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采用可控硅构成的调温电路原理分析

归档日期:07-18       文本归类:非触发      文章编辑:爱尚语录

  工作和日常生活中我们经常要用到电热器具的调温或者电机调速,虽然可控硅无级调压电路可以选取,但对于要求较高的场合还是有些不足。因为常规的可控硅无级调压的原理是利用移相原理对交流市电的每半个周波选取一部分,通过负载的已经不是完整的正弦波而是正弦波中的一部分,其切换也不是在市电过零时进行而是在市电非过零段进行,从而导致市电波形不完整,电压调得越低,波形畸变越厉害。甚至产生严重的谐波成分而污染市电环境和对感性负载产生不利影响。所以,某些场合是不主张使用常规利用可控硅移相原理来进行的无级调压。

  下面介绍的是一款利用对单位时间内市电周波进行取舍的原理来进行调压,负载通过的是完整的正弦波,通断切换也是在市电过零时进行。不会对市电波形产生不利影响。

  工作原理简介:附图中CD4017是一块十进制计数脉冲分配集成电路,它有两个脉冲输入端,可以灵活利用脉冲的下降沿或者上升沿作为计数脉冲,它有十个按时序输出的脉冲输出端和一个进位输出端以及一个复位端,对其复位端加高电平脉冲可以使其产生复位动作,复位时,QQ端输出高电平,其他时序输出端输出低电平。本设计正是利.用CD4017复位时跳变到QQ端输出高电平的这一特性来达到设计目的的。

  市电经R1限流,C1去干扰为光电耦合器U1提供初级工作电流,在市电正半周非过零区,光电耦合器U1次级输出低电平,市电正半周过零时,U1次级输出一个高电平脉冲,CD4017得到一个脉冲的上升沿计数脉冲,其时序脉冲分配输出端依次输出高电平。市电由正半周进入负半周时,U1次级保持高电平输出不变,此时,D1导通,保护光电耦合器。当市电的下一个正半周到来时,光电耦合器U1的初级又得到工作电流而使其次级输出低电平,到市电的正半周再次过零时,光电耦合器U1再次输出一个高电平脉冲,为CD4017再次提供一个计数脉冲。如此,在CD4017的10个时序脉冲输出端依次输出高电平。通过多挡选择开关切换CD4017的时序输出端就可以得到N个脉冲中的一个脉冲,也就是1/N个市电周波通过负载做功。假如我们的多挡选择开关置于Q3输出端,那么,当CD4017的Q3输出高电平时,通过多挡选择开关将此高电平加到CD4017的复位端是CD4017进行复位,QO端立即眺变高电平,Q3端则由高电平眺变为低电平,复位解除。电路进行正常计数工作。这样,就得到了市电每3个周波中只有一个周波通过负载做功。也就是1/3的市电通过负载。如果我们将多挡开关置于Q9端,则市电每9个周波中只有一个通过负载,也就是1/9的市电通过负载;如果我们将多挡开关置于QQ位置,则所有的市电周波全部通过负载。这样,就可以方便的通过选择多挡开关的位置设置通过负载的市电周波数与设置时间段里的市电周波数之比,从而实现调压目的。

  本设计利用CD4017的脉冲上升沿计数,所以,CD4017的脉冲下降沿计数端则接地,如果我们要使用脉冲下降沿作为计数脉冲深入端,则相应的脉冲上升沿计数端应该接高电平。

  本设计巧妙的利用一片常见的计数电路通过多挡选择开关直观的进行市电周波的选择,执行开关则闲置了无触点开关双向晶闸管。

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