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文档简介

沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 1 课课 程程 设设 计计 电子灭蚊器电路的设计电子灭蚊器电路的设计 班级班级 / 学号学号 6407203-096 学学 生生 姓姓 名名 指指 导导 教教 师师 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 2 目目 录录 1. 概述.1 2. 方案论证.1 3. 电路工作原理及说明.2 3.1 占空比可调电路.2 3.2 占空比仿真输出.3 3.3 倍压电源电压3 4. 电路性能指标的测试.3 4.1 占空比可调电路的测试3 4.2 仿真结果4 4.3 高压电源.4 4.4 整体连接.5 5. 结论.6 6. 性价比.6 7课设体会及合理化建议7 附录 元器件清单 .8 附录 整体电路原理图9 附录 示波器显示控制输出10 参考文献11 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 1 电子灭蚊器电路电子灭蚊器电路 摘要:摘要: 随着现代社会的高速发展,人们的生活水平日益提高,与此同时,对 生活质量提出了较高的要求。很久以来,人们都习惯于传统的生活方式,喜欢 在房间点蚊香熏蚊子,但是,蚊香内含农药,点燃时容易灼伤人,并且还带有 毒性,与此同时,蚊香的市场价格不菲,因此,我们利用现代技术来解决这一 问题,经过不断探索与研究,电子灭蚊器终在社会上诞生。该产品现代、环保、 便宜,是理想的绿色产品。 关键词关键词:控制;高压发生器; 占空比 1. 概述概述 本电路主要设计高压打蚊子电路。 主要技术指标:电源电压 220v 频率 50hz,通断电时间比为 1:5,高压 发生器产生 1000v 以上电压。 电路板图及电源理图分别见附图 、。电路没有采用变压器,而是利用电 容和二极管特殊性质升压,d5d9 及 c2c5 构成倍压电路,把电压升高到 1000v 以上输出,高压电网可以用两根平行并绕的金属裸线构成,其终端呈开 放状态,两线间距约 4mm,当蚊子触及电网时,电流就会从蚊体急速流过,使 蚊子瞬间被烧焦。用运放 741 和电容、电阻和直流电源组成占空比可调电路, 再用继电器与之结合对高压电源进行控制。 该电路设计比较简单,所用材料来源市场,可以根据市场需求成批量生产。 结合电路图可知,产品使用时不宜让小孩触接。本文提供的电路仅供维修参考, 为确保安全,非专业人员请勿制作。 2. 方案论证方案论证 经过理论计算,进行分析比较并逐步模拟,确立以下比较合理的方案。 电子灭蚊器电路组成如图 1 所示。 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 2 设计一个电子灭蚊器电路,该电路由振荡器、控制电路、高压发生器和电 源电路组成。 3. 电路工作原理及说明电路工作原理及说明 3.1 占空比可调电路占空比可调电路 占空比可调电路如图 2 所示,其原理是:利用二极管的单项导电性,使电容 正向和反向的时间常数不同,即两个充电路的参数不同,改变电位器的滑动端 就可以改变电容充、放电比例但周期不变。 图 2 占空比可调电路 图 1 电子灭蚊器电路原理框图 电源 振荡器控制电路 高压发 生器 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 3 周期t= t1+t2(r5+2r4)c1ln(1+2r3/r2) (1) 占空比 q=t1/t(r514%+r4)/(r586%+2r3) (2) 3.2 占空比仿真输出占空比仿真输出 由上页公式(2)可以计算占空比 q(r514%+r4)/(r586%+2r3) 代入数据可得q0.82 实际仿真结果如图 4 所示: 3.3 倍压电源电路倍压电源电路 用二极管单向导电性和电容的储能特性对市电压进行升压,电路如图 3 所 示。 图 3 高压电源 上图为高压型电子灭蚊器电路。220v 交流电经过 c2c6 及二极管 d5d9 组成的 5 倍整流电路升压,理论计算会输出 1400v 高压,接至电网上进行灭蚊, 电容用 0.47uf,使用时应特别注意人身安全,通过计算,每日耗电小于 0.005 度,是比较合理的节能产品。 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 4 4. 电路性能指标的测试电路性能指标的测试 4.1 占空比可调电路的测试占空比可调电路的测试 占空比可调电路主要运用运放 741 加+15v 直流电源使其工作。稳压管有两 个 02bz2.2 二极管反相相接而成,另外两个二极管都是 1n4007,电容大小为 3f,电阻大小见下表。 表 1 占空比电路电阻 电阻r1r2r3r4r5 大小(k) 5 30 26.5 2 150 4.2 仿真结果仿真结果 图 4 占空比输出波形 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 5 从波形看,周期 550ms,t1 为 108.5ms,t2 为 421.5ms,基本满足占空比。 4.3 高压电源高压电源 上页已给出其电路图,主要用到 220v50hz 交流电压源,一只 120v100w 指示灯,5 只 1n4007 二极管和 5 个 0.47f 电容。 输出结果如下: 表 2 测试数据表 二极管c 值(f)电压(v)周期(s)频率(hz) 1n40070.4710960.1948 4.4 整体连接整体连接 电路图见附图 2 总体连接后万用表输出: 图 5 仿真输出 此输出与理论计算值相比偏小,这与电压源所接负载有关系,电容两端在 一定程度上电压,再者,仿真时软件存在不稳定性,可能对输出的影响巨大。 造成仿真输出比理论值小。 总体连接后示波器输出(具体输出见附录 ): 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 6 图 6 总体连接输出 5结论结论 将占空比可调电路、高压电压与一个继电器连接起来,就可以得到一个可 控的高压电子灭蚊器电路,从万用表和示波器看,此电路基本满足性能指标, 符合要求,高压电路工作与不工作的时间比为 1:5,电压接市电压,输出大于 1000v。只要在接示波器的地方接上电网,电路便可以工作。 6性价比性价比 本电路需要运用许多二极管和电容,需要一个特殊的运放 741,在执行过程 中便不顺利,此运放比普通的昂贵,如果能想办法换成普通的就好,并且还不 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 7 需要直流电源,这可大大节约资源,至于高压电源哪里的灯管,可以不要,但 是,本着安全第一的原则,还是安上的比较好。总的来说,此电路是一个合理 的电路,能用于实际生活中。 7课设体会及合理化建议课设体会及合理化建议 本次课程设计,遇到不少麻烦,特别是在进行模拟仿真时候出现许许多多 的问题,很多还是自己不能解决的问题,像在设计占空比可调电路的时候,模 拟软件中的理想运放根本就运行不了,还好,在老师的指导下,通过同学之间 的互相合作,把运放换成 741 加电源,这样一来,通过改变其他电阻和电容, 模拟仿真得以完成。 总的来说,在整个设计过程中收获颇丰,对基本电路有更深层次的理解, 能独立解决简单的实际电路。 设计电路基本符合要求,但真正要考虑各种因素的话,此电路还有待改建, 比方说那 高压电网本来就不好,如果绝缘,那蚊子怎么也不会灭掉,要是不绝 缘的话,人的安全存在隐患。再说了,对其他元器件的选择考虑,运放 741 应 换成理想运算放大器。 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 8 附录附录 元器件清单元器件清单 序号编号名称大小数量 001741运放1 002v1直流电源+15v1 003v2直流电源-15v1 004v4交流电源220v1 005k1继电器1 006r1电阻 5k 1 007r2电阻 3 k 1 008r3电阻 26.5 k 1 009r4电阻 2 k 1 010r5电位器 150 k 1 011d1、d2二极管2 012d3、d4二极管2 013d5d9二极管5 014c1电容3f1 015c2c6二极管0.47f5 016j1开关1 017xmm1万用表1 018x1灯管100w1 019xsc1示波器1 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 9 附录附录 整体电路原理图整体电路原理图 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 10 附录附录 示波器显示控制输出示波器显示控制输出 沈阳航空工业学院学院课程设计 电子灭蚊器电路设计 11 参考文献参考文献 1童诗白、华成英主编者 . 模拟电子技术基础. m北京:高等教育出版 社,2006 年 2谭博学主编. 集成电路原理与应用. m北京:电子工业出版

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