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自制取暖器控制電路

出處:chunyang 發(fā)布于:2011-10-21 14:50:35

  目前 ,市售取暖器只有500W和1000W兩種調(diào)節(jié),而且都是處于連續(xù)加溫狀態(tài)。這樣一來(lái),就會(huì)出現(xiàn)在不太冷的情況下用1000W取暖感到過(guò)熱,而用500W取暖又覺得熱氣不夠的情況。

  一、取暖器控制電路功能

  筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)取暖器控制電路,該電路具有以下功能:

  1.能使取暖器處于間斷性工作狀態(tài),即加溫一段時(shí)間暫停一段時(shí)間。這樣,既能節(jié)省電能,又能滿足人們?nèi)∨男枰?/FONT>

  2.具有長(zhǎng)時(shí)間(lO小時(shí)以上)定時(shí)功能,睡覺前只要設(shè)定好定時(shí)呵間,到田候就會(huì)自動(dòng)切斷取暖器的交流電源。

  二、取暖器控制電路的組成

  控制電路框圖如圖1所示。由圖1可知,該電路主要由定時(shí)電路、單穩(wěn)態(tài)電路控制電路1、第二單穩(wěn)態(tài)電路控制電路2、光耦可控電路、電子開關(guān),以及電源電路等組成。

控制電路框圖

圖1 控制電路框圖

  由C1、RI穩(wěn)壓二極管DW、整流二極管Dl、電容C2及C3等組成直流5.4V電源電路,給整個(gè)電路供電。IC1、R2、R3、C4、C5、C6、D2、D3、T1、W1及復(fù)位按鈕K2等組成定時(shí)電路。IC2、R4、R5、R6、C7、 C8、C9、D4、T2及電位器W2等組成單穩(wěn)態(tài)電路,R8、T3組成控制電路l.

  IC3、R9、RiO、CIO、C11、D5、D6、T4及電位器W3等組成第二單穩(wěn)態(tài)電路。R11、R12、R13、T5、T6等組成控制電路2.

  IC4、R14、R15、發(fā)光二極管LED2等組成光耦可控電路。雙向可控硅BTAl6A/600V及瓷片電容C12組成電子開關(guān)電路。

  三、電路工作原理

  控制電路如圖2所示,按下帶鎖按鍵Kl,直流電源+5.4V電壓建立。由于C4兩端電壓不能突變,使IC1②腳為低電平(<l/3VDD)。故ICl③腳輸出高電平,二極管D3反偏使IC2④腳為高電位,故不影響 IC2單穩(wěn)態(tài)電路的工作。與此同時(shí),電源5.4V通過(guò)Wt、R3向C6及Tl充電使IC1⑥、⑦腳的電壓不斷上升,定時(shí)開始。又由于C1兩端電壓不能突變,使IC2②腳為低電平,故IC2③腳輸出高電平。此高電 平:其一,使光耦可控硅IC4導(dǎo)通,主可控硅BTA獲得觸發(fā)電流導(dǎo)通,取暖器插座得電,取暖器升溫,同時(shí)發(fā)光二極管LED2點(diǎn)亮。其二,使三極管T3飽和導(dǎo)通,即IC3②腳為低電平,故IC3③腳輸出高電平 .由于二極管D6的作用,使IC3⑥、⑦腳電壓被箝位到0.5V左右,電容C11不能充電。IC3③腳輸出的高電平,使三極管T5飽和導(dǎo)通,T6截止,電源5.4V通過(guò)電阻R4旬電容C7充電,經(jīng)過(guò)大約0.7R4C7≈330ms 的時(shí)間,充到電源電壓5.4V.與此同時(shí),電源5.4V通過(guò)W2和向C9和T2充電。由于T2的存在使充電時(shí)間延長(zhǎng)了β倍(β為T2的放大倍數(shù))。使IC2⑥、⑦腳的電壓不斷上升。

圖2 控制電路

圖2 控制電路

  當(dāng)電壓上升到>2/3VDD時(shí),IC2③腳輸出低電平。其一,使光耦可控硅IC4截止,主控制硅也截止,取暖器插座失電,取暖器暫停升溫,LED2熄滅。同時(shí),C9通過(guò)IC2⑦腳和D4迅速放電,為下次充電作準(zhǔn)備。其二,使T3截止,D6反偏,電源5.4V通過(guò)W3、R1O開始向C11和T4充電,IC3⑥、⑦腳的電壓不斷上升,當(dāng)升到3VDD時(shí),IC3③腳輸出低電平,使T5截止、T6導(dǎo)通。此時(shí),C7原先所充的電壓通過(guò)T6迅速放電,使IC2②腳的電壓迅速下降:當(dāng)②腳電壓下降到<1/3VDD時(shí),由IC2構(gòu)成的單穩(wěn)又被置位,這樣,IC2③腳又輸出高電平,取暖器又升溫,重復(fù)上述過(guò)程。通過(guò)上述分析可知,單穩(wěn)、第二單穩(wěn)控制電路1,控制電路2等組成了一個(gè)多諧振蕩電路。第-單穩(wěn)控制取暖器的升溫時(shí)間,調(diào)節(jié)電位器W2,即可調(diào)節(jié)升溫時(shí)間,第二單穩(wěn)控制取暖器的暫停時(shí)間,調(diào)節(jié)電位器W3可調(diào)節(jié)暫停時(shí)間。

  當(dāng)定時(shí)時(shí)間到,即ICl⑥、⑦腳電壓上升到>2/3Vnn時(shí),IC1③腳輸出低電平D3正向?qū)?,使IC2④腳的電壓被箝位在0.2V左右。因此,IC2被強(qiáng)迫復(fù)位,故IC2③腳輸出低電平,光耦可控硅IC4及主可控硅BTA都截止,插座失電,自動(dòng)切斷了取暖器的交流電源。同時(shí),C6通過(guò)IC1⑦腳和D2迅速放電,為下次充電作準(zhǔn)備。調(diào)節(jié)電位器W1,就可調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間(當(dāng)W1調(diào)節(jié)值時(shí),定時(shí)時(shí)間可達(dá)3小時(shí))。當(dāng)按下復(fù)位按鈕K2時(shí),IC1③腳又輸出高電平,振蕩電路重新開始振蕩工作。

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