电子灭蚊器的设计及试制作

1、电子火蚊器的设计及试制作电子灭蚊器的设计及试制作院系商丘职业技术学院专业应用电子技术班级08级应电班学生姓名czsmg. 联系方式czsmg. 指导教师czsmg. 2011年4月11日职业技术学院毕业（论文）设计任务书题H：电子灭蚊器的设计及试制作姓 名*学 号*131班 级枠应电班（论文）设计选题的来源.LI的与意义：随着科技的发达，以及人民生活水平的提高， 人民室内生活环境不断改善，有些人提出了电子驱蚊器的要求o讨论一种使用电子驱 蚊的的简单方法，利用我们常用的电子元器件来组成简单而实用的驱蚊电路，并在此 基础上讨论驱蚊效果及其

2、副作用。在驱蚊器使用的基础上，简单了讨论仪器的控制问 题。（论文）设计的主要内容：学者研究只有母蚊子会咬人，母蚊于产卵期间，需要吸吮人类或动物之血液以补充其 养分，此期间极度不喜欢公蚊靠近，利用此一习性，用公蚊的声音加入超音波内，频 率为5000-9000赫兹，可达到驱逐母蚊的目的。进度计划（进度时间、主要工作内容）：第一部分确定论文题目，搜集和整理相关资料。（1-3天）第二部分填写开题报告，对设计进行方案论证，确定最终实现方案。（4-5天）第三部分根据方案进行软件设计，编写相应的程序并进行调试。（6-11天）第四部分 根据设计要求，搭建硬件平台，实现软件程序和硬件设备的结合成。（12-15

3、天）第五部分拟写论文初稿，并反复修改论证。（16-19天）评阅及答辩论文定稿交曲指导教师评阅，做好论文答辩的相关准备。（20天）主要参考文献：1 京文郑友敬主编，技术进步与产业结构一模型，经济科学出版社,1989年12月2 戴伏生 基础电子电路设计与实践国防工业出版社2002. 43 数码新闻J.数码世界,2005o4 沙占友 集成智能传感器原理与应用电子工业出版社2004. 15 刘军 李一鸣：产业发展中相关理论与实践问题，西南财经大学出版社2 0 0 6 出版（论文）设计工作起讫日期：2011年4月16日至 2011年05月06日指导教师（签名）专业教研主任 （签名）摘要学者研究只有母蚊子

4、会咬人，母蚊于产卵期间，需要吸吮人类或动物之血液以补充其养 分，此期间极度不喜欢公蚊靠近，利用此一习性，用公蚊的声音加入超音波内，频率为 5000-9000赫兹，可达到驱逐母蚊的目的。可以通过模仿蚊子的天敌-蜡蜓的频率，这种技 术最先使用于战场，经过一系列的革新以后更趋完善。它采用放射超声波和音频的手段，模 仿最能捕杀蚊子的蜡蜓所发岀的声音和频率，达到驱蚊效果。它安全无毒无辐射，对人和动 物完全无害，无任何化学物残留，是郊游、旅行、钓鱼、烧烤、露营、乘凉、岗哨守卫、居 家生活的理想伴侣。对环境安全有保障，不会对人体有害。关键字：蚊子，蜡蜓，频率，岗哨，灭蚊器EIectronic M i eWe

5、nQi des i gn and trying to makeABSTRACTModern science and technology unceasing development, which greatly promoted the different subject crossing and penetration, led to the engineering field and transformation of the technological revolution. In the field of mechanical engineering, electronic and c

6、omputer technology- due to the rapid development and the penetration of mechanical industry by the formation of the electromechanical integration, make machinery industry technical structure, mechanical products, function and composition, production mode and management system changed, make industria

7、l production by '"mechanical electrification" entered the "'electromechanical integration'' feature stage of developmentABSTRACT: Mosquito, dragonflies, frequency, sentry, MieWenQi目录摘要3前言1第一章概述21.1. 木电路上要设计高压打蚊子电路。21. 2.方案论证2第二章电路设计与分析22.1 .电路及工作原理32. 2元器件的选择42. 3 .制作及

8、注意事项4第三章电子灭蚊灯原理分析8结论11参考文献12致谢133 / 17电子火蚊器的设计及试制作随着现代壮会的高速发展.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，人们部习惯于传统的生活方式，喜欢在房间点蚊香 熏蚊子，但是，蛟香内含农药，点燃时容易灼伤人，并且还带有毒性，与此同时, 蚊石的市场价格不菲，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，是居家旅行、钓鱼、露营、烧烤、阅读、约会、登山、农作业、乘凉的理想 伴侣，另可放在猫狗的身边，驱赶蚊子。1 / 17电子灭蚊器的设计及试

9、制作电子灭蚊器的设计及试制作第一章概述1.1. 本电路上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以卜电压。电路板图及电源理图分别见附图1.2电路没有采用变压器，而是利用电容和二极管特殊 电路板图及电源理图分别见附图I. II）电路没有采用I变压器，而是利用电 容和二极管特殊性质升圧，D5D9及C2C5构成倍压电路，把电压升高到1000V 以上输岀，高压电网可以用两根平行并绕的金属裸线构成，共终端呈开放状态， 两线问即约4mm,当蚊子触及电网时.电流就会从蚊体急速流过，使蚊子瞬问 被烧焦用运放741和电容、电阻和直流电源组成

10、占比可调电路，再用继电器 与之结合对高压电源进行控制。该电路设汁比较简单，所用材料来源市场，可以根据币场需求成抚最生产：结合电路可知产品1史用时不宜计小孩触按二本文提供的电路仅供维修参考， 为确保安全，非专业人士请勿制作二12方案论证经过理论汁算，进行分析比较并逐步模拟，确立以下比较合理的方案。电子火蚊器电路组成如图1所示第二章电路设计与分析# / 17电子火蚊器的设计及试制作21电路及工作原理电路原理图如图1所示。它由紫外灯管发光电路、髙压直流发生器、高压圆形电网等组 成。紫外灯管发光电路由紫外灯管H和电容C1组成，直流高压发生器由二极管D1、 D2 ,电位器W、电阻Rl、R2、电容C2。单

11、向晶闸管SCR、脉冲变压器T及限 流电阻R3等组成。当电源接通220V交流电时.紫外灯管H即点亮。苴波长约253.7nm。利用蚊虫趋光 性引诱蚊虫。当蚊虫扑向紫外灯管时，必然先触及到圆形髙压电网，结果受电击而死。图1电路接通电源后.电源正半周由二极管D1整流后，通过降压限流电阻Rl、R2 和电位器W ,分别向单向晶闸管SCR的阳极与控制极提供正电压。调整电位器W ,使 该通路电压达到控制极的触发电压时，单向晶闸管SCR便导通，电容C2通过脉冲变压 器T的初级线圈和单向晶闸管SCR放电，C2的容量越大，脉冲变压器T的次级线圈 感应的电压越高。当电源电压从正变到零时，单向晶闸管SCR因流过的电流小

12、于维持电流 而关断。之后，单向晶闸管SCR就承受电源的反向电压。直到下一个周期触发脉冲再次加 到控制极上时重新导通。改变电位器W的值.就改变了导通角的大小。即能改变输出电压 的高低。由于单向晶闸管SCR的频繁导通和截止。形成高频振荡，在脉冲变压器T的次 级线圈上感应出10000V到15000V的高压.经高压硅堆D2整流，就在圆形电网上形成直流电击高压2.2元器件的选择脉冲变压器T可选用12-14英寸黑白电视的行输岀变压器。紫外灯管H的功率可选用3W。高压圆形电网需自制，电网可选用“ 0.5mm左右铁 丝在塑料件架上隔离绕制而成，如图2所示。注意两根铁丝A、B不能有任何接触.否 则会造成短路，两

13、者之间的距离以2mm较为合适。2.3制作及注意事项本电击火蚊器除印刷电路板、高压圆形电网需要自制外，英余元件均可买成品组装。制 作时灯管装在圆网内，英余元件安装在一个盒子里。若元件良好，安装无误时，接通电源, 调节电位器，该电击火蚊器便能正常工作。虽然本电击灭蚊器电压较高。但电流在微安级, 使用安全。即使不慎碰到了。只像针扎一下而已，不必惊慌失措。使用时，插上电源插头， 旋转带电源开关的电位器，即可接通电源，继续旋转可听到高压产生，圆形网内的紫外灯管 发光。至此，电击火蚊器即制作成功。不用时，反向旋转电位器即可关断电源。使用时，注意事项如下：(1) 正常使用时应将圆网挂在髙处，以便取得良好的火

14、蚊效果。并防止小孩触摸。(2) 最好在没有其他光源的情况下使用。以免影响火蚊效果。一般可在就寝后启用。(3) 在关断2分钟内，由于网上电荷未泄放完毕，可能电击人手，故不要触及。(4) 由于紫外线对人体及眼睛有害，故灯管功率不宜过大，不要直视灯管。3WCl2N4007 5.1 m0/4W 20GL He-czbi 02 R3 IMO AR247kO理 a.33pfl 10 18k0/州630V丁 C2 - 0.04 7200V .A-Ji&v 子火蚊灯原理、种类和结构电子灭蚊灯是利用蚊子具有强烈的趋光趋热特性，以紫外荧光灯发出的光源，引诱蚊虫飞入火蚊灯而被髙压电网触电致死的原理制造成的。

15、其髙压电网上的直流髙压通常为 8OO-15OOV,短路电流小于1mA.对正常人没有危险：同时火蚊灯发出的紫外光可作为夜间 柔和光照明之用，一般家用火蚊灯功耗在2述W：所以火蚊灯是一种体积小、使用方便、 耗电省、无毒、无味、无需火蚊药剂的小家电产品。市场上琳琅满目的火蚊灯种类繁多，除了电功率大小和紫外荧光灯的数量不同外，其它的区别主要是在外形上。通常主要以功率和灯管数量来分类，图1所示为常见的较典型电子灭蚊灯的外形示意,供参考。以功率分类，火蚊灯主要有2、3、4. 5、8. 10. 15、20W等多种规格，其中家庭大多使 应的房间而积约为 管数量分类，通常可 有2管以上的产品， 大多使用单管灭蚊

16、 用于饭馆、旅店、办 的客厅等场合。双管 6W以上。有些火蚊灯还安用28W的灭蚊灯，对10-20平方米。以紫外灯 分为单管和双管型，也 但市场上很少见。家庭 灯：双管型火蚊灯则适 公室和家庭中面积较大 型火蚊灯的电功率多在装了吸蚊风机，当蚊子靠近火蚊灯时就会被气流吸入火蚊灯内,从而在一龙程度上提高了火蚊效果。不过这种火蚊灯价格通常要比普通火蚊灯贵很多，仅适合要求较髙或有特殊需要（如较多用来流动吸蚊等）的用户使用，一般家庭较少应用，目前社会拥有呈不多。火蚊灯的基本结构就是由紫外荧光管、高压电网、印制电路板（主要含有倍压整流电路） 和栅栏状塑料外壳等零部件所组成。英中紫外荧光管在塑料外壳内部中心，

17、外用被髙压电网 包国住，这样当蚊虫因趋光而飞向紫外荧光管时，途中就会被髙压电网击毙，从而达到火蚊 目的（参见图1）。电子火蚊灯电路工作原理各式各样的电子灭蚊灯的电路结构虽然也是五花八门，不尽相同.但基本电路结构却一 样。下而主要以图2所示的美之杰牌MWQ-A型单管火蚊灯电路为例（由于产品没有附带 电路图，图2电路为笔者实测绘制），介绍火蚊灯的电路结构、原理和维修。对于苴它牌号 的大多数火蚊灯产品冋样有参考意义。5 / 17电子火蚊器的设计及试制作在图2中,220V 交进入灭一路经流后加ZGG ,得电发诱蚊虫外一路加到由VD1、容C2、的3倍流市电分两路 蚊灯电路。其中 电容C1降压限 到紫外荧

18、光管 使紫外荧光管 出紫外光，以引 飞入火蚊灯。另 经限流电阻R1 整流二极管 VD2.VD3 和电 C3、C4等组成 压整流电路，将220V交流市电转换为800-900V的直流高压，英极性已示于图2中（V-和V+端）。直流髙压加到用金属线等距离平行编绕成的高压电网两端。当蚊虫碰到电网时，相邻两金属丝上 的高电压通过蚊虫驱体放电，将蚊虫电击毙，当蚊虫刚接触电网时，由于虫体电阻的放电作 用，高压电网的电压会明显下降，尤苴是虫体电阻较小和同时有几个虫子触电网时更是如此。死虫落下或烧坏、烧干后，整流电路的电容器又被迅速充电，电网迅速恢复正常高压，再次 等待捕杀蚊虫和其它小虫。有些灭蚊灯采用4倍压或5

19、倍压整流电路，其基本原理相同，不 同的主要是多了几个整流二极管和电容等元件，倍压整流电路的详细工作原理可参考一般电 子技术基本原理书刊，这里不再赘述。有吸蚊风机的火蚊灯，英结构主要是比图2多了个小 功率电机和相应的风叶，这方而的相似内容在本专栏以前发表的文章中介绍过不少，需要的 读者可自行翻阅参考。9 / 17C3().1 R./630VFT400VH-£=_4-1 100k 1N40075W灯管 =7圈2HM1N4007C20.047 丛 400V吐子灭SB电陆|芙光A灯管L/；:压 级电极 _ 网架t 片”，开关图i第三章电子灭蚊灯原理分析电子灭蚊灯采用小功率自镇流荧光灯管诱导蚊

20、虫，由内部电路通过倍压整流得到的高压 电击蚊虫，同时还能为居室提供微光源照明。典型的电子火蚊灯外3.1 x基本结构部结构如图1所示由灯架组电极平行地绕制在网架上。有机玻璃棒制成安全防护件和底座两部分组成。灯架极、网架和安全护栏。荧光用透明且绝缘性能良好的有. 口”组件包括荧光灯管.髙压电 1: *灯管竖直安装在中间，外围采 :D21 Uc21HRJfc；机玻璃制作的栅网网架，髙压I1网架的外围用若干根竖立的图5J4二倍流电路 栏，防护栏与栅网架间保持-3.2、工作原理电路原理如图2所示。图 压，以延长灯管的使用寿C2、C3构成倍压整流器， 源开关K, 220V市电通过 点亮灯管。同时市电通过

21、路，该电路原理简单，不>3£左2。忿2庄IIa.II ,+II -C1D12翻2IID3C318_ 屮2他2图5 15三倍压整流电苗中C1的作用主要是降 命。二极管DI、D2与 R为限流电阻。按下电 电容C1加到灯管两端， 限流电阻R加到倍压电 再赘述。定距离,以防使用者不慎碰触栅网而触电。灯架组件安装在底座上，底座上方装有电源开关, 电源线从底座后侧接入，整个电路及髙压产生元件都安装在底座内部，既美观又安全。电子火蚊灯的典型通过倍压整流后C3两端得到约600V电压，此电压接在栅网平行绕制电极A、B上, 由于A. B靠得较近，在其间形成一个直流高压电场，飞向灯管的蚊虫一旦碰到，

22、立即被电 击死亡。倍压整流电路在一些需用髙电压、小电流的地方，常常使用倍压整流电路。倍压整流，可以把较低 的交流电压，用耐压较低的整流二极管和电容器，“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电 路一般按输出电压是输入电压的多少倍，分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。图5-14是二倍压整流电路。电路由变压器B、两个整流二极管DI、D2及两个电容器Cl、C2组成。英工作原理如下：c2正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2截止, 电流经过D1对C1充电，将电容CI上的电压充到接近e2的峰值旋左2 ,并基本保持不变。 c2为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，D1截止。此时，C1上的电压51 =旋左

23、2与 电源电压e2串联相加，电流经D2对电容C2充电，充电电压Uc2 = e2邮值+ 1. 2E2u2J1E2。如此反复充电，C2上的电压就基本上是空罷Eq 了。它的值是变压器 电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.2E2。整流二极管D1和D2所承受的最髙反向电压 均为2J1E2。电容器上的直流电压Ucl=V2£2, Uc2=2J1E2。可以据此设计电路和 选择元件。在二倍压整流电路的基础上，再加一个整流二极管D3和一个滤波电容器C3,就可以组成 三倍压整流电路，如图5-15所示。三倍压整流电路的工作原理是：任c2C 1上的电压被充电到接罷

24、E）, C2上的电压被充电 到接近2血左2。当第三个半周时，DI、D3导通，D2截止，电流除经D1给C1充电外， 又经D3给C3充电，C3上的充电电压Uc3=c2Uc2 Uc1=2J1E2这样，在RFZ,上就 可以输出直流电压Usc = Ucli+Uc3=>/22 +272-2 =32 E,实现三倍压整流。峰值 +的第一个半周和第二个半周与二倍压整流电路相同，即在实际电路中，负载上的电压Ufz=3xl.2E2整流二极管D3所承妥的最髙反向电压也是 2龍左2电容器上的直流电压为2罷E. 5 16。# / 17电子火蚊器的设计及试制作照这样办法，增加多个二极管和相同数量的电容器，既可以组成多

25、倍压整流电路，当n 为奇数时，输出电压从上端取出：当n为偶数时，输岀电压从下端取岀。必须说明，倍压整流电路只能在负载较轻（即Rfz较大。输出电流较小）的情况下工作， 否则输岀电压会降低。倍压越髙的整疏电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况 越明显。用于倍压整流电路的二极管，英最髙反向电压应大于2罷E-可用髙压硅整流堆，其 系列型号为2DL。如2DL2 / 0. 2,表示最高反向电压为2千伏，整流电流平均值为200亳 安。倍压整流电路使用的电容器容量比较小，不用电解电容器。电容器的耐压值要大于1. 5x2722,在使用上才安全可靠。电子火蚊器电路，该电路由振荡器、控制电路就斤斤il较、高圧发生器和电源电路组成 电源zehdan振荡器 一控制电路 一高压发生器详细请见L这里而比较详细=0=220VHJwCl 0.35pF 630仃D2 R$ 1M0 aR210 18kO/2W2N4007 5.112kO/4W2DGL 15kV47kOA B1