蔬菜大棚温湿控制器设计(毕业设计完整版)(6)

2025-06-28

河南理工大学毕业设计(论文)说明书

重量轻等优点,但他的文博电压较大,高频泄露较大,有可能对周围其它电路造成干扰,综合以上因素,因此采用串联型集成稳压器。

(1)电源变压器的选择

变压器的选择主要依据输入、输出电压和副边输出功率PO在设计或选择变压器时,考虑它的输出电压V2和输出电流I2应满足:对于容性负载,V2 与输入电压Vi的关系为

选用220V变压到48V的变压器,频率为50HZ,24W (2) 整流二极管的选择

整流二极管的选择,主要考虑反向击穿电压VRM、额定工作电流IF。VRM、IF应满足每一个整流二极管反向击穿电压

VRM=48V-0.7V=47.3V,我们可以选择IN4001作为我们的整流二极管,IN4001整流二极管的性能参数如下:

连续峰值反向电压VRRM=50V 正向平均整流电流IO=1.0A 非连续反向峰值突放电流IFSM=30A

最大方向电流(DC额定电压)TJ=25℃、IR=0.05uA TJ=25℃、IR=0.05uA

然后经过整流二极管整流后的输出电脉冲电压Vpout=48V-1.4V=46.4V 算出突波限流电流最小阻抗Rsurge=(46.4-1.4V)/30=1.5 所以我们选择IN4001作为我们的整流二极管。 (3)滤波电容的选择

滤波电容的选择依据纹波电压的频率,同时考虑电容器的耐压.滤波电容的耐压值应大于其数值才能够有更好的滤波作用。滤波电容的容量可按下式估算

VDC=(1-1/2fRLC)*VP得到估算一些数值代入可以大概算出电容的容值得:

C=VP/2fRL(VP-VDC)=46.4/(2*33k*(46.4-45)=465uf

电容的耐压值应该是电路中整流电路后的最大反向值46.4V 所以电容我们选择C101为470uf ,耐压值为50V (4) 集成稳压器的选择

根据对稳压电源输出电压范围和输出电流的要求,选择稳压器。稳压器的输入电压Vi的范围应满足 在45V以上,经计算得到输入稳压器的电压Vi为45V,电路中最大的电流是0.5A,根据元器件表查的LM78A40芯片介绍如下:

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三端固定集成稳压器,双极性,电源电压=44~48V,输出电压=40V,最大输出电流=1A,满足我们的设计要求,所以稳压器我们采用LM78A40,使输出的直流电压为40V。

7芯片介绍

7.1 3DG2383硅NPN型高频高压小功率晶体管 7.1.1 概述与特点

3DG2383硅NPN型高频高压小功率晶体管适用于一般高频放大电路其特点如下 电流容量大 饱和压降低 击穿电压高

封装形式TO-92MOD如图27所示:

图27封装形式TO-92MOD

7.1.2 电特性极限值

除非另有规定Tamb= 25℃ 参 数 名 称 符号 额定值 单位 集电极-发射极电VCE0 160 V 压 集电极-基极电压 VCB0 160 V 发射极-基极电压 VEB0 6 V 集电极电流 IC 1.0 A 耗散功率(Ta=25) Ptot 0.9 W 结温 Tj 150 ℃ 贮存温度 Tstg -55~150 ℃ 7.1.3 电参数 除非另有规定Tamb= 25℃

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参数名称 集电极-基极截止电流 发射极-基极截止电流 共发射极正向电流传输比的静态值 符 号 ICB0 IEB0 hFE 测 试 条 件 VCB=150V, IE=0 VEB=6V ,IC=0 VCE=5V R IC=200mA O Y 60 100 160 20 规 范 值 1 1 20 00 20 5 单位 uA uA 集电极-发射极饱和电压 VCEsat IC=500mA, IB=50mA fT 特征频率 VCE=5V ,IC=200mA V MHZ 7.2 、TDA2040芯片介绍:

TDA2040是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路在32V电源电压下,RL=4Ω时可获得22W的输出功率。广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。

7.3.1电路特点:

[1].单列5脚直插塑料封装,仅5只引脚。 [2].外接元件非常少。

[3].输出功率大,Po=22W(RL=4Ω)。

[4].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。 [5].开机冲击极小。

[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。

7.3.2 TDA2040极限参数

极限参数 参数名称 电源电压(Vs) 输入电压(Vin) 差分输入电压(Vdi) 峰值输出电流(Io) 耗散功率(Ptot)(Vdi) 工作结温(Tj) 存储结温(Tstg) 极限值 ±20 Vs ±15 4 25 -40-+150 -40-+150 单位 V V V A V ℃ ℃ 应用是注意应该注意:TDA2040具有负载泄放电压反冲保护电路,如果电源电压峰值电压40V的话,那么在5脚与电源之间必须插入LC滤波器,以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护:限热保护有以下优点,能够容易承受输出的过载(甚至

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是长时间的),或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较,散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时,也不会对器件有所损害,如果发生这种情况,Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260℃,12秒。虽然TDA2040所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。

8、 硬件系统的调试

将220V交流电经变压整流滤波得到40V的直流电压,该电压一部分送到温度检测电路和湿度检测电路,一部分再分离出12V、28V的电压分别供给NE555、TD2040、M51209等集成电路的供电电压。当测温电路测出适时温度超过25℃时,OUT4输出高电平,经R506触发VS2,启动换气电路;且当温度达到30℃时,OUT1输出一个高电平,经或门电路,加入振荡电路产生振荡脉冲,经TDA2040 功率放大电路,驱动扬声器发出报警信号。同理,当测温电路测出适时温度低于20℃时,OUT3输出高电平,经R507触发VS1,启动加热电路,且当温度低于15℃时,启动报警电路。当温度在20℃到25℃之间时,温度控制系统不工作。由于湿度传感器RH上分得的电压随环境湿度发生变化,湿度检测系统测出适时湿度低于70%RH时,其M5249正相输入端的信号高于比较电路的反相输入端的基准电压值,M5249输出一个高电平,经R306加到VT301的基极,使VT301饱和导通,继电器K通电吸合,电磁阀自动打开,浇水开始。当相对湿度达到70%以上时,比较器输出转成低电平,使VT截止,继电器K断电,电磁阀自动关阀,浇水停止。只有当温度在20℃到25℃之间,同时湿度在70%RH以上时,整个系统都不工作。

在电路元器件安装过程中,除热敏电阻器Rt、湿敏电阻器RS、加热器、换气扇、电磁水阀外所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装入大小合适的塑料盒内。在盒侧面开数个透音孔,将扬声器固定在机盒内透音孔上。其中整机电路中各个点的参数设计如下表所示:

A B C D E 2.3V(35℃) 3.6V(50%RH) 0.3V(50%RH) 3.4V(18℃) 2V(有效值) 0V(21℃) 0.2V(70%RH) 11.6V(70%RH) 0.2V(21℃) F 3.7V(18℃) 0.3V(21℃) 39


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