān)邏輯控制端的驅(qū)動(dòng)電流往往都是毫安級，有時(shí)單純靠數(shù)字I/O很難驅(qū)動(dòng)。通常信號的頻率越高，信號泄漏的程度越嚴(yán)重[5]。為此，選擇模擬開關(guān)應(yīng)該綜合權(quán)衡Ron和注入電荷。時(shí)間常數(shù)t=RC，充電時(shí)間取決于負(fù)載電阻(R)和電容(C)，一般持續(xù)幾十納秒。 （3）注入電荷 應(yīng)用機(jī)械開關(guān),我們當(dāng)然希望Ron越低越好，因?yàn)榈妥柚悼梢越档托盘柕膿p耗。 （a） (b)（a）模擬開關(guān)原理圖（b）模擬開關(guān)導(dǎo)通電阻與輸入電壓關(guān)系（2）模擬開關(guān)輸入有嚴(yán)格的輸入信號范圍 由于模擬開關(guān)是半導(dǎo)體器件，當(dāng)輸入信號過低(低于零電勢)或者過高(高于電源電壓)時(shí)，MOSFET處于反向偏置，當(dāng)電壓達(dá)到某一值時(shí)()，此時(shí)開關(guān)無法正常工作，嚴(yán)重者甚至損壞。其實(shí)模擬開關(guān)雖然具備開關(guān)性，但和機(jī)械開關(guān)有所不同，它本身還具有半導(dǎo)體特性： （1）導(dǎo)通電阻(Ron)隨輸入信號(VIN)變化而變化 （a）圖是模擬開關(guān)的簡單示意圖，由圖中可以看出模擬開關(guān)的常開常閉通道實(shí)際上是由兩個(gè)對偶的N溝道MOSFET與P溝道MOSFET構(gòu)成，可使信號雙向傳輸，如果將不同VIN值所對應(yīng)的P溝道MOSFET與N溝道MOSFET的導(dǎo)通電阻并聯(lián)，（b）并聯(lián)結(jié)構(gòu)下Ron隨輸入電壓(VIN)的變化關(guān)系，如果不考慮溫度、電源電壓的影響，Ron隨Vin呈線性關(guān)系，將導(dǎo)致插入損耗的變化，使模擬開關(guān)將產(chǎn)生總諧波失真(THD)。 盡管模擬開關(guān)具有機(jī)械開關(guān)不可取代的優(yōu)勢，然而它的應(yīng)用較機(jī)械開關(guān)稍微復(fù)雜些，初次使用模擬開關(guān)的工程人員往往會(huì)由于模擬開關(guān)使用不當(dāng)，引起整個(gè)系統(tǒng)的故障，本文重點(diǎn)將模擬開關(guān)結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用到流水燈的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中[4]。 CD4017真值表輸入輸出CPENCrQ0～Q9COHQ0計(jì)數(shù)脈沖為Q0～Q4時(shí)：CO=H↑LL計(jì) 數(shù)H↓LLL保 持計(jì)數(shù)脈沖為Q5～Q9時(shí)：CO=LHL↓L↑L 模擬開關(guān)CD4066近年來，便攜式產(chǎn)品越來越多地采用多源設(shè)計(jì)，因此開關(guān)功能是視頻、音頻傳輸及處理過程中的一個(gè)重要組成部分。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，級聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。在清零輸入端(R)加高電平或正脈沖時(shí),只有輸出端Q0為高電平,其余各輸出端都為低電平0。每個(gè)高電平輸出維持1個(gè)時(shí)鐘周期。MR為清零端,CP0和CP1是2個(gè)時(shí)鐘輸入端,三個(gè)輸出端的控制：0Y1Y2Y。在每10個(gè)時(shí)鐘輸入周期CO信號完成一次進(jìn)位，并用作多計(jì)數(shù)鏈的下級脈動(dòng)時(shí)鐘。防鎖選通，保證了正確的計(jì)數(shù)順序。Cr為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。時(shí)鐘輸入端口的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制。同時(shí)CD4017的工作條件為：電源電壓控制在3V～15V范圍內(nèi)，輸入電壓范圍控制在0V～VDD內(nèi)，工作溫度范圍：N類：55℃～125℃、E類：40℃～85℃。由計(jì)數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對脈沖信號的分配，整個(gè)輸出時(shí)序就是00、00…、09依次出現(xiàn)與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期。用于產(chǎn)生CD4066模擬開關(guān)切換的控制信號[3]。例如，多諧振蕩器就經(jīng)常用作產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)頻率信號和時(shí)間信號的脈沖發(fā)生器；施密特觸發(fā)器除用作整形外，還可以用于電平比較和脈沖鑒幅等；從延遲和定時(shí)角度看，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器本身就是很好的脈沖延遲環(huán)節(jié)和定時(shí)單元。經(jīng)常應(yīng)用的脈沖整形電路有:施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。因此
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