基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計
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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連接點的電壓在15V左右，R1、R2穩(wěn)定155V電壓。A1是按的保險絲，起短路及大電流保護作用。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C4電壓上升到某一個值時，觸發(fā)二極管D7導通，使得三極管T2基級和發(fā)射級得到正向偏置電壓而導通，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導通，一旦T2導通，C3通過B初級、L3和T2放電。L1、L2和L3繞在同一個高頻鐵氧體磁芯上，由于有電流流過L3、L1和L2上感應(yīng)電壓使得T2由導通變?yōu)榻刂?，而T1由截止變?yōu)閷āＲ坏㏕1導通，C2通過T1、L3和B的初級放電，此時通過L3和B的初級的放電電流的方向與先前正好相反，導致T1由導通變?yōu)榻刂?，而T2由截止變?yōu)閷ǎ绱酥芏鴱褪迹闺娐樊a(chǎn)生振蕩。R8、R9分別是三極管T1、T2基級限流保護電阻，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)成過流及開路保護線路，R4是過流電壓取樣電阻C1的作用是使得保護電路工作可靠，C5可消除干擾信號及開機保護，一旦出現(xiàn)過流保護線路工作單向可控硅SCR導通，震蕩線路停振不工作，保護T1、T2。保護線路一旦起作用，待故障排除后，重新開機后才能恢復正常工作。
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，結(jié)果見表1-1表中負載是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負載長度都點亮時的輸入交流電壓/電流，而正常亮度電壓/電流指霓虹燈電子變壓器是整個負載長度都達到正常亮度時的輸入交流電壓/電流。
表1-1不同功率管點亮不同長度霓虹燈燈管比較試驗
T1、T2型號
負載長度
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：不同的功率管帶負載的能力是不一樣的，隨著負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220V時電子變壓器也能正常工作。
保護電路的設(shè)計
保護電路的設(shè)計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，導致電子變壓器電流劇增，功率管發(fā)熱燒毀。所以保護線路必須在電流大于某閥值時及時工作，保護功率管。試驗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，觀察記錄起始保護電路工作時的電流。當R7阻值確定后，起始保護動作僅與工作電流有關(guān)，與工作電壓及負載管長沒有關(guān)系。R7的阻值越大，起始保護線路電流越大。R7阻值取6.5K，此時8米負載輸入電壓大于240V，起始保護電流500mA，5分鐘后起保。試驗中發(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阻值與起始保護電流的關(guān)系
R7阻值（KΩ）
3
4
5
6
6.5
8
起始保護電流（mA）
430
450
465
490
500
515
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