電控單板基本介紹

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：單板主要元器件介紹變壓器：

它是利用互感應(yīng)原理制成，主要由磁性材料，漆包銅線絕緣材料組成，是變換電源電壓.電流和阻抗的器件;變壓器初級線圈輸入市電220V交流電經(jīng)轉(zhuǎn)換次級輸出為低壓交流，然后通過整流電路和穩(wěn)壓管給控制器提供低壓直流電源。單板主要元器件介紹二極管：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：單向?qū)?，正向?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)機電容用于電機的啟動及運行。電解電容器瓷片電容器鉭電容器滌綸電器風(fēng)機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。78127805單板主要元器件介紹電阻：物體對電流通過時的阻礙作用，稱為電阻。在電路中，起電阻作用的元件稱為電阻器，它用字母“R”表示，其基本單位是歐姆“Ω”，常用單位有“kΩ”’“MΩ”等。在電路中，電阻器主要有分壓、分流、偏置、限流、負(fù)載等作用。

現(xiàn)在用的有色環(huán)電阻和貼片電阻，作用在電路中作負(fù)載電阻，分流或分壓。與電容配合作濾波器，在電源中作去耦電阻,確定晶體管工作點的偏置電阻,穩(wěn)壓電源中的取樣電阻等.

2．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三極管：由兩個二極管組成NPN型PNP型三端晶體管，它有集電極、基極、發(fā)射極三個端子。作用有放大，信號轉(zhuǎn)換，截止導(dǎo)通等。單板主要元器件介紹電流互感器：互感器感受壓縮機電流轉(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)動電器件，通過主芯片輸出信號給三極管實現(xiàn)導(dǎo)通或截止，使繼電器吸合或斷開來實現(xiàn)+12V對220V強電電器件的控制。有壓縮機繼電器，外風(fēng)機繼電器，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電的隔離作用，控制內(nèi)風(fēng)機的開關(guān)狀態(tài)。扼流線圈:

用在風(fēng)機驅(qū)動電路防止可控硅回路中電流突變，對可控硅進行保護。光耦PC817單板主要元器件介紹可控硅：可控硅則主要是控制調(diào)速電機的輸入電源，調(diào)節(jié)朔風(fēng)電機的電壓來選擇高中低風(fēng)運行?？煽毓枳钪饕淖饔弥痪褪欠€(wěn)壓穩(wěn)流。可控硅在自動控制控制，機電領(lǐng)域，工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應(yīng)用?？煽毓枋且环N有源開關(guān)元件，平時它保持在非道通狀態(tài)，直到由一個較少的控制信號對其觸發(fā)或稱“點火”使其道通，一旦被點火就算撤離觸發(fā)信號它也保持道通狀態(tài)，要使其截止可在其陽極與陰極間加上反向電壓或?qū)⒘鬟^可控硅二極管的電流減少到某一個值以下。1．可控硅的分類可控硅是一種電子開關(guān)元件，分單向可控硅和雙向可控硅。與繼電器相比較，具有反應(yīng)速度快，驅(qū)動功率小（脈沖驅(qū)動），體積小，無電拉弧等優(yōu)點。

2．可控硅的工作原理單向可控硅是一種直流導(dǎo)通器件，可以看作兩個三極管串接。雙向可控硅是一種交流導(dǎo)通器件，可以看作兩個反向并聯(lián)的單向可控硅。單板主要元器件介紹陶瓷諧振器：主要是給主芯片提供時鐘信號，該信號的穩(wěn)定性將直接決定芯片工作的穩(wěn)定性。

保險管：主要是起保護作用。當(dāng)空調(diào)器上的負(fù)載出現(xiàn)過負(fù)荷或短路時，保險管自動熔斷，切斷整個控制器的電源，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，產(chǎn)生低電平信號，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烈干擾時，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，壓敏電阻近似開路，當(dāng)出現(xiàn)雷擊等高壓時，壓敏電阻導(dǎo)通，電流增大，相應(yīng)保險熔斷，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)機驅(qū)動電路2、過零檢測電路3、風(fēng)機反饋電路4、穩(wěn)壓電源電路5、電流檢測電路6、溫度檢測電路7、復(fù)位電路風(fēng)機驅(qū)動電路風(fēng)機驅(qū)動電路工作原理簡介：

主芯片F(xiàn)AN_IN口輸出一脈沖信號到光耦弱電控制端，光耦強電的導(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)通與截止對電網(wǎng)的干擾，通過EMI測試；同時防止可控硅兩端電壓突變，造成無門極信號誤導(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TR1進行保護。

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。過零檢測電路過零檢測電路工作原理簡介：變壓器輸出端交流電壓經(jīng)兩個二極管整流當(dāng)C點電壓大于0.7V時，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，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，在芯片過零檢測端口D點形成100Hz脈沖波形，芯片通過判斷，檢測電壓的零點。各元器件的作用：

1、D5和D6起整流的作用，形成脈動直流波形，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將采樣信號轉(zhuǎn)換成單片機可識別的方波信號，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)機反饋電路風(fēng)機反饋電路工作原理簡介：

+12V電源提供給電機內(nèi)置風(fēng)速檢測電路使用，目前我司常用的風(fēng)機每轉(zhuǎn)一周，輸出1個脈沖方波，風(fēng)機內(nèi)置風(fēng)速檢測電路輸出波形通過一個限流電阻后，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。芯片通過對輸入脈沖方波頻率的檢測，來判斷風(fēng)機的轉(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)機電壓的有效值，使風(fēng)機轉(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)機電壓的有效值，使風(fēng)機轉(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，變壓器還有一個外殼，用來起屏蔽和固定作用。一般的變壓器具有一個初級繞組、一個或多個次級繞組，線圈繞在鐵心上。給初級繞組加上交流電，由于電磁感應(yīng)的原理，在次級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，同時能量的利用率高等特點。濾波部分電路通過整流后，電源的脈動成分較大。濾波電路的作用就是在降低整流后輸出電壓中的脈動成分的同時，盡量保持其中的直流成分。穩(wěn)壓電源電路各元器件作用變壓器降壓：變壓后的電壓U＝U原×（N2／N1）而n＝N2／N1＝U2／U1當(dāng)n<l時，U2<U1，為降壓變壓器，這是常用的一種變壓器，也是目前我們所用的變壓器。屏蔽在給變壓器的初級繞組通以交流電時，繞組周圍會產(chǎn)生磁場，盡管有鐵心給絕大部分磁力線構(gòu)成磁路，但仍有一些磁力線散布在變壓器附近的一定空間范圍內(nèi)。這些磁力線會對附近的電路形成一定的磁干擾，所以一般要給變壓器加上屏蔽殼。屏蔽殼不僅可防止變壓器干擾其他的電路，同時亦可防止其他雜散磁場干擾變壓器的正常工作。2.四個整流二極管組成整流電路。3.通過整流后，電源的脈動成分較大。C1、C2、C3和C4的作用就是在降低整流后輸出電壓中的脈動成分的同時，盡量保持其中的直流成分。4、三端穩(wěn)壓器7805、7812，它有輸入、輸出和公共端三個端子。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。5、熱敏電阻

PTC熱敏電阻具有正的電阻溫度特性，對于想檢測的過熱溫度具有很好的敏感度。因此，以PTC熱敏電阻作為溫度傳感器，簡單的電路結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)過熱保護功能。這樣，就能夠防止冒煙、放火花等故障，防患于未然。而且，使用PTC熱敏電阻保護電路的另一個特點是：解除發(fā)熱異常的原因后，系統(tǒng)可以回到正常狀態(tài)進行工作，無需象使用溫度保險絲等元件那樣必須進行更換。電流檢測電路電流檢測電路工作原理簡介：電流互感器CT1采集壓縮機電流，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，對應(yīng)Current端有相應(yīng)的電壓值，壓縮機電流與Current端電壓形成一一對應(yīng)的關(guān)系，將此對應(yīng)關(guān)系制成表格，單片機通過A/D采樣端口采集信號，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