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简易功率调节器的制作

简易功率调节器的制作

点击数:7117 次   录入时间:03-04 11:39:27   整理:http://www.55dianzi.com   仪表-仪器

    本文介绍的由CMOS电路构成的功率调节器,可以对灯具、电热器具、电扇等的功率进行调节控制,用途十分广泛。它电路简单,成本低廉,很适合于电子爱好者自制。

    电路工作原理

功率调节器的电路原理

    该功率调节器的电路原理如图所示。市电经电容Cl降压后,由Dl、D2整流,再经DW、C2稳压滤波后得到9V直流工作电压。接通电源时,由于C3、C4的作用,IC1(CD4022)的复位端得到一个脉冲信号,电路自动复位;同时,CP端(14脚)也得到一个脉冲信号,电路处于初始状态,Q0(2脚)输出高电平。此后,每按一次AN按钮,CP端均能得到一个脉冲信号。按照图中接法,IC1输出的高电平将在Q0、Q1、Q2和Q3间循环出现。同时,LEDO、LED1、LED2、LED3被循环点亮,以指示相应的挡位。

    IC2(CD4066)是四位电子开关。在电路中IC2被接成四位选择器。由IC1送来的控制信号(QO~Q3),分别控制并选择相应的输出端口。IC3(NE555)被接成间接反馈型无稳电路。因此,IC2输出端所接的电阻可直接控制IC3产生不同占空比的脉冲信号,此信号可通过可控硅达到控制输出功率的目的。

    IC3的工作过程是这样的:刚通电时,由于c0上的电压为零,输出端3脚为高电平(Vo=1),DIS端7脚开路,电源通过RA、D3向c0充电。当c0上的电压上升到大于2/3Vce时,3脚电位状态翻转,输出低电平(vo=O).同时,DIS端7脚接地,c0开始放电。放电的通路是CO→RB→DIS→地。充电和放电的时间常数分别是t1=0.693RACO和t2=0.693RBCO。如按电路图中元件值计算,t2=15ms。

    该电路的功率调节具有如下几种情况;设电路满输出功率为PL,实际输出功率为Po。

    当IC1的Q0=1(输出高电平)时,IC2的①脚被选通,即RA=O,电源经IC2电子开关直接对c0进行充电,IC3的3脚输出状态瞬时间被锁定(vo=O),可控硅被关断,Po=O,无输出功率。

    当IC1的Q1、Q2分别为高电平时,IC2的4、8脚分别被选通,通路等效于RA=RB及RA=6RB两种情况,其输45算,电路的输出功率Po=25%PL和Po=75%PL。

    当IC1的Q3为高电平时,IC2的11脚被选通,等效于RA开路,电容co上的电荷将通过RB、DIS端放电,最后使IC3的⑧脚输出稳定在高电平上,可控硅处于全通状态,则PO=PL,即电路满功率输出。

    由以上分析可知,本电路有两个主要特点:①自动复位功能,电路在刚启动或断电后来电时,均自动处于零功率输出状态,从而避免其它意外情况的出现。②无干扰。本电路是通过控制触发脉冲的占空比来实现对町控硅的控制的,可控硅只工作在全通与全关两种状态,不会对其它家用电器产生干扰。

    安装及应用

    本功率调节器的电路简单,外围元件少,只要所选元件优良,安装正确,不用调试,即可工作。图中AN为微动轻触开关,也可用导电橡胶代替。LEDO~LED3均使用φ3红色发光二极管。Cl的耐压不应低于400V,容量视可控硅型号而定,图中数据可满足5A以下可控硅使用。电阻均采用1/8W小型金属导膜电阻。焊接集成块时,烙铁要可靠接地。

    本电路应用十分广泛,下面简述几例,仪供参考。读者可根据需要,适当调整RA、RB的参数,使它更符合自已的要求。

    1.电热器具的控制。笔者将本电路应用于普通电热锅,使其增加炖、煲的功能,花钱不多,但提高r电热锅的档次。若长时间使用,还能节约大量的电能。

    2.灯具的调光。将本电路置于台灯或吊灯内,灯泡接于RL位置,即增加了调光功能。根据调光的亮度可适当选择RA的数值。

    3.风扇的调速及模拟自然风。本电路可直接应用于台扇、吊扇、落地扇的调速,不必作任何改动,只需调整一下RA、RB、co的参数。如选取RB、RAO、RA1、RA2、RA3分别为100kΩ、50kΩ、100kΩ、150kΩ、200kΩ,co取值100μF,可使电扇具有模拟自然风的功能。

     


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