圖所示的電子消毒柜典型應用電路的工作原理可以從以下7個方面來進行分析與說明。
1.電源電路
電源電路如圖6-4所示。220V的交流市電電壓加到電源變壓器Ti的初級后,經(jīng)變壓從次級輸出的兩組約7.5V的交流低壓,由VD1~VD4橋式整流,C2與Cl濾波,得到的士9V的直流電壓,一方面作為溫度比較控制電路的工作電源,另一方面,+9V電壓還經(jīng)三
端固定穩(wěn)壓集成電路IC3(W7805)穩(wěn)壓為5V后作為微處理器IC1的工作電壓
2.負電壓轉(zhuǎn)換電路
負電壓轉(zhuǎn)換電路由運算放大器IC2-2與其外接的元件構(gòu)成,用于將+5V的電壓轉(zhuǎn)換為-5V電壓提供給IC1的26腳。
3.測溫電路
測溫電路主要由溫度傳感器VT1、Rii~R13電阻器與RP可調(diào)電位器共同構(gòu)成了測溫電橋,其輸出的電壓大小與檢測的溫度成正比。
兩只300W的石英管產(chǎn)生的熱量在柜內(nèi)擴散,并傳至機械式120℃溫度控制開關(guān)ST與溫度檢測傳感器VT1上。
傳感器VT1與R11~R13電阻器、RP可調(diào)電位器共同構(gòu)成的測溫電橋,這樣,由傳感器VT1檢測的信號經(jīng)電橋電路處理后的信號直接送入IC1的⑧與⑨腳內(nèi)。
4.溫度顯示電路
溫度顯示電路由三只LED數(shù)碼管VL1~VL3與IC1內(nèi)的顯示驅(qū)動控制電路共同構(gòu)成。三只LED數(shù)碼管VL1~VL3采用共陽極連接方式,其陰極與IC1采用一一對應的連接方式,受IC1輸出的信號進行顯示。
進入IC1的30與31腳內(nèi)的信號,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路,將反映溫度大小的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再經(jīng)處理后驅(qū)動三只數(shù)碼管顯示電子消毒柜內(nèi)當前的溫度。
5.溫度比較與控制電路
溫度比較與控制電路主要由機械式限溫器ST、繼電器KA、IC2內(nèi)的三個運算放大器等組成。
當需要電子消毒柜工作時,接通電源插頭,按下手動按鈕開關(guān)SB后,+9V的直流電壓就會經(jīng)機械式限溫器ST使KA繼電器線圈中的電流通路形成而得電吸合,其常開觸點KA閉合后,就會使兩只300W的石英管EH1與EH2得到220V的交流電源而進入加熱工作狀態(tài)。同時,氖管指示燈HL也同時得電點亮,以示進入了加熱狀態(tài)。
電子消毒柜的上限溫度設定在125℃,轉(zhuǎn)換控制信號取自IC1集成電路的11腳、24腳與19腳,是通過控制KA繼電器的工作狀態(tài)來實現(xiàn)的。
(1)電子消毒柜內(nèi)溫度小于125℃。此時,IC1的19腳輸出加到IC2-1的12腳上的電壓大于IC1的24或11腳通過Rs、R電阻器加到輸出IC2-1的13腳上的電壓,故IC2-1
的⑩腳輸出高電平,使隔離二極管VD5截止,對后級電路不產(chǎn)生影響。
(2)電子消毒柜內(nèi)溫度達到125℃。此時,IC1的19腳輸出加到IC2-1的12腳上的電壓小于IC1的11或24腳通過Rs、R電阻器加到輸出IC2-1的13腳上的電壓,故IC2-1的13腳輸出低電平(-5V左右),使隔離二『極管VD5導通,該信號加到IC2-3與IC2-4并聯(lián)運算放大器的⑤與⑩腳上,進而使IC2-3與IC2-4并聯(lián)運算放大器的輸出的⑦與⑧腳也輸出低電平(一5V左右),繼電器KA線圈斷電后釋放,其常開已經(jīng)閉合的觸點又復位斷開,兩只300W的石英管EH1與EH2失去220V的交流電源而停止了工作,消毒結(jié)束。此時,氖管指示燈HL也斷電熄滅。
6.電子溫控器失控保護
在電子消毒柜的消毒過程中,如電子溫控器出現(xiàn)異常而失靈時,雙金屬片限溫器ST在溫度超過125℃時,就會自動斷開,進而也會使KA繼電器線圈中的電流斷開而切斷了兩只300W石英管EH1與EH2的220V交流電源,從而實現(xiàn)了過溫保護。
7.低溫消毒電路
低溫消毒電路由控制開關(guān)SA1、臭氧發(fā)生器V2與脈沖高壓發(fā)生器(又稱為激發(fā)器)T2等組成。該電路相對獨立,只要接通控制開關(guān)SA1,低溫消毒電路就可以進入正常工作狀態(tài)。低溫消毒應用電路如圖6-5所示。該電路的工作原理如下所述。
(1)交流電壓的正半周。當交流電源為正半周時,單相晶閘管VS的控制極G上的電壓UGK為負值(為-0.7V左右),晶閘管處于截止狀態(tài)。電源通過FU熔斷器一Ll—C—VD—2,形成對電容器c的充電回路,使電容器兩端c充上接近于根號2.220V的電壓;
(2)交流電壓的負半周。當交流電源波形轉(zhuǎn)向負半周時,單相晶閘管VS控制極G上的電壓UGK由負值轉(zhuǎn)向正值,且不斷增大,導致晶閘管導通。這樣,充滿電荷的電容器C就會通過L1一VS進行瞬間放電,使T2變壓器的Li線圈上產(chǎn)生加大的瞬間放電電流,由于T2變壓器的L2線圈遠多于Li線圈,因此L2上就會產(chǎn)生較高的感生電壓,使臭氧管V2玻璃管表面的空氣電離而產(chǎn)生臭氧。
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