電控單板基本介紹090116課件

電控單板基本介紹(家用電控部分)培訓(xùn)人:

2007年11月26日

電控單板基本介紹(家用電控部分)第一章:常規(guī)電控元器件的介紹1、基本知識(shí)介紹2、單板主要元器件介紹：第二章電控單板硬件電路的介紹（供參考）(硬件電路及元器件在硬件電路中的作用)基本知識(shí)介紹

單板控制器的主要作用是通過采集一些輸入信息，經(jīng)MCU的分析和處理，要求控制相應(yīng)負(fù)載工作，具體控制示意圖如下：?jiǎn)伟逯饕骷榻B二極管：有整流二極管，嵌位二極管，穩(wěn)壓二極管，是有極性的晶體管，作用：?jiǎn)蜗驅(qū)ǎ驅(qū)ǚ聪蚪刂棺饔?；整流，把變壓器輸出的交流電轉(zhuǎn)變成直流電。嵌位：確保輸入到芯片口的模擬量不大于5V，以免損壞芯片；

二極管的分類普通二極管發(fā)光二極管變?nèi)荻O管穩(wěn)壓二極管檢波二極管整流二極管變?nèi)荻O管發(fā)光二極管單板主要元器件介紹電容：交流隔直流、濾波及諧振活分有極性的電解電容，無極性的風(fēng)機(jī)電容或瓷片電容，電解電容在電路中可用于隔直流，濾波旁路等，風(fēng)機(jī)電容用于電機(jī)的啟動(dòng)及運(yùn)行。電解電容器瓷片電容器鉭電容器滌綸電器風(fēng)機(jī)電容單板主要元器件介紹穩(wěn)壓管7805和7812：穩(wěn)壓作用。三端穩(wěn)壓器：它有輸入、輸出和公共端三個(gè)端子。它們的作用是輸出電壓穩(wěn)定不變，以保證電子器件及芯片的正常、穩(wěn)定的工作,7812輸出電壓12V、7805輸出電壓5V。781278052．電阻器的分類（1）按電阻器的制作材料分類

碳膜電阻器金屬膜電阻器線繞電阻器水泥電阻器

（2）按電阻的數(shù)值能否變化來分類

3）按電阻的用途來分類微調(diào)電阻電位器熔斷電阻器

壓敏電阻器

光敏電阻器

熱敏電阻器3．電阻器的識(shí)讀

（1）色標(biāo)法

（2）直標(biāo)法

“R”表示該器件是電阻器“X”表示其種類為線繞，“50”表示額定功率為50W“T”為可調(diào)電阻器，

1k5表示阻值為1.5kΩ，允許偏差為±10％單板主要元器件介紹電流互感器：互感器感受壓縮機(jī)電流轉(zhuǎn)化成可取樣的小電流（交流）；電流經(jīng)轉(zhuǎn)換成電壓，電阻分壓轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳送到芯片，在芯片內(nèi)經(jīng)A/D變換轉(zhuǎn)換成不同的A/D值。單板主要元器件介紹繼電器：驅(qū)動(dòng)電器件，通過主芯片輸出信號(hào)給三極管實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或截止，使繼電器吸合或斷開來實(shí)現(xiàn)+12V對(duì)220V強(qiáng)電電器件的控制。有壓縮機(jī)繼電器，外風(fēng)機(jī)繼電器，四通閥繼電器，電輔熱繼電器等。單板主要元器件介紹光耦：(光電二極管)光耦主要是起弱電和強(qiáng)電的隔離作用，控制內(nèi)風(fēng)機(jī)的開關(guān)狀態(tài)。扼流線圈:用在風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路防止可控硅回路中電流突變，對(duì)可控硅進(jìn)行保護(hù)。光耦PC817單板主要元器件介紹陶瓷諧振器：主要是給主芯片提供時(shí)鐘信號(hào)，該信號(hào)的穩(wěn)定性將直接決定芯片工作的穩(wěn)定性。

保險(xiǎn)管：主要是起保護(hù)作用。當(dāng)空調(diào)器上的負(fù)載出現(xiàn)過負(fù)荷或短路時(shí)，保險(xiǎn)管自動(dòng)熔斷，切斷整個(gè)控制器的電源，避免出現(xiàn)更嚴(yán)重的故障。XFUSE單板主要元器件介紹復(fù)位芯片7042：主要用于芯片復(fù)位電路，當(dāng)該芯片的輸入電壓低于4.2V時(shí)，產(chǎn)生低電平信號(hào)，觸發(fā)芯片復(fù)位。作用是保證當(dāng)控制器電源部分受到強(qiáng)烈干擾時(shí)，能使主芯片能可靠復(fù)位。壓敏電阻：主要是起防高壓作用。正常工作時(shí)，壓敏電阻近似開路，當(dāng)出現(xiàn)雷擊等高壓時(shí)，壓敏電阻導(dǎo)通，電流增大，相應(yīng)保險(xiǎn)熔斷，防止后面回路的器件被高壓損壞。ZRQ硬件電路及元器件在硬件電路中的作用1、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2、過零檢測(cè)電路3、風(fēng)機(jī)反饋電路4、穩(wěn)壓電源電路5、電流檢測(cè)電路6、溫度檢測(cè)電路7、復(fù)位電路風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路工作原理簡(jiǎn)介：

主芯片F(xiàn)AN_IN口輸出一脈沖信號(hào)到光耦弱電控制端，光耦強(qiáng)電的導(dǎo)通和斷開控制可控硅輸出端的電壓有效值，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電網(wǎng)交流電源經(jīng)過電阻降壓，通過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，獲得12V直流電壓，主控芯片通過光耦PC817與強(qiáng)電隔離，控制可控硅BT131導(dǎo)通與截至。各元器件的作用：1.D15、R28、R29、E9、Z1、R30、C1組成降壓電路，獲得相對(duì)電壓12V。一般情況下：D15選用整流二極管4007；R28、R29選用11KΩ2W功率電阻；E9選用470uF25V電解電容；Z1選用12V0.5W穩(wěn)壓二極管；R30選用100KΩ0.25W碳膜電阻；C1選用104濾波電容即可。2.R25、C15組成濾波電路，解決可控硅導(dǎo)通與截止對(duì)電網(wǎng)的干擾，通過EMI測(cè)試；同時(shí)防止可控硅兩端電壓突變，造成無門極信號(hào)誤導(dǎo)通。R25選用51Ω1W氧化膜電阻；C15選用0.33uF275VAC安規(guī)電容。3.L2為扼流線圈，防止可控硅回路中電流突變，對(duì)TR1進(jìn)行保護(hù)。L2選用100uH扼流線圈。4.TR1、R24、R26和IC6組成調(diào)壓電路，調(diào)節(jié)PG電機(jī)的電壓。TR1選用1A雙向可控硅；R24選用2KΩ0.25W碳膜電阻；IC6選用PC817；R26選用330Ω0.25W碳膜電阻。過零檢測(cè)電路過零檢測(cè)電路工作原理簡(jiǎn)介：變壓器輸出端交流電壓經(jīng)兩個(gè)二極管整流當(dāng)C點(diǎn)電壓大于0.7V時(shí)，三極管導(dǎo)通，在三極管集電極形成低電平；當(dāng)電壓再次降到低于0.7V時(shí)，三極管截止，三極管集電極通過上拉電阻，形成高電平。這樣通過三極管的反復(fù)導(dǎo)通、截止，在芯片過零檢測(cè)端口D點(diǎn)形成100Hz脈沖波形，芯片通過判斷，檢測(cè)電壓的零點(diǎn)。各元器件的作用：1、D5和D6起整流的作用，形成脈動(dòng)直流波形，選用整流二極管4007。2、R1為三極管基極分流電阻，一般選用12K電阻。3、R2為三極管基極限流電阻，一般選用12K電阻。4、R3為三極管基極降噪電阻，增強(qiáng)三極管的可靠性，一般選用12K電阻。5、R4為三極管集電極限流電阻，一般選用10K電阻。6、Q2將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的方波信號(hào)，選用8050（NPN型）管子，貼片TO23封裝。7、電容C1三極管基極旁路電容，抗干擾作用，選用104貼片封裝。風(fēng)機(jī)反饋電路工作原理簡(jiǎn)介：+12V電源提供給電機(jī)內(nèi)置風(fēng)速檢測(cè)電路使用，目前我司常用的風(fēng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周，輸出1個(gè)脈沖方波，風(fēng)機(jī)內(nèi)置風(fēng)速檢測(cè)電路輸出波形通過一個(gè)限流電阻后，再通過103瓷片電容濾波，二極管4148鉗位，保證芯片腳的電壓不超出芯片的工作電壓。芯片通過對(duì)輸入脈沖方波頻率的檢測(cè)，來判斷風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。若轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則加大可控硅導(dǎo)通角，提高風(fēng)機(jī)電壓的有效值，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大；轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則減小可控硅導(dǎo)通角，降低風(fēng)機(jī)電壓的有效值，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變低。各元器件的作用：D13選用1N4148，起嵌位的作用，使輸入到芯片上的電壓高于5V。R21選用5.1K0.25W碳膜電阻，也可采用相關(guān)0805貼片電阻，起限流的作用。C12選用103濾波電容，起濾波作用。穩(wěn)壓電源電路穩(wěn)壓電源電路工作原理簡(jiǎn)介：通過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，將交流電網(wǎng)所提供的交流電源，經(jīng)變壓器降壓后，整流為脈動(dòng)的直流電源，再經(jīng)濾波后，保持其直流部分，濾去交流和干擾部分，提供給穩(wěn)壓器，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓并濾波后，再提供給負(fù)載，以保證電源的穩(wěn)定性，滿足電子器件及芯片的正常、穩(wěn)定的工作。變壓器結(jié)構(gòu)及相關(guān)原理變壓器由線圈繞組、鐵芯組成。一般而言，變壓器還有一個(gè)外殼，用來起屏蔽和固定作用。一般的變壓器具有一個(gè)初級(jí)繞組、一個(gè)或多個(gè)次級(jí)繞組，線圈繞在鐵心上。給初級(jí)繞組加上交流電，由于電磁感應(yīng)的原理，在次級(jí)繞組上則有電壓輸出。整流部分電路整流電路的作用是，將經(jīng)變壓器降壓后的交變電壓通過二極管變?yōu)閱蜗虻拿}動(dòng)電壓?？紤]到成本與性能，我們一般采用橋式整流的方式。它相對(duì)半波、全波整流而言，具有二極管反向耐壓值較小，通過二極管的電流較小，同時(shí)能量的利用率高等特點(diǎn)。濾波部分電路通過整流后，電源的脈動(dòng)成分較大。濾波電路的作用就是在降低整流后輸出電壓中的脈動(dòng)成分的同時(shí)，盡量保持其中的直流成分。電流檢測(cè)電路電流檢測(cè)電路工作原理簡(jiǎn)介：電流互感器CT1采集壓縮機(jī)電流，與電阻R6并聯(lián)形成分壓源，經(jīng)整流二極管D10半波整流后，再經(jīng)R13和R14分壓，電解電容E6平滑波形，電阻R12和電容C8濾除輸入量的高頻成分，成為較平穩(wěn)的電壓模擬量輸入到芯片A/D口。CT1在不同的情況下有相應(yīng)的電流，對(duì)應(yīng)Current端有相應(yīng)的電壓值，壓縮機(jī)電流與Current端電壓形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，將此對(duì)應(yīng)關(guān)系制成表格，單片機(jī)通過A/D采樣端口采集信號(hào)，根據(jù)不同的A/D值判斷外界電流。

各元器件作用1、電流互感器CT1——將要求檢測(cè)的交流電流轉(zhuǎn)化成可取樣的小電流（交流)2、模擬負(fù)載電阻R6——將轉(zhuǎn)化后的小電流轉(zhuǎn)化成電壓（交流）；3、整流二極管D10——將轉(zhuǎn)化后的交流電壓半波整流成直流電壓；4、電解電容E6——平滑整流后直流電壓波形，分壓后輸入到芯片；

5、分壓電阻R14和R13（16K）——用于調(diào)整A/D轉(zhuǎn)換的參數(shù)，直接確定輸入到芯片口的A/D參數(shù)；6、鉗位二極管D9——確保輸入到芯片口的模擬量不大于5V，以免損壞芯片；7、電阻R12和電容C8——組成了RC濾波電路。由于MCU的A/D口所需輸入電流極小，這里將其加在芯片與輸入量之間，不會(huì)產(chǎn)生壓降，因此不會(huì)影響采樣的精確性。但對(duì)電流檢測(cè)電路的輸出信號(hào)進(jìn)行了濾波，防止高頻干擾。溫度檢測(cè)電路溫度檢測(cè)電路工作原理簡(jiǎn)介：溫度傳感器RT1（相當(dāng)于可變電阻）與電阻R9形成分壓，則T端電壓為：5*R9/（RT1+R9），溫度傳感器RT1的電阻值隨外界溫度的變化而變化，T端的電壓相應(yīng)變化。RT1在不同的溫度有相應(yīng)的阻值，對(duì)應(yīng)T端有相應(yīng)的電壓值，外界溫度與T端電壓形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，將此對(duì)應(yīng)關(guān)系制成表格，單片機(jī)通過A/D采樣端口采集信號(hào)，根據(jù)不同的A/D值判斷外界溫度。各元器件作用1.RT與R9組成分壓電路；2.D7與D8為鉗位二極管，確保輸入T端電壓不大于+5V、不小于0V。3.E5起到平滑波形的作用；4.R11和C7形成RC濾波電路，濾除電路中的尖脈沖。其中R11還在電路中起到限流的作用。復(fù)位電路復(fù)位電路工作理簡(jiǎn)介：