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1、 目 錄摘要2第一章 設(shè)計(jì)方案概述41.1設(shè)計(jì)宗旨41.2設(shè)計(jì)思路71.3 設(shè)計(jì)說(shuō)明7第二章 設(shè)計(jì)步驟82.1 設(shè)計(jì)電路板82.1.1 制作印刷電路板前奏82.1.2 電路圖82.1.3 制板82.1.4 焊接92.2制作一個(gè)直流穩(wěn)壓電源122.2.1 制作直流穩(wěn)壓電源前奏122.2.2 變壓器122.2.3電源的整流和濾波152.2.4 穩(wěn)壓202.2.5完成測(cè)慌儀的電源設(shè)計(jì)22第三章 元器件清單23第四章 參考文獻(xiàn)24第五章 致謝25 27 / 27文檔可自由編輯打印摘要 該論文的內(nèi)容是關(guān)于簡(jiǎn)易測(cè)謊儀的制作,其中涉及了一些基本的電子技術(shù),包括制作電路板,制作穩(wěn)壓電源等基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn),根據(jù)人一
2、擔(dān)說(shuō)謊,心理上將有一定的變化,腎上腺素分泌增多,從而造成人的皮膚出汗,導(dǎo)致皮膚上的電阻降低的原理做成.雖不像高級(jí)的測(cè)謊儀能同時(shí)檢測(cè)人的瞳孔放大,心跳率等數(shù)據(jù),但能實(shí)現(xiàn)基本的測(cè)謊功能,對(duì)大多數(shù)人都能有效的檢測(cè)其言辭的真假性,是一個(gè)便于攜帶,使用方便快捷,安全系數(shù)高的小電子產(chǎn)品. 關(guān)鍵詞: 穩(wěn)壓電源,測(cè)謊儀,腎上腺素,瞳孔放大,心跳率Abstract The thesis is simple polygraph on the production, which involves some basic electronic technology, including the production o
3、f circuit boards, power supply, and so on the basis of the production of knowledge, according to a person lying Tam, psychologically there will be certain changes , Increased secretion of adrenaline, causing the skin sweating, resulting in lower resistance on the skin of the principle cause. Althoug
4、h unlike the polygraph senior people can simultaneously detect the dilated pupils, heart rate and other data, but to achieve basic The lie detector functions, the majority of people can effectively detect the true nature of their rhetoric, is a portable, easy to use fast, high safety factor of small
5、 electronic products. Key words: power supply, the polygraph, epinephrine, dilated pupils, heart rate 第一章 設(shè)計(jì)方案概述1.1 設(shè)計(jì)宗旨第一個(gè)嘗試?yán)每茖W(xué)儀器“測(cè)謊”的人,叫西薩重·隆布索(Ceu are Lombroso)。1895年,他研制出一種“水力脈搏記錄儀”,通過(guò)記錄脈搏和血壓的變化判斷嫌疑人是否與此案有關(guān),而且成功偵破了幾起案件。1945年,約翰·里
6、德(John Reid)總結(jié)了前人的工作,設(shè)計(jì)出能檢測(cè)血壓、脈搏、呼吸和皮膚電阻變化以及肌肉活動(dòng)的多參量心理測(cè)試儀,這種測(cè)謊儀器稱為“里德多譜描記儀”,也就是第二代測(cè)謊儀,成為現(xiàn)代多參量心理測(cè)試儀的基礎(chǔ)。60年代初,由于電子技術(shù)飛速發(fā)展,出現(xiàn)了現(xiàn)代記錄儀和多導(dǎo)儀。熱敏電阻、光敏電阻和壓電晶體均可作為換能器。由換能器、放大器、濾波器和電磁式靈敏記錄筆,構(gòu)成了抗干擾能力很強(qiáng)的電子多譜記錄儀。可稱之為第三代測(cè)謊儀。70年代,美國(guó)弗吉尼亞州(Virginia)的德克特反計(jì)謀安全公司(Dektor Counterinte l ligence and Security Corporotion),設(shè)計(jì)了一種
7、能進(jìn)行次聲波分析的所謂全新型第四代測(cè)謊儀。但最近幾年對(duì)這種技術(shù)有不同意見,并在理論上有爭(zhēng)議和不同看法。為此,在實(shí)踐中,用的較多的是多譜記錄儀。盡管近百年來(lái),測(cè)謊儀器經(jīng)過(guò)了幾代更新,并且得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。測(cè)謊技術(shù)作為一項(xiàng)通用科技已被世界上五十多個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用于國(guó)防、司法、保險(xiǎn)、商貿(mào)乃至企業(yè)招聘雇員等各個(gè)領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)1990年至1991年,羅馬尼亞使用測(cè)謊儀測(cè)謊1833例,準(zhǔn)確率達(dá)到95%。而日本有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明,其測(cè)謊準(zhǔn)確率達(dá)86%。在美國(guó),測(cè)謊技術(shù)首先在警察機(jī)關(guān)、保安部門、私人偵探所得到廣泛使用,后來(lái)逐步擴(kuò)展到對(duì)聯(lián)邦政府雇員和軍隊(duì)內(nèi)部人員定期進(jìn)行測(cè)謊,70年代更加社會(huì)化,機(jī)關(guān)、企業(yè)招收雇員、定
8、期考核雇員運(yùn)用它,偵破內(nèi)盜案件也用它。社會(huì)上還成立了專業(yè)的測(cè)謊公司、測(cè)謊事務(wù)所。這其中也造成了一些“冤假錯(cuò)案”,因此引起了美國(guó)勞聯(lián)(工會(huì))的強(qiáng)烈抗議。1988年制定的勞工測(cè)謊使用保護(hù)條例規(guī)定:禁止在私人公司使用測(cè)謊儀,但與國(guó)家簽署過(guò)承擔(dān)重要國(guó)防機(jī)密合同的公司除外。在美國(guó),其法律界一方面承認(rèn)測(cè)謊儀的科學(xué)性,準(zhǔn)許將測(cè)謊結(jié)果作為證據(jù)向法庭提交;另一方面,又嚴(yán)格限制它的應(yīng)用,規(guī)定只有受過(guò)高等教育又經(jīng)專門訓(xùn)練的專業(yè)人員才有資格進(jìn)行多譜描記的測(cè)謊工作?,F(xiàn)在,測(cè)謊儀已是外國(guó)警察機(jī)關(guān)的常用設(shè)備。美國(guó)、加拿大、日本、土耳其、韓國(guó)、以色列、俄羅斯、波蘭等國(guó)應(yīng)用“測(cè)謊”技術(shù)較多。另外,還有3050個(gè)國(guó)家在研究“測(cè)謊
9、”技術(shù)。羅馬尼亞的“測(cè)謊”已被司法機(jī)關(guān)批準(zhǔn)為提供證據(jù)的合法手段?!皽y(cè)謊”已列入外國(guó)警察機(jī)關(guān)犯罪調(diào)查的常規(guī)程序,在出版的法庭心理手冊(cè)、刑事與民事調(diào)查手冊(cè)、犯罪證據(jù)調(diào)查手冊(cè)等工作手冊(cè)中均列有“測(cè)謊”一節(jié)。如今,美國(guó)有35個(gè)州允許測(cè)謊結(jié)果作為法庭的輔助證據(jù),但結(jié)果要嚴(yán)格符合美國(guó)的證據(jù)法的要求。美國(guó)政府歷來(lái)主張和贊同對(duì)政府內(nèi)部雇員使用測(cè)謊器,以判斷他們是否忠誠(chéng)可靠。長(zhǎng)期以來(lái),美國(guó)政府一直用測(cè)謊器進(jìn)行測(cè)驗(yàn),而現(xiàn)在用得越來(lái)越多了。在1982年,聯(lián)邦政府對(duì)其雇員用測(cè)謊器進(jìn)行了2.3萬(wàn)次測(cè)驗(yàn),這個(gè)數(shù)字是10年前的3倍。美國(guó)前總統(tǒng)里根在位時(shí),曾頒布一項(xiàng)命令,聯(lián)邦政府將更加廣泛地使用測(cè)謊器來(lái)進(jìn)行有關(guān)保護(hù)國(guó)家安全的
10、調(diào)查,以防止雇員們向新聞界泄露機(jī)密情報(bào)。由于國(guó)會(huì)的反對(duì),這一命令被無(wú)限期地推遲執(zhí)行。否則,聯(lián)邦政府的各個(gè)機(jī)構(gòu)就要使用測(cè)謊器,僅國(guó)防部就將有12.8萬(wàn)名雇員接受測(cè)謊檢驗(yàn)。根據(jù)這項(xiàng)命令,如果拒絕測(cè)謊就會(huì)分別受到降級(jí)以至解雇等不同程度的處分。此外,為聯(lián)邦政府服務(wù)的大約350萬(wàn)人,也都有可能在調(diào)查泄露情報(bào)時(shí)被迫接受同樣的測(cè)驗(yàn)。去年,在美國(guó)總統(tǒng)大選期間,研究人員利用韓國(guó)生產(chǎn)的新型測(cè)謊儀對(duì)美國(guó)民主與共和兩黨總統(tǒng)候選人戈?duì)柡托〔际搽娨曓q論的聲音進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)戈?duì)柕恼f(shuō)謊率為23%,而小布什說(shuō)的話中有57%是謊話。 說(shuō)謊的人什么樣?童話故事中的匹諾曹,一說(shuō)謊鼻子就要長(zhǎng)一寸。童話畢
11、竟是童話,沒有人當(dāng)真?,F(xiàn)代科學(xué)證實(shí),人在說(shuō)謊時(shí)生理上的確發(fā)生著一些變化,有一些肉眼可以觀察到,如出現(xiàn)抓耳撓腮、腿腳抖動(dòng)等一系列不自然的人體動(dòng)作。還有一些生理變化是不易察覺的,如:呼吸速率和血容量異常,出現(xiàn)呼吸抑制和屏息;脈搏加快,血壓升高,血輸出量增加及成分變化,導(dǎo)致面部、頸部皮膚明顯蒼白或發(fā)紅;皮下汗腺分泌增加,導(dǎo)致皮膚出汗,雙眼之間或上嘴唇首先出汗,手指和手掌出汗尤其明顯;眼睛瞳孔放大;胃收縮,消化液分泌異常,導(dǎo)致嘴、舌、唇干燥;肌肉緊張、顫抖,導(dǎo)致說(shuō)話結(jié)巴。這些生理參量由于受植物神經(jīng)系統(tǒng)支配,所以一般不受人的意識(shí)控制,而是自主的運(yùn)動(dòng),在外界刺激下會(huì)出現(xiàn)一系列條件反射現(xiàn)象。這一切都逃不過(guò)測(cè)
12、謊儀的“眼睛”。使用測(cè)謊儀本身就可以給犯罪嫌疑人造成一定的心理壓力,結(jié)合政策教育和使用證據(jù)等方法,促使犯罪嫌疑人動(dòng)搖瓦解,交待問(wèn)題或者說(shuō)明事實(shí)真相。使用時(shí),測(cè)謊人員通過(guò)反復(fù)說(shuō)明和強(qiáng)調(diào)測(cè)謊儀的科學(xué)性、客觀性、公正性和有效性,并利用犯罪嫌疑人對(duì)測(cè)謊儀的神秘感,使其感到測(cè)謊儀是靈敏的,不容欺騙的,擔(dān)心如果自己說(shuō)謊,可能被當(dāng)場(chǎng)識(shí)破、揭穿而暴露自己,從而加重了心理壓力。實(shí)踐中,確有一些犯罪嫌疑人在測(cè)試過(guò)程中或測(cè)試后不久就交代了罪行。當(dāng)然,實(shí)際的測(cè)謊過(guò)程遠(yuǎn)非如此簡(jiǎn)單明了。一個(gè)調(diào)查犯罪的測(cè)謊器測(cè)驗(yàn)可能要花費(fèi)34個(gè)小時(shí),而其中用于生理測(cè)量的時(shí)間僅15分鐘左右,其余大部分時(shí)間花于審核問(wèn)題、測(cè)前訊問(wèn)、解釋程序以及
13、評(píng)判和討論測(cè)量結(jié)果等方面。例如,在正式測(cè)量前,測(cè)謊者要與被測(cè)者進(jìn)行一段漫長(zhǎng)的交談。其目的主要有二:一是通過(guò)交談和訊問(wèn)了解被測(cè)者的個(gè)性和誠(chéng)實(shí)程度,以便最后確定正式測(cè)量時(shí)的訊問(wèn)問(wèn)題和訊問(wèn)方式;二是向被測(cè)者介紹測(cè)謊器的“一貫正確性”,使其確信測(cè)謊器具有準(zhǔn)確地分辨真話與謊言的可靠功能,從而對(duì)其產(chǎn)生威懾作用,以消除其僥幸心理。為了讓被測(cè)者確信測(cè)謊器是不可欺騙的,測(cè)謊者還要求被測(cè)者參與一項(xiàng)示范性的驗(yàn)證。如要他在一副紙牌中隨意地抽選一張,然后混雜于其他若干張紙牌中。當(dāng)測(cè)驗(yàn)者拿著這幾張紙牌依次問(wèn)他“是不是這張”時(shí),他一概回答“不是!”但測(cè)謊者總能正確地指出他所抽選的牌是哪一張,并告訴他這是根據(jù)測(cè)謊器對(duì)其回答時(shí)
14、的生理變化的測(cè)量結(jié)果(實(shí)際上,這些牌通常是事先作了記號(hào)的)。由于精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題與測(cè)謊主題有不同的關(guān)系,對(duì)被測(cè)人形成不同的心理刺激,從而觸發(fā)不同的生理反應(yīng),引起一系列生理參量(如肌電、脈搏、血壓、呼吸、心跳、腦電波、聲音、瞳孔等)變化,用儀器測(cè)量這些參量的變化,記錄變化圖譜,然后分析圖譜,就可以判斷被測(cè)人對(duì)問(wèn)題的回答是“誠(chéng)實(shí)”還是“撒謊”。認(rèn)定和排除犯罪嫌疑是測(cè)謊的基本功能。特別是在偵查工作前期,偵查人員根據(jù)初步偵查和調(diào)查掌握的情況,發(fā)現(xiàn)了嫌疑對(duì)象,但尚無(wú)確鑿證據(jù)認(rèn)定該對(duì)象是否犯罪分子,通常采用傳喚或拘傳的方法,進(jìn)行正面審查,以排除或肯定犯罪嫌疑。但作案者和無(wú)辜者都會(huì)極力辯解,否認(rèn)犯罪,其供述有
15、的一時(shí)難以查證或雖能查證但需花費(fèi)大量時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。這時(shí),若使用測(cè)謊技術(shù),就能迅速地排除大量的無(wú)辜嫌疑人,篩選出重點(diǎn)嫌疑對(duì)象,在條件比較好的情況下還可以直接認(rèn)定犯罪分子,然后圍繞重點(diǎn)嫌疑對(duì)象開展審訊和調(diào)查,可以事半功倍,大大提高破案效率。現(xiàn)代測(cè)謊儀由傳感器、主機(jī)和微機(jī)組成。傳感器與人的體表連接,采集人體生理參量的變化信息;主機(jī)是電子部件,將傳感器所采集的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);微機(jī)將輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析,得出測(cè)謊結(jié)果。以市場(chǎng)售價(jià)為35000元的乳白色PG-7型多參量心理測(cè)試儀為例,它只有一本32開的書本大小,由傳感器、主機(jī)和微機(jī)3部分組成。傳感器有3個(gè)觸角:戴在人手指上的皮膚電傳感
16、器,這是一種不銹鋼電極,用來(lái)測(cè)量皮膚電阻的變化;呼吸傳感器是拉伸傳感器,系在人的胸部,測(cè)量人呼吸的變化;脈搏和血壓傳感器是一種壓敏傳感器或血壓計(jì),戴在人腕部或臂部,測(cè)量人脈搏和血壓的變化。主機(jī)的作用是將傳感器所采集的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析。確切一點(diǎn)說(shuō),測(cè)謊技術(shù)是一種心理測(cè)試技術(shù)。所謂的心理測(cè)試技術(shù),是以生物電子學(xué)和心理學(xué)相結(jié)合,借助計(jì)算機(jī)手段完成的對(duì)人物心理的分析過(guò)程。按照心理學(xué)的理論,每個(gè)人在經(jīng)歷了某個(gè)特殊事件后,都會(huì)毫無(wú)例外地在心理上留下無(wú)法磨滅的印記。作案人在作案后隨著時(shí)間的延續(xù),心里會(huì)反復(fù)重現(xiàn)作案時(shí)的各種情景,琢磨自己可能留下的痕跡,甚至想不琢磨都無(wú)法
17、克制。每當(dāng)被別人提及發(fā)案現(xiàn)場(chǎng)的一些細(xì)節(jié)時(shí),作案人的這種烙印就會(huì)因受到震撼而通過(guò)呼吸、脈搏和皮膚等各種生物反應(yīng)暴露出來(lái)。這種細(xì)微的反應(yīng)被測(cè)試儀器記錄下來(lái)后,便匯集形成或者知情、或者參與的結(jié)論。正基于這種原理,心理測(cè)試技術(shù)在測(cè)試嫌疑人時(shí)既允許回答“是”或“不是”,也允許受測(cè)人以沉默作為回答。據(jù)了解,公安大學(xué)測(cè)試中心的心理測(cè)試技術(shù)在經(jīng)過(guò)1000多例刑事案件的實(shí)戰(zhàn),嫌疑排除率達(dá)100%,認(rèn)定率也達(dá)80%以上。測(cè)謊儀并不能直接探測(cè)人的心靈,而是根據(jù)所要調(diào)查的內(nèi)容事先編制好一系列問(wèn)題,然后逐一向被測(cè)人提問(wèn)。測(cè)謊所涉及的問(wèn)題主要有三類:與調(diào)查事件無(wú)關(guān)的中性問(wèn)題,與調(diào)查事件有關(guān)的相關(guān)或主題問(wèn)題,與調(diào)查事件沒有
18、直接關(guān)系,而被測(cè)人又肯定會(huì)說(shuō)謊的準(zhǔn)繩或?qū)φ諉?wèn)題。測(cè)謊專家一般不與被測(cè)人員面對(duì)面,測(cè)謊專家眼睛要盯住電腦顯示器上的圖譜,同時(shí)用余光注意被測(cè)人員的面部表情。再有,測(cè)謊專家的語(yǔ)調(diào)不帶任何感情,是一種機(jī)械的聲音。偵查訊問(wèn)中,口供與證據(jù),口供與口供存在矛盾是普遍的現(xiàn)象。這些矛盾,有的只要稍加查證就可以解決,但有些矛盾解決起來(lái)卻相當(dāng)困難。如兩個(gè)同案犯,對(duì)同一問(wèn)題口供截然相反,既找不到第三者作證明,又取不到其他旁證;有的犯罪嫌疑人和被害人,對(duì)同一事實(shí),各執(zhí)一端,截然相反,也無(wú)第三者作證;有的是嫌疑人和證人對(duì)同一事實(shí)陳述截然相反。這些“一對(duì)一”的情況,孰是孰非,很難判斷。這時(shí)就可以借助測(cè)謊技術(shù),利用測(cè)謊結(jié)果進(jìn)
19、行分析判斷。這是審查判斷證據(jù)和口供的一條新的途徑。在偵查中,有時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)痕跡、物證或其他證據(jù)、線索,認(rèn)定了犯罪嫌疑人一兩宗案件。根據(jù)分析,嫌疑人遠(yuǎn)不止作這一兩宗案,有若干作案方式、手段相似的未破案件疑為該嫌疑人所為,但又無(wú)直接證據(jù)確定哪些是,哪些不是,因此審訊時(shí)自然目標(biāo)不明,力度不夠,嫌疑人不肯交代。這時(shí),如果用疑為該嫌疑人所為的未破案件的現(xiàn)場(chǎng)情況特別是未被公開的細(xì)節(jié),對(duì)嫌疑人進(jìn)行測(cè)謊,就可以確定哪些案件是其所為,哪些不是其所為,從而為審訊提供依據(jù)和方向,大大增加審訊力度,有助于深挖犯罪,審破系列案件。1.2 設(shè)計(jì)思路 人在說(shuō)謊時(shí),一般都會(huì)或多或少的產(chǎn)生緊張心理,其外在表現(xiàn)為出汗,從而使皮膚的
20、電阻降低。利用該心理和生理上的反應(yīng),就可以設(shè)計(jì)個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)慌儀電路圖,如下:圖1.1上圖為測(cè)慌儀的簡(jiǎn)單電路圖,三極管vt1和vt2組成互補(bǔ)音頻振蕩器,其振蕩頻率由電阻R,電容c以及兩個(gè)測(cè)試接觸點(diǎn)a,b之間的電阻共同決定。當(dāng)a,b之間電阻大時(shí),振蕩頻率低,當(dāng)a,b之間電阻小時(shí),振蕩頻率高。所以當(dāng)人說(shuō)謊時(shí),心理緊張,汗腺分泌增加,使a,b間電阻降低,振蕩頻率升高,揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音音調(diào)將會(huì)變高,從而實(shí)現(xiàn)測(cè)慌功能。1.3 設(shè)計(jì)說(shuō)明1.3.1 任務(wù):設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)慌儀,使其具有基本的測(cè)慌功能,能夠方便的操作,并無(wú)危險(xiǎn)性。1.3.2 要求: 滿足系統(tǒng)功能和性能要求 電路簡(jiǎn)單,體積小 電磁兼容性好 可靠性高 系統(tǒng)
21、集成度高 調(diào)試簡(jiǎn)單 制作工藝簡(jiǎn)單 操作簡(jiǎn)便 節(jié)約能源 性能價(jià)格比高第二章.設(shè)計(jì)步驟2.1 設(shè)計(jì)電路板2.1.1 制作印刷電路板前奏(1)制作印刷電路板所需材料敷銅板,復(fù)寫紙,圓珠筆,小號(hào)毛筆,油漆,三氧化鐵,塑料或陶瓷容器,香蕉水,砂紙,酒精,松香。(2)設(shè)計(jì)電路板的一般性原則: 電路輸入輸出端的器件應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離; 輸入輸出的信號(hào)線不能太近,更不可平行,否則會(huì)引起電路工作不穩(wěn)定甚至自激; 多極電路應(yīng)該按信號(hào)流程逐級(jí)排列,不能互相交叉,以免引起有害的耦合和相互干擾; 逐 級(jí) 排 放調(diào)諧檢波放大 電感元件應(yīng)該注意它們之間的互感作用; 地線不能行成閉合回路,以免因地線環(huán)流產(chǎn)生噪音干擾; 在高頻電路中
22、,要采用大面積包圍式地線方式,這樣能有效防止電路的自激,提高高頻工作的穩(wěn)定性; 印刷電路板上的線條寬度和線條間距應(yīng)該盡量大些,以保證電氣要求和足夠的機(jī)戒強(qiáng)度; 外殼不絕緣的元件之間應(yīng)該有適當(dāng)?shù)木嚯x,一面相觸造成短路; 開關(guān),電位器,可變電容和插座等器見應(yīng)放在外圍,以便調(diào)節(jié)2.1.3 制板1. 描線:選折一塊大小與設(shè)計(jì)的電路板差不多的單面敷銅板,按照長(zhǎng)寬尺寸把敷銅板裁好。再用復(fù)寫紙墊在有銅膜的一面,然后用圓珠筆把圖3-15設(shè)計(jì)的銅膜導(dǎo)線的邊緣勾畫出來(lái)。然后揭去復(fù)寫紙,在敷銅板的銅膜上會(huì)留下銅膜導(dǎo)線的輪廓。2. 涂漆:用小號(hào)毛筆把銅膜上輪廓以內(nèi)的部分涂上磁漆,放在陰涼處把漆晾干。3. 腐蝕:用塑料
23、容器或陶瓷容器盛上清水,然后放入三氯化鐵的晶體,水和三氯化鐵的質(zhì)量大約在1:1左右。溶液以剛好蓋過(guò)敷銅板為宜。然后把涂好漆的敷銅板投入溶液中,雙手端起容器輕輕晃動(dòng),利用化學(xué)反應(yīng)Cu+2FeCl 3=2FeCl 2+CuCl 2把單質(zhì)銅變成離子。4. 去漆,打磨和涂助焊劑:清洗干凈的敷銅板,這時(shí)只有被磁漆覆蓋的部分保留了銅膜,其余部分已經(jīng)被三氯化鐵腐蝕了,接著用香蕉水把磁漆洗掉。然后將銅膜進(jìn)行打磨,以除去上面的殘漆和污垢,不能用力或過(guò)久打磨,以免將銅膜破壞。同時(shí)還要檢查銅膜導(dǎo)線之間有沒有因腐蝕不完全而粘連,最后把松香磨成粉狀,與酒精按質(zhì)量比1:2配成助焊劑,涂在銅膜上。5. 打孔:在印刷電路板需
24、要插入元件的地方打孔,用0.7mm-1.00mm的鉆頭,打孔時(shí)應(yīng)使鉆頭與印刷電路板保持垂直。2.1.4 焊接1 基本要求: 1>. 熟悉電子產(chǎn)品的安裝與焊接工藝; 對(duì)焊接點(diǎn)的基本要求 1) 、焊點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,保證被焊件在受振動(dòng)或沖擊時(shí)不致脫落、松動(dòng)。不能用過(guò)多焊料堆積,這樣容易造成虛焊、焊點(diǎn)與焊點(diǎn)的短路。 2) 、焊接可靠,具有良好導(dǎo)電性,必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)。只是簡(jiǎn)單地依附在被焊金屬表面上。 3)、焊點(diǎn)表面要光滑、清潔 , 焊點(diǎn)表面應(yīng)有良好光澤,不應(yīng)有毛刺、空隙,無(wú)污垢,尤其是焊劑的有害殘留物質(zhì),要選擇合適的焊料與焊劑。 2>. 基本掌握
25、安裝與手工焊接技術(shù),能獨(dú)立完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的安裝與焊接。1)焊前準(zhǔn)備 首先要熟悉所焊印制電路板的裝配圖,并按圖紙配料,檢查元器件型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙要求,并做好裝配前元器件引線成型等準(zhǔn)備工作。 2)焊接順序 元器件裝焊順序依次為:電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管,其它元器件為先小后大。 3)對(duì)元器件焊接要求 (1)電阻器焊接 按圖將電阻器準(zhǔn)確裝人規(guī)定位置。要求標(biāo)記向上,字向一致。裝完同一種規(guī)格后再裝另一種規(guī)格,盡量使電阻器的高低一致。焊完后將露在印制電路板表面多余引腳齊根剪去。 (2)電容器焊接 將電容器按圖裝人規(guī)定位置,并注意有極性電容器其 “ ” 與 “ ” 極不
26、能接錯(cuò),電容器上的標(biāo)記方向要易看可見。先裝玻璃釉電容器、有機(jī)介質(zhì)電容器、瓷介電容器,最后裝電解電容器。 (3)二極管的焊接 二極管焊接要注意以下幾點(diǎn):第一,注意陽(yáng)極陰極的極性,不能裝錯(cuò);第二,型號(hào)標(biāo)記要易看可見;第三,焊接立式二極管時(shí),對(duì)最短引線焊接時(shí)間不能超過(guò) 2S 。 (4)三極管焊接 注意 e 、 b 、 c 三引線位置插接正確;焊接時(shí)間盡可能短,焊接時(shí)用鑷子夾住引線腳,以利散熱。焊接大功率三極管時(shí),若需加裝散熱片,應(yīng)將接觸面平整、打磨光滑后再緊固,若要求加墊絕緣薄膜時(shí),切勿忘記加薄膜。管腳與電路板上需連接時(shí),要用塑料導(dǎo)線。2 焊接工具 1>. 電烙鐵 <1>.外熱式電
27、烙鐵 一般由烙鐵頭、烙鐵芯、外殼、手柄、插頭等部分所組成。烙鐵頭安裝在烙鐵芯內(nèi),用以熱傳導(dǎo)性好的銅為基體的銅合金材料制成。烙鐵頭的長(zhǎng)短可以調(diào)整(烙鐵頭越短,烙鐵頭的溫度就越高),且有鑿式、尖錐形、圓面形、圓、尖錐形和半圓溝形等不同的形狀,以適應(yīng)不同焊接面的需要。 <2>. 內(nèi)熱式電烙鐵 由連接桿、手柄、彈簧夾、烙鐵芯、烙鐵頭(也稱銅頭)五個(gè)部分組成。烙鐵芯安裝在烙鐵頭的里面(發(fā)熱快,熱效率高達(dá) 85 以上)。烙鐵芯采用鎳鉻電阻絲繞在瓷管上制成,一般 20W 電烙鐵其電阻為 2.4k 左右, 35W 電烙鐵其電阻為 1.6k 左右。常用的內(nèi)熱式電烙鐵的工作溫度列于下表:<3&g
28、t; 、其他烙鐵 1 )恒溫電烙鐵 恒溫電烙鐵的烙鐵頭內(nèi),裝有磁鐵式的溫度控制器,來(lái)控制通電時(shí)間,實(shí)現(xiàn)恒溫的目的。在焊接溫度不宜過(guò)高、焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)的元器件時(shí),應(yīng)選用恒溫電烙鐵,但它價(jià)格高。 2 )吸錫電烙鐵 吸錫電烙鐵是將活塞式吸錫器與電烙鐵溶于一體的拆焊工具,它具有使用方便、靈活、適用范圍寬等特點(diǎn)。不足之處是每次只能對(duì)一個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行拆焊。 3 )汽焊烙鐵 一種用液化氣、甲烷等可燃?xì)怏w燃燒加熱烙鐵頭的烙鐵。適用于供電不便或無(wú)法供給交流電的場(chǎng)合2>、其它工具 <1>、尖嘴鉗 它的主要作用是在連接點(diǎn)上網(wǎng)饒導(dǎo)線、元件引線及對(duì)元件引腳成型。 <2>、偏口鉗 又稱斜口鉗、
29、剪線鉗,主要用于剪切導(dǎo)線,剪掉元器件多余的引線。不要用偏口鉗剪切螺釘、較粗的鋼絲,以免損壞鉗口。 <3>、鑷子 主要用途是攝取微小器件;在焊接時(shí)夾持被焊件以防止其移動(dòng)和幫助散熱。 <4>、旋具 又稱改錐或螺絲刀。分為十字旋具、一字旋具。主要用于擰動(dòng)螺釘及調(diào)整可調(diào)元器件的可調(diào)部分。 <5>、小刀 主要用來(lái)刮去導(dǎo)線和元件引線上的絕緣物和氧化物,使之易于上錫3>、電烙鐵的選用及使用 1 、電烙鐵的選用 ( 1 )選用電烙鐵一般遵循以下原則: 烙鐵頭的形狀要適應(yīng)被焊件物面要求和產(chǎn)品裝配密度。 烙鐵頭的頂端溫度要與焊料的熔點(diǎn)相適應(yīng),一般要比焊料熔點(diǎn)高 30 80
30、 (不包括在電烙鐵頭接觸焊接點(diǎn)時(shí)下降的溫度)。 電烙鐵熱容量要恰當(dāng)。烙鐵頭的溫度恢復(fù)時(shí)間要與被焊件物面的要求相適應(yīng)。溫度恢復(fù)時(shí)間是指在焊接周期內(nèi),烙鐵頭頂端溫度因熱量散失而降低后,再恢復(fù)到最高溫度所需時(shí)間。它與電烙鐵功率、熱容量以及烙鐵頭的形狀、長(zhǎng)短有關(guān)。 ( 2 )選擇電烙鐵的功率原則如下: 焊接集成電路,晶體管及其它受熱易損件的元器件時(shí),考慮選用 20W 內(nèi)熱式或 25W 外熱式電烙鐵。 焊接較粗導(dǎo)線及同軸電纜時(shí),考慮選用 50W 內(nèi)熱式或 45 75W 外熱式電烙鐵。 焊接較大元器件時(shí),如金屬底盤接地焊片,應(yīng)選 100W 以上的電烙鐵。 2 、電烙鐵的使用 ( 1 )電烙鐵的握法 電烙鐵
31、的握法分為三種。 反握法 是用五指把電烙鐵的柄握在掌內(nèi)。此法適用于大功率電烙鐵,焊接散熱量大的被焊件。 正握法 此法適用于較大的電烙鐵,彎形烙鐵頭的一般也用此法。 握筆法 用握筆的方法握電烙鐵,此法適用于小功 率電烙鐵,焊接散熱量小的被焊件,如焊接收音機(jī)、電視機(jī)的印制電路板及其維修等。 ( 2 )電烙鐵使用前的處理 在使用前先通電給烙鐵頭 “ 上錫 ” 。首先用挫刀把烙鐵頭按需要挫成一定的形狀,然后接上電源,當(dāng)烙鐵頭溫度升到能熔錫時(shí),將烙鐵頭在松香上沾涂一下,等松香冒煙后再沾涂一層焊錫,如此反復(fù)進(jìn)行二至三次,使烙鐵頭的刃面全部掛上一層錫便可使用了。 電烙鐵不宜長(zhǎng)時(shí)間通電而不使用,這樣容易使烙鐵
32、芯加速氧化而燒斷,縮短其壽命,同 時(shí)也會(huì)使烙鐵頭因長(zhǎng)時(shí)間加熱而氧化,甚至被 “ 燒死 ” 不再 “ 吃錫 ” 。 ( 3 ) 電烙鐵使用注意事項(xiàng) 根據(jù)焊接對(duì)象合理選用不同類型的電烙鐵。 使用過(guò)程中不要任意敲擊電烙鐵頭以免損壞。內(nèi)熱式電烙鐵連接桿鋼管壁厚度只有 0.2mm ,不能用鉗子夾以免損壞。在使用過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常維護(hù),保證烙鐵頭掛上一層薄膜。2.2 制作一個(gè)直流穩(wěn)壓電源2.2.1 制作直流穩(wěn)壓電源前奏電源主要性能指標(biāo)分為輸入?yún)?shù),輸出參數(shù),電磁兼容性能指標(biāo)和其他標(biāo)準(zhǔn)等4類1> 輸入?yún)?shù)(1) 輸入電壓,國(guó)內(nèi)應(yīng)用的單相為220v。目前開關(guān)電源多采用國(guó)際通用電壓范圍,即單相交流
33、為85v-265v。(2) 輸入頻率,我國(guó)市電頻率為50Hz(3) 輸入功率因數(shù)和諧波,為保護(hù)電網(wǎng)環(huán)境,降低諧波污染,提高電能效率,國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)出了相應(yīng)的更高標(biāo)準(zhǔn)要求(IEC61000-3系列),對(duì)用電裝置的輸入諧波電流和功率因數(shù)做出較嚴(yán)格的規(guī)定。但當(dāng)減小諧波電流和提高功率因數(shù)會(huì)增加電路的復(fù)雜程度,增加成本,可靠性也會(huì)隨著元器件的增加而下降。目前開關(guān)電源的單相有源因數(shù)效正技術(shù)已經(jīng)基本成熟,附加成本也較低,可很容易地使輸入功率因數(shù)達(dá)到99%以上,輸入總諧波電流小于5%,三相技術(shù)還不成熟,若要使功率因數(shù)達(dá)到較高值,則需要6開關(guān)PWM整流電路,且其成本很可能會(huì)高于后級(jí)DC/DC變換器,所以采用全開
34、關(guān)三相PFC技術(shù)或無(wú)源PFC技術(shù)。2> 輸出參數(shù)(1)輸出電壓:輸出額定電壓為3v(2)穩(wěn)壓,穩(wěn)流精確.輸入電壓調(diào)整率Su用輸入電壓變化時(shí)引起輸出電壓相對(duì)變化來(lái)表示,即指在負(fù)載電流,環(huán)境溫度不變的情況下,輸入電壓U1變化±10%時(shí)引起輸出電壓Uo的相對(duì)變化量,即:穩(wěn)壓系數(shù)Sr為:.負(fù)載調(diào)整率S,也稱電流調(diào)整率3> 電磁兼容性能指標(biāo)電磁兼容性包括兩方面: 電磁敏感性 電磁干擾4> 其他指標(biāo):與體積和重量有關(guān)的功率密度,電壓溫度系數(shù),環(huán)境溫度指標(biāo)等,其中電壓溫度系數(shù)最主要,為:2.2.2 變壓器1> 電源變壓器,現(xiàn)基本都是用電源變壓器,一般商場(chǎng)有售,所以買一個(gè)電源
35、變壓器來(lái)檢測(cè)即可,電源變壓器的檢測(cè):(1)通過(guò)觀察變壓器的外貌來(lái)檢查其是否有明顯異常現(xiàn)象。如線圈引線是否斷裂,脫焊,絕緣材料是否有燒焦痕跡,鐵芯緊固螺桿是否有松動(dòng),硅鋼片有無(wú)銹蝕,繞組線圈是否有外露等。(2)絕緣性測(cè)試。用萬(wàn)用表R×10k擋分別測(cè)量鐵芯與初級(jí),初級(jí)與各次級(jí)、鐵芯與各次級(jí)、靜電屏蔽層與衩次級(jí)、次級(jí)各繞組間的電阻值,萬(wàn)用表指針均應(yīng)指在無(wú)窮大位置不動(dòng)。否則,說(shuō)明變壓器絕緣性能不良。(3)線圈通斷的檢測(cè)。將萬(wàn)用表置于R×1擋,測(cè)試中,若某個(gè)繞組的電阻值為無(wú)窮大,則說(shuō)明此繞組有斷路性故障。(4)判別初、次級(jí)線圈。電源變壓器初級(jí)引腳和次級(jí)引腳一般都是分別從兩側(cè)引出的,并
36、且初級(jí)繞組多標(biāo)有220V字樣,次級(jí)繞組則標(biāo)出額定電壓值,如15V、24V、35V等。再根據(jù)這些標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別。 (5)空載電流的檢測(cè)。1)直接測(cè)量法。將次級(jí)所有繞組全部開路,把萬(wàn)用表置于交流電流擋(500mA,串入初級(jí)繞組。當(dāng)初級(jí)繞組的插頭插入220V交流市電時(shí),萬(wàn)用表所指示的便是空載電流值。此值不應(yīng)大于變壓器滿載電流的1020。一般常見電子設(shè)備電源變壓器的正??蛰d電流應(yīng)在100mA左右。如果超出太多,則說(shuō)明變壓器有短路性故障。2)間接測(cè)量法。在變壓器的初級(jí)繞組中串聯(lián)一個(gè)10/5W的電阻,次級(jí)仍全部空載。把萬(wàn)用表?yè)苤两涣麟妷簱?。加電后,用兩表筆測(cè)出電阻R兩端的電壓降U,然后用歐姆定律算出空載電流
37、I空,即I空=U/R。(6)空載電壓的檢測(cè)。將電源變壓器的初級(jí)接220V市電,用萬(wàn)用表交流電壓接依次測(cè)出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應(yīng)符合要求值,允許誤差范圍一般為:高壓繞組±10,低壓繞組±5,帶中心抽頭的兩組對(duì)稱繞組的電壓差應(yīng)±2。(7)一般小功率電源變壓器允許溫升為4050,如果所用絕緣材料質(zhì)量較好,允許溫升還可提高。(8)檢測(cè)判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時(shí),有時(shí)為了得到所需的次級(jí)電壓,可將兩個(gè)或多個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)起來(lái)使用。采用串聯(lián)法使用電源變壓器時(shí),參加串聯(lián)的各繞組的同名端必須正確連接,不能搞錯(cuò)。否則,變壓器不能正常工作。I.
38、電源變壓器短路性故障的綜合檢測(cè)判別。電源變壓器發(fā)生短路性故障后的主要癥狀是發(fā)熱嚴(yán)重和次級(jí)繞組輸出電壓失常。通常,線圈內(nèi)部匝間短路點(diǎn)越多,短路電流就越大,而變壓器發(fā)熱就越嚴(yán)重。檢測(cè)判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡(jiǎn)單方法是測(cè)量空載電流(測(cè)試方法前面已經(jīng)介紹)。存在短路故障的變壓器,其空載電流值將遠(yuǎn)大于滿載電流的10。當(dāng)短路嚴(yán)重時(shí),變壓器在空載加電后幾十秒鐘之內(nèi)便會(huì)迅速發(fā)熱,用手觸摸鐵芯會(huì)有燙手的感覺。此時(shí)不用測(cè)量空載電流便可斷定變壓器有短路點(diǎn)存在。國(guó)內(nèi)四大變壓器制造廠商為:沈陽(yáng)變壓器廠(2004年被特變電工股份有限公司兼并),西安變壓器廠,保定變壓器廠,特變電工股份有限公司,國(guó)外有名的公司有西門
39、子,ABB等。2> 音頻變壓器 音頻變壓器的頻響由于在繞制音頻變壓器中的工藝條件所限,變壓器總存在漏感,所以變壓器的等效電路可用圖B-1所示,圖中的LS1表示初級(jí)的漏感,LS2表示次級(jí)折合到初級(jí)的漏感,R0表示次級(jí)折合到初級(jí)的阻抗,C是線圈間的分布電容。音頻范圍是帶寬從10HZ-20KHZ,由于音頻變壓器是一個(gè)感性元件它對(duì)不同的頻率就呈現(xiàn)不同的阻抗(ZL=2FL),在音頻的低端漏感LS1和LS2作用是非常少的可忽略不計(jì),此時(shí)放大管的負(fù)載是L和R0的并聯(lián)值,L的值越大感抗也越大,對(duì)R0的分流作用就越少,R0上的音頻功率就越大。在音頻的高端區(qū)電感L可視為開路,而LS1和LS2的作用將隨頻率升
40、高越來(lái)越顯著,此時(shí)放大管的負(fù)載相當(dāng)于LS1+LS2+R0(串聯(lián)),另外分布電容對(duì)信號(hào)也起到了旁路的作用,顯然由于漏感的存在和分布電容的存在,R0所獲得的功率隨著頻率的升高而減少,為此音頻變壓器在音頻的高頻區(qū)往往失真大,功率增益低,頻響變差。 音頻變壓器的繞制 從以上可知,要繞制一個(gè)性能較好的音頻變壓器就必須要設(shè)法降低變壓器的漏感同時(shí)將初級(jí)線圈的匝數(shù)取大些,從而得到較好的低頻特性,同時(shí)還要減少線間的分布電容而提升高頻,但是繞組的圈數(shù)與漏感及線間電容三者是一個(gè)統(tǒng)一的矛盾體,圈數(shù)越多漏感越大分布電容也越大,所以繞制音頻變壓器器在材料的選擇上是很講究的尤其是鐵芯,我們應(yīng)盡量選用
41、磁通密度較大的高硅鋼片來(lái)做鐵芯,在結(jié)構(gòu)上采用殼式結(jié)構(gòu),目的是在有限的圈數(shù)下(有利于減少分布電容)上盡量增加電感和減少漏感。在低頻端,由于感抗較少,流過(guò)線圈的電流較大容易使磁芯出現(xiàn)飽和而引起低頻特性,為了避免鐵芯出現(xiàn)磁飽和的現(xiàn)象,在上下兩鐵芯間還要加氣隙墊片,當(dāng)然這種做法是以增加漏感作為代價(jià)的??傊谱饕粋€(gè)音頻變壓器要在鐵芯的選材,氣隙的調(diào)整,設(shè)計(jì)圈數(shù)的多少進(jìn)行合理的取舍。這些我認(rèn)為只能靠經(jīng)驗(yàn)了。 繞組線圈的結(jié)構(gòu)因?yàn)槟憴C(jī)的后級(jí)都是用對(duì)管組成推挽電路的,為了防止由于兩管負(fù)載不平衡所引鐵芯起直流磁化,上下管的負(fù)載繞組不僅要做到電感一致,并且直流電阻也要一致,另外為了較少線間分布電容,在
42、繞法上采取分層分邊的繞法,如圖B-2是音頻輸出變壓器繞組的結(jié)構(gòu)剖面圖。這種繞組結(jié)構(gòu)可使上下輸出管的總電抗保持一致,從減少線間的分布電容的角度來(lái)看,層分得越多越細(xì)越好,從而使輸出信號(hào)的頻響特性得到較好的改善。 工作在音頻范圍的變壓器。又稱低頻變壓器。工作頻率范圍一般從 1020000Hz。常用于變換電壓或變換負(fù)載的阻抗。在無(wú)線電通信、廣播電視、自動(dòng)控制中作為電壓放大、功率輸出等電路的元件。為了做到變壓器在工作頻帶內(nèi)頻率響應(yīng)均勻,其鐵心由高導(dǎo)磁材料疊裝而成,原、副繞組耦合緊密,這樣穿過(guò)原繞組的磁通幾乎全
43、部與副繞組相鏈,耦合系數(shù)接近1。 通頻帶的最低頻率由原繞組電感確定,最高頻率由變壓器漏電感確定。要保證變壓器有足夠的通頻帶,原繞組電感要大,漏電感要小。 鐵心的磁滯損耗及磁路飽和會(huì)引起信號(hào)失真。適當(dāng)配置負(fù)載,加大負(fù)載電流,可以減少磁滯損耗的影響;增大鐵心斷面,留有氣隙,可使磁路不致飽和,這樣能減少信號(hào)的失真。 音頻變壓器按照其在電子線路中所處的位置,可分為3類。接在輸出電路與負(fù)載之間的稱為輸出變壓器;接在信號(hào)源與放大器輸入端之間的稱為輸入變壓器;接在上一級(jí)輸出電路和下一級(jí)輸入電路之間的稱為級(jí)間變壓器。使用時(shí)應(yīng)注意前后級(jí)阻抗的匹配,避免因反射而導(dǎo)致信號(hào)失真。為了使負(fù)載獲得最大的功率,負(fù)載阻抗通過(guò)
44、輸出變壓器的阻抗,變換后應(yīng)與功率放大級(jí)要求的阻抗一致,不得過(guò)大也不得過(guò)小。 音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻變壓器放大后,電壓雖然可以變大,但功率卻因變壓器有損耗而減小了。這樣,它就不能帶動(dòng)較大的負(fù)載。所以音頻變壓器并不能代替電子音頻信號(hào)放大器3> 中頻變壓器中頻變壓器俗稱“中周”,在收錄機(jī)、電視機(jī)中應(yīng)用較多。中周大都帶有可調(diào)磁芯,用來(lái)調(diào)節(jié)中頻,其外殼一般用具有屏蔽作用的鋁材制成。中頻變壓器的作用主要是阻抗變換和選頻。4> 高頻變壓器:高頻變壓器高頻變壓器的初級(jí)有高扼的作用,而高頻變壓器主要起到了阻抗匹配,檢波與高放各自獨(dú)立不受彼此的牽制等作用2.2.3 電源的整流和濾波 1> 整流電路(1
45、) 半波整流電路上圖是一種最簡(jiǎn)單的整流電路。它由電源變壓器B 、整流二極管D 和負(fù)載電阻Rfz ,組成。變壓器把市電電壓(多為220伏)變換為所需要的交變電壓e2 ,D 再把交流電變換為脈動(dòng)直流電。下面從波形圖上看著二極管是怎樣整流的變壓器砍級(jí)電壓e2 ,是一個(gè)方向和大小都隨時(shí)間變化的正弦波電壓,它的波形如圖5-2(a)所示。在0K時(shí)間內(nèi),e2 為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此時(shí)二極管承受正向電壓面導(dǎo)通,e2 通過(guò)它加在負(fù)載電阻Rfz上,在2 時(shí)間內(nèi),e2 為負(fù)半周,變壓器次級(jí)下端為正,上端為負(fù)。這時(shí)D 承受反向電壓,不導(dǎo)通,Rfz,上無(wú)電壓。在2 時(shí)間內(nèi),重復(fù)0 時(shí)間的過(guò)程,而在34時(shí)間
46、內(nèi),又重復(fù)2 時(shí)間的過(guò)程這樣反復(fù)下去,交流電的負(fù)半周就被"削"掉了,只有正半周通過(guò)Rfz,在Rfz上獲得了一個(gè)單一右向(上正下負(fù))的電壓,如圖5-2(b)所示,達(dá)到了整流的目的,但是,負(fù)載電壓Usc 。以及負(fù)載電流的大小還隨時(shí)間而變化,因此,通常稱它為脈動(dòng)直流。這種除去半周、圖下半周的整流方法,叫半波整流。不難看出,半波整說(shuō)是以"犧牲"一半交流為代價(jià)而換取整流效果的,電流利用率很低(計(jì)算表明,整流得出的半波電壓在整個(gè)周期內(nèi)的平均值,即負(fù)載上的直流電壓Usc =0.45e2 )因此常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合,而在一般無(wú)線電裝置中很少采用(2) 全波整流電路
47、如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整,可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。下圖是全波整流電路的電原理圖。全波整流電路,可以看作是由兩個(gè)半波整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線圈中間需要引出一個(gè)抽頭,把次組線圈分成兩個(gè)對(duì)稱的繞組,從而引出大小相等但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ,構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2 、Rfz ,兩個(gè)通電回路。 全波整流電路的工作原理,可用圖5-4 所示的波形圖說(shuō)明。在0 間內(nèi),e2a 對(duì)Dl為正向電壓,D1 導(dǎo)通,在Rfz 上得到上正下負(fù)的電壓;e2b 對(duì)D2 為反向電壓, D2 不導(dǎo)
48、通(見下圖在-2時(shí)間內(nèi),e2b 對(duì)D2 為正向電壓,D2 導(dǎo)通,在Rfz 上得到的仍然是上正下負(fù)的電壓;e2a 對(duì)D1 為反向電壓,D1 不導(dǎo)通(見下圖如此反復(fù),由于兩個(gè)整流元件D1 、D2 輪流導(dǎo)電,結(jié)果負(fù)載電阻Rfz 上在正、負(fù)兩個(gè)半周作用期間,都有同一方向的電流通過(guò),如圖所示的那樣,因此稱為全波整流,全波整流不僅利用了正半周,而且還巧妙地利用了負(fù)半周,從而大大地提高了整流效率(Usc 0.9e2,比半波整流時(shí)大一倍)。圖3所示的全波整濾電路,需要變壓器有一個(gè)使兩端對(duì)稱的次級(jí)中心抽頭,這給制作上帶來(lái)很多的麻煩。另外,這種電路中,每只整流二極管承受的最大反向電壓,是變
49、壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍,因此需用能承受較高電壓的二極管(3) 橋式整流電路橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路,只要增加兩只二極管口連接成"橋"式結(jié)構(gòu),便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn),而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。橋式整流電路的工作原理如下:e2 為正半周時(shí),對(duì)D1 、D3 和方向電壓,Dl,D3 導(dǎo)通;對(duì)D2 、D4 加反向電壓,D2 、D4 截止。電路中構(gòu)成e2 、Dl、Rfz 、D3 通電回路,在Rfz ,上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓,e2 為負(fù)半周時(shí),對(duì)D2 、D4 加正向電壓,D2 、D4 導(dǎo)通;對(duì)D1 、D3 加反向電壓,D1 、D3 截止。電路中構(gòu)成
50、e2 、D2 Rfz 、D4 通電回路,同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。上述工作狀態(tài)分別如圖所示。如此重復(fù)下去,結(jié)果在Rfz ,上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出,橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值,比全波整洗電路小一半!(4)整流元件的選擇和運(yùn)用需要特別指出的是,二極管作為整流元件,要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。如選擇不當(dāng),則或者不能安全工作,甚至燒了管子;或者大材小用,造成浪費(fèi)。表5-1 所列參數(shù)可供選擇二極管時(shí)參考。"另外,在高電壓或大電流的情況下,如果手頭沒有承受高電壓或整定大電
51、濾的整流元件,可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用。 下圖示出了二極管并聯(lián)的情況:兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián),每只分擔(dān)電路總電流的三分之一。總之,有幾只二極管并聯(lián),"流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是,在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)",由于各二極管特性不完全一致,不能均分所通過(guò)的電流,會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器,使各并聯(lián)二極管流過(guò)的電流接近一致。這種均流電阻R一般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器。電流越大,R應(yīng)選得越小。圖示出了二極管串聯(lián)的情況。顯然在理想條件下,有幾只
52、管子串聯(lián),每只管子承受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但因?yàn)槊恐欢O管的反向電阻不盡相同,會(huì)造成電壓分配不均:內(nèi)阻大的二極管,有可能由于電壓過(guò)高而被擊穿,并由此引起連鎖反應(yīng),逐個(gè)把二極管擊穿。在二極管上并聯(lián)的電阻R,可以使電壓分配均勻。均壓電阻要取阻值比二極管反向電阻值小的電阻器,各個(gè)電阻器的阻值要相等。1> 濾波電路:濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗元件組成,如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C,或與負(fù)載串聯(lián)電感器L,以及由電容,電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路。 由于電抗元件在電路中有儲(chǔ)能作用,并聯(lián)的電容器C在電源供給的電壓升高時(shí),能把部分能量?jī)?chǔ)
53、存起來(lái),而當(dāng)電源電壓降低時(shí),就把能量釋放出來(lái),使負(fù)載電壓比較平滑,即電容C具有平波的作用;與負(fù)載串聯(lián)的電感L,當(dāng)電源供給的電流增加(由電源電壓增加引起)時(shí),它把能量?jī)?chǔ)存起來(lái),而當(dāng)電流減小時(shí),又把能量釋放出來(lái),使負(fù)載電流比較平滑,即電感L也有平波作用。 濾波電路形式很多,為了掌握它的分析規(guī)律,把它分為電容輸入式(電容器C接在最前面)和電感輸入式(電感器L接在最前面)。前一種濾波電路多用于小功率電源中,而后一種濾波電路多用于較大功率電源中(而且當(dāng)電流很大時(shí),僅用一電感器與負(fù)載串聯(lián))。2.2.4 穩(wěn)壓1> 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 (1)2> 穩(wěn)壓集成電路(一般采用該電路
54、) 三端固定輸出穩(wěn)壓集成電路 三端固定輸出穩(wěn)壓集成電路 有CW78正電壓系列和CW79負(fù)電壓系列。它們都具有輸入、輸出和公共端 (接地)三個(gè)引出腳。它們輸出的電壓不能調(diào)整,是一個(gè)定值電壓。1) 其特點(diǎn)是該集成電路的封裝形式與晶體三極管的標(biāo)準(zhǔn)相同,其外形與三極管完全一樣。用它組成的穩(wěn)壓源外圍元件很少,電路簡(jiǎn)單。 該集成電路設(shè)有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管安全工作區(qū)的保護(hù)電路。它們的外形封裝與引腳排列如圖103所示。2 ) 該集成電路型號(hào)中前面的字母通常表示生產(chǎn)廠家的代號(hào),如AN7800中AN表示日本松下公司,TA7800中的TA表示東芝公司、CW7800中CW表示中國(guó)產(chǎn)等。3) 該集成電路型號(hào)中78或79后面的數(shù)宇表示該穩(wěn)壓電路輸出電壓的數(shù)值,以“V”為單位。例如7809的表示輸出電壓為正9V;7818表示輸出電壓為正18V;7906表示輸出電壓為負(fù)6V。
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