理论教育 脉冲电路实例:桥式整流器和控制电路的设计

脉冲电路实例:桥式整流器和控制电路的设计

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:电路由VD1~VD4组成的桥式整流器将市电220V变为直流电,再由R1、R5分压、C1滤波,为控制电路提供电源。使电路失效的首损件是单向晶闸管VH。电路中的元器件都可用万用表检测,电压波形可用示波器检测显示。节能灯的电路板很小,并有市电直接引入,检测时要注意安全,避免发生触电事故。这些低频频闪光源、电器、娱乐设备是危害婴幼儿和青少年视力的罪魁祸首。

脉冲电路实例:桥式整流器和控制电路的设计

1.延时开关电路

图6-36所示为楼道照明灯用的声、光双控延时开关电路,是单稳电路与单向晶闸管结合的典型应用。

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图6-36 声、光双控延时开关电路

路由电源、触发、单稳和电子开关4个部分组成。

电路由VD1~VD4组成的桥式整流器将市电220V变为直流电,再由R1R5分压、C1滤波,为控制电路提供电源。

触发电路由高灵敏度的驻极传声器(MIC)用于拾取周围的声音信号,形成触发脉冲,R3是驻极传声器的漏极外接电阻C2是耦合电容。晶体管VT把驻极传声器(MIC)输出的触发信号给以放大、倒相。R2是晶体管VT的集电极电阻,R4是VT基极的偏置电阻。R6光敏电阻,其阻值随受光面上的光照强度增加而减小。当环境较亮时,R6阻值减小,将VT集电极拉为低电平不能升高,MIC感应声音的控制作用被阻断。

图6-36中CD4001为二输入4或非门数字集成电路,内部结构如图6-37所示。

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图6-37 CD4001内部结构

由CD4001中的或非门改作4个非门使用,与VD5C3R8构成单稳。当MIC感应到声音信号输出瞬间低电平时,这个低电平经VT和CD4001中的两个非门变为高电平,VD5导通,并对C3充电,CD4001⑧、⑨两脚输入的高电平再经CD4001的后两级非门传输,高电平从⑫11脚输出,经R7加在VH的门极,VH被触发导通,VD1~VD4组成的桥式整流器的输出端被导通的VH短路,灯泡的交流供电被接通点亮。C3经R8的放电时间就是电路的延时长度,当C3电压降为低电平,CD4001的⑫11脚也随之输出低电平后,VH则在交流电由正半周变为负半周瞬间关闭截止,灯泡熄灭。

这类照明电路的延时开关只能配接白炽灯泡,不能接节能灯。使电路失效的首损件是单向晶闸管VH。

2.节能灯电路

图6-38所示为一例节能灯电路。

节能灯的节能是相对白炽灯而言的,现在广泛使用的小型节能灯属于紧凑结构的荧光灯,并以电子镇流器取代了电感镇流器。节能灯的电子镇流器是一个高频逆变振荡电路,220V低频(50Hz)市电经VD1~VD4C1整流、滤波转换为310V直流电,再经VT1、VT2为核心的振荡电路变为约20kHz的高频交流,为灯管供电,没有低频频闪,适宜作婴幼儿青少年生活、学习照明光源。

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图6-38 节能灯电路

世界各国的市电频率都很低(我国为50Hz),使用电感镇流器的普通荧光灯的低频频闪对人的眼睛刺激很大,具有同类频闪的还有显像管电视电脑显示器电影等。这些低频频闪光源、电器、娱乐设备是危害婴幼儿和青少年视力的罪魁祸首。

荧光灯属于气体电离导电,气体电离需要一定温度。灯管两端的灯丝与C4C5构成交流通路,市电接通电路起振后,由L1-2输出电流点燃灯丝,将灯管内的气体加热,使之在高压下电离导通,灯亮。灯管严重老化或环境温度低时,灯的亮度会降低,甚至发生不能起动的现象。(www.daowen.com)

电子镇流器的输出功率要与灯管匹配,不能混用。

电路中的元器件都可用万用表检测,电压波形可用示波器检测显示。节能灯的电路板很小,并有市电直接引入,检测时要注意安全,避免发生触电事故。

3.调光台灯电路

常用调光台灯的电路如图6-39所示,是双向晶闸管的典型应用。

图中VTH是双向晶闸管,EL为被调光的白炽灯泡。VTH被触发导通时灯泡点亮发光,光亮强度取决于VTH的导通时间。由R1、RP、R2R3C2C3和触发二极管VD组成VTH的触发电路,RP为带开关(S)的电位器,控制交流电的通断与VTH导通时间的调节。

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图6-39 调光台灯电路

吸尘器电动机的无级调速电路也是这个结构,还可用于其他电热或交流电动机类电器作调控电路,只要双向晶闸管的电流参数与电器匹配就行。

图6-39中VD是双向触发二极管,当外加电压高于管子的转折电压时管子才能导通,普通电路使用的双向触发二极管属于转折电压最低的类型,这类双向触发二极管的转折电压为20~60V,用万用表电阻最高挡检测也是断路(电阻无穷大)状态时为正常,若表针有摆动的则为损坏管。

电路中各点的电压波形可用示波器检测,探头的接地夹接在开关S处。

4.加湿器电路

加湿器可以增加空气的湿度,是现代家庭冬季常用的电器,也是医院中雾化药液的设备。

图6-40所示为常用加湿器的原理电路,是脉冲振荡和压电换能器的综合应用。

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图6-40 加湿器电路

220V交流市电经变压器T降压,再经VD1~VD4的桥式整流、C3滤波成为65V直流电。电路主体是以VT2为核心的振荡器,接在基极的高频压电陶瓷换能器A的固有频率约为1.7MHz,既有控制电路振荡频率的作用,又将电路的高频电能转换为机械振动,使其表面的水雾化。水位开关S2R2、RP1R1、RP2C2L2R3等以VT1为核心构成VT2的基极偏置兼控制调节电路。水位开关S2R2控制VT1的导通,C2L2构成LC滤波电路,RP1为机内微调,RP2为面板上的手动调节。

加湿器电路中的元器件可用万用表检测,主电路的振荡波形可用示波器检测。电路中的易损件是VT2和电陶瓷换能器。很多新型加湿器采用开关电源,使得电源故障检修难度增大。

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