无源停电报警器
摘要
这里介绍的停电报警器不需要备用电池,当220V交流电网停电时,它就会发出长约5min急促的"嘟-嘟-"报警声.它是根据光电耦合器4N25的性能,来改变具有振荡器功能与非门CD4011的工作状态,当起振时陶瓷片B就会发出报警声音.它可用于装有自动打铃装置学校的传达室中,知道停电后,可采用人工打铃保证学校作息时间不受影响.
关键字:关键字:无源报警器,光电耦合器4N25,CD4011
目 录
第一章 前言
在电子科学技术高速发展的今天,电子产品越来越多的应用在我们的日常生活中,像日常我们工作所用的电脑,手机等等,这些高科技产品给我们带来了极大的方便,这要归功于科学技术的高度发达.如今,日常生活也越来越走向电子化.
无源停电报警器是我们所要做的毕业设计课题.它的电路主要包括振荡电路,整流电路和光电耦合电路三大部分.无源停电报警器涉及到《模拟电子技术》,《数字电子技术》中的相关知识.特别是对一些电路的分析都涉及到《模拟电子技术》中所讲到的知识以及面对电路时的分析方法,思路.通过对本设计的模块式的分开分析,设计,如整体电路是有振荡电路,整流电路,光电耦合电路组成.我们把原本复杂的电路简单化,部分化,最后再把每部分有机的结合起来,这样大大提高了工作效率,同时思路是相当明确.
毕业设计是重要,但更重要的是设计是的思路,方法,我们不能单纯的拿一个产品与另一项产品作比较.我们面对课题要深深挖掘它所包含的知识点,所含的问题,认真总结解决问题的方法.面对常用的一些元件电阻,电容,集成电路等等,我们要把他们有机的结合在一起,争取创造出更多的实验成果.
第二章 电路原理及主要功能模块
本章主要详细分析电路的工作原理及其各功能模块的工作原理,还介绍了有关功能模块的设计方案,设计思想.
2.1 电路原理图及其工作原理分析
(1)无源停电报警器的电路原理图如图所示:
图2-1无源停电报警器的电路原理图
(2)无源停电报警器的电路的工作原理:
图中,A2即与非门A-D组成两个频率不等的振荡器,电路起振时,压电陶瓷片B就会发出"嘟-嘟"报警声响.VD1-VD5,C1和C2组成电容降压桥式整流稳压电路,当220V电网正常供电时,C2两端输出15V左右的直流电.
直流电一路经R1使LED发光,表示电网供电正常;另一路经R2注入光电耦合器A1的1脚,使光电耦合器内藏发光管通电发光,因而光电耦合器内藏光敏三极管导通.A1的5脚为低电平,使与非门A的输入端8脚也为低电平,有与非门的基础知识输出端4脚输出低电平,这时振荡器停振,压电陶瓷片B无声;真流电的第三条支路是经VD6向C5充上约15V直流电,为C5存储电荷.
一旦220V交流电网停电,C2储存电荷通过R1和LED泄放,很快降到0V.这时有电指示灯LED熄灭.同时,A1的内藏发光二极管也随之熄灭,光敏三极管截止,5脚输出高电平,使与非门A的输入端8脚也为高电平有与非门的基础知识输出端4脚输出高电平,所以A2的两个振荡器起振,B就发出"嘟-嘟-"报警声.
A2报警所需要电源来自电容C5储存的电荷,这时二极管VD6截止,C5储存电荷不会送到VD6左边电路去.C5储存电荷只供A2使用,由于C5容量很大,且A2是CMOOS电路耗电极小,C5储存电荷足可供压电陶瓷片B发声5min之久,已满足使用要求.当电网恢复供电时,LED又点亮,A1的5脚输出低电平,振荡器停振,C5又充满电荷.
2.2 振荡电路模块
此模块电路是无源停电报警器电路的主题电路,它是A2即与非门A-D组成两个频率不等的振荡器,正是这部分电路的输出决定陶瓷片B的效果.
通常振荡电路有4部分组成:放大电路,反馈网络,稳幅环节,选频网络组成.其中反馈电路是正反馈电路,放大器的输入端外加输入信号Ui为一定频率和幅度的正弦波,此信号经过放大器放大输出信号Uo,而它又作为反馈网络的输入信号,在反馈网络的输出端产生反馈信号Uf.如果把反馈信号Uf,作为输入端的输入信号Ui输入放大器,当Ui与Uf的大小相等且相位相同,输入端可维持一定频率和幅度的信号Uo的输出,从而实现自激振荡.
为了使振荡电路输出一个固定的频率正弦波,要求自激振荡只能在某一频率上产生,而在其他频率上不能产生,因此振荡电路必须有选频网络,使得只有通过选频网络输出的信号Uf和Ui相同的条件而产生自激振荡,而其他的频率不能满足条件产生不了自激振荡.
(1)电路构成及工作原理
①电路构成
图2-2 振荡电路

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