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全自动抽油烟机控制电路
类别:传感与控制  
 
本例介绍的全自动抽油烟机控制电路是根据厨房在烧菜做饭过程中产生的烟气温度高,而泄漏的燃气温度低,但危险性极大的特点,采取不同的传感器件。即对温度高、污染大的烟气采用热敏电阻检测’,而温度低但危险大的燃气采用气敏传感器检测。

工作原理

全自动抽油烟机控制电路如图所示。图中气敏传感器和RP1组成燃气检测电路,电源变压器输出的交流5V电压给气敏传感器加热丝加热。反相器D1、RP2,热敏电阻Rt组成温度检测电路。两路检测电路输出的高电平信号分别经隔离二极管VD8、VD9控制,由D2、D3、R2、VT2、Kl组成的电机控制电路。光敏电阻、RP3、D4、R3、VT3、K2等组成照明控制电路。TO为音乐报警电路,由燃气检测电路控制。

功能开关SA1置于“自动”位置,刚接通电源时,气敏传感器呈现的阻值较低,约数且过流、过压的整定值可调。当市电电压或负载电流超过整定值时,漏电保护器即跳闸,从而使负载得到保护,起到过压过流保护开关的作用。

工作原理

附加电路如图(c)所示,图(c)中C033接成两组施密特电路,用作信号鉴别。R2、VD2、Ra、Rb等组成电压信号取样电路,电流互感器TA、VD3、Rc、Rd等组成电流信号取样电路,Ra、Rc分别为过压保护及过流保护的调整电阻。现以过压保护为例简要说明其工作原理:电路中必须保证C033及继电器的工作电压的建立早于信号电压的建立,以避免由于信号电压建立过早使施密特电路翻转、三极管导通而使工作电压不能建立。为此,电路工作电压取自漏电保护器的进线侧。这样,当市电接通后,市电立即通过R1,VD1向C1充电,由VD6稳压后作为系统工作电压,而漏电保护器合闸以后才会有信号电压及电流,因此工作电压的建立比信号电压建立早。合闸后,电压取样电路输出取样电压,当此电压超过确定值时,电压检测施密特电路翻转,输出高电位,三极管VT导通,继电器吸合,漏电保护器通过继电器接点K1及R3获得漏电信号而跳闸,完成过压保护动作。过流保护工作原理与此相仿,不再重复。

元器件选择

电流互感器TA可以参照例100及例101自制,只要其二次侧能输出6V左右的电压即可。

VT用9013或3DG12型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数月>100。VD1一VD3用1 N4007型硅整流二极管;VD6用6V、0.25W硅稳压二极管,如2CW54、1 N4627型等。

K可选用6V4098系列继电器。其他元器件无特殊要求,可按图3一4(。)所标型号及参数进行选用。

(3)断流自动保护电路。日常生活中有需要用到断流自动保护的例子。例如,有一淋浴器,加热结束后能够自动切断加热负载的电流,即能够自动断流,但断流后整个设备并未与市电隔离。为了安全,要求用户拔掉电源插头后再用,不太方便。如果没有拔电源插头,虽然保护器有保安功能,但仍然存在不安全因素。本电路可实现淋浴器断流后与市电的自动隔离,故而称为断流自动保护电路。

工作原理

电路如图(d)所示,漏电保护器合闸以后,淋浴器开始加热,负载电流流经电流互感器TA的一次绕组,在二次绕组产生感应电压作为控制电路的控制信号及工作电源。由于C1远小于C2,故二次绕组电压经D1整流很快在C1上建立负电压。此负电压经R1使三极管VT的基极为负电位,控制VT不能导通。二次绕组电压经D2整流向C2充电,在C2上建立正电压,作为继电器的工作电压。由于VT截止,故继电器K不动作。加热结束后,淋浴器切断加热负载,流经电流互感器一次绕组的电流消失,二次绕组感应电压也消失,C1上的电压迅速通过二次绕组线圈、VD2、R2、R1放电,负电压消失。由于VD2的隔离作用,C2上的电压经R2使VT基极获得偏流而导通,继电器吸合,其动合接点K1闭合,使漏电保护器获得漏电信号而跳闸,从而实现市电与淋浴器的自动隔离

元器件选择

VT用9013或3DG12型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数β>100。VD1、VD2用1 N4004型硅整流二极管。 C1、C2用CD11一lOV型电解电容器。

K选用T02一5V的微型继电器。R1、R2用RTX一1/8W型碳膜电阻器。

制作与调试

本附加电路制作的关键是电流互感器TA的制作,TA用JRX型小型继电器线圈作二次绕组,用2mm厚10mm宽的铁片做成II型套在线圈铁心的两端,形成闭合磁路,其尺寸大小以能够绕下一次绕组线圈为准。用截面大于2mm的导线在二次绕组线圈外面绕10匝作为一次绕组线圈。如果一次绕组电流较小,可适当增加一次绕组线圈的匝数,只要二次绕组的空载电压大于7V即可。

调试时,用一只20kn电位器代替R1,合上漏电保护器开关,淋浴器开始加热,C2上的电压慢慢上升,等C2上电压稳定后,调整电位器,使C2上电压最高,此即为最佳状态。用固定电阻替换电位器。使淋浴器停止加热,漏电保护器应立刻跳闸。