基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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工作原理：220V交流電經(jīng)D1-D4整流、C2和C3濾波后變成直流電，供給后面的振蕩電路，C2和C3連接點(diǎn)的電壓在15V左右，R1、R2穩(wěn)定155V電壓。A1是按的保險(xiǎn)絲，起短路及大電流保護(hù)作用。R1、C1消除交流電高頻干擾。振蕩起蕩電路由R5、R6、C4、D6和D7構(gòu)成，220V直流電經(jīng)R5、R6對C4充電，當(dāng)C4電壓上升到某一個(gè)值時(shí)，觸發(fā)二極管D7導(dǎo)通，使得三極管T2基級和發(fā)射級得到正向偏置電壓而導(dǎo)通，注意R5的功率要有2W。震蕩電路主要由T1、T2、L1、L2、L3、R8和R9組成，由于起振線路的觸發(fā)使得T2導(dǎo)通，一旦T2導(dǎo)通，C3通過B初級、L3和T2放電。L1、L2和L3繞在同一個(gè)高頻鐵氧體磁芯上，由于有電流流過L3、L1和L2上感應(yīng)電壓使得T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，而T1由截止變?yōu)閷?dǎo)通。一旦T1導(dǎo)通，C2通過T1、L3和B的初級放電，此時(shí)通過L3和B的初級的放電電流的方向與先前正好相反，導(dǎo)致T1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，而T2由截止變?yōu)閷?dǎo)通，如此周而復(fù)始，使電路產(chǎn)生振蕩。R8、R9分別是三極管T1、T2基級限流保護(hù)電阻，D6的作用是觸發(fā)起振后C4上依舊存在的充電電壓釋放掉，R10和C6有保護(hù)T1、T2三極管和改善波形的作用。R4、C1、D5、R7、C5、R11及SCR構(gòu)成過流及開路保護(hù)線路，R4是過流電壓取樣電阻C1的作用是使得保護(hù)電路工作可靠，C5可消除干擾信號及開機(jī)保護(hù)，一旦出現(xiàn)過流保護(hù)線路工作單向可控硅SCR導(dǎo)通，震蕩線路停振不工作，保護(hù)T1、T2。保護(hù)線路一旦起作用，待故障排除后，重新開機(jī)后才能恢復(fù)正常工作。
功率管的選擇
霓虹燈電子變壓器出現(xiàn)故障大多數(shù)原因是功率管損壞，功率管的選擇直接關(guān)系到霓虹燈電子變壓器的可靠性，用圖1-1線路不同T1、T2功率管帶不同長度霓虹燈管做比較試驗(yàn)，結(jié)果見表1-1表中負(fù)載是Φ12霓虹燈管，全亮電壓/電流是指霓虹燈電子變壓器剛好使整個(gè)負(fù)載長度都點(diǎn)亮?xí)r的輸入交流電壓/電流，而正常亮度電壓/電流指霓虹燈電子變壓器是整個(gè)負(fù)載長度都達(dá)到正常亮度時(shí)的輸入交流電壓/電流。
表1-1不同功率管點(diǎn)亮不同長度霓虹燈燈管比較試驗(yàn)
T1、T2型號
負(fù)載長度
全亮電壓/電流
正常亮度電壓/電流
240V電流
BUT 11A
6M
120V/230mA
150V/270mA
381mA
7M
150V/315mA
170V/325mA
422mA
8M
180V/354mA
200V/387mA
430mA
D1403
BU 508
6M
105V/230mA
150V/276mA
7M
140V/308mA
180V/326mA
8M
180V/346mA
190V/375mA
BU 508
7M
150V/284mA
8M
190V/338mA
從表1-1可以得到如下結(jié)論：不同的功率管帶負(fù)載的能力是不一樣的，隨著負(fù)載長度的增加霓虹燈電子變壓器的全亮電壓/電流及正常亮度電壓/電流均增加，D1403、BU508、BUT11A都具有帶6-8米負(fù)載能力，即使D1403、與BU508混合使用，其全亮及正常亮度電壓/電流也沒有多大改變，輸入電壓高達(dá)220V時(shí)電子變壓器也能正常工作。
保護(hù)電路的設(shè)計(jì)
保護(hù)電路的設(shè)計(jì)直接影響霓虹燈電子變壓器可靠性。霓虹燈在使用過程中難免會出現(xiàn)燈管破裂、燈頭線脫落、潮濕天氣高壓對地打火等異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致電子變壓器電流劇增，功率管發(fā)熱燒毀。所以保護(hù)線路必須在電流大于某閥值時(shí)及時(shí)工作，保護(hù)功率管。試驗(yàn)中用增加工作電壓的方法模擬增加的異常電流。依然用圖1-1線路，輸出變壓器匝數(shù)為100/2875，選擇L1、L2匝數(shù)均為5匝，L3匝數(shù)為8匝，R8、R9阻值均為3.3Ω/W，8米負(fù)載，改變R7阻值情況下，輸入交流電電壓逐漸增加，觀察記錄起始保護(hù)電路工作時(shí)的電流。當(dāng)R7阻值確定后，起始保護(hù)動作僅與工作電流有關(guān)，與工作電壓及負(fù)載管長沒有關(guān)系。R7的阻值越大，起始保護(hù)線路電流越大。R7阻值取6.5K，此時(shí)8米負(fù)載輸入電壓大于240V，起始保護(hù)電流500mA，5分鐘后起保。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同功率管對R7取值很不相同，表1-2是BU508的結(jié)果，改用BUT11A，R7有大的改變。及時(shí)同一型號功率管，不同廠家生產(chǎn)的R7也不相同。
表1-2 R7阻值與起始保護(hù)電流的關(guān)系
R7阻值（KΩ）
3
4
5
6
6.5
8
起始保護(hù)電流（mA）
430
450
465
490
500
515
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