D類功率放大器

D類功率放大器,功率放大器 熱水器恒溫控制系統(tǒng)文獻綜述 專業(yè)：電子科學與技術 班級：06級1班 作者 任虎俊 指導老師：曾旺輝 1.前言 熱水器是一種可供浴室，洗手間及廚房使用的家用電器，具有衛(wèi)生、方便并且加熱迅速的特點，因此得到廣泛的應用。目前市場上熱水器主要品種有電熱水器、太陽能熱水器、燃氣熱水器.就中國的具體情況而言,由于太陽能熱水器的使用受天氣原因的限制,使用范圍狹窄；燃氣熱水器由于以石油、天然氣為燃料,而燃料供應量又難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，且不利于環(huán)境，因此電熱水器越來越受到消費者的青睞. 目前市場上的電熱水器按結構分連續(xù)水流式和儲水式，前者雖具有加熱速度快和體積小的優(yōu)點，但需要的功率大，大多數(shù)家庭供電線路難以承受。而市場上傳統(tǒng)的機械式電熱水器控制功能不完善,而且精度低、可靠性差，生活質(zhì)量的提高使得消費者對電熱水器要求越來越趨向于智能化和數(shù)字化，通過上網(wǎng)查閱電子文獻、論壇看貼、圖書館借閱相關書籍的方式來搜集有關電熱水器智能控制器相關方面的資料。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段電熱水控制器在控制精度、可靠性好，安全性、實用性、節(jié)能性等方面比較完善。但在控制功能方面還需進一步完善，如智能預約，電話遠程控制功能等還是剛剛起步，因此我們采用單片機作為控制中心設計家用電熱水器智能控制器，其將具有調(diào)溫、恒溫、防干燒、防超高溫、防漏電等功能，且配備遙控器，方便操作。 2.電熱水控制器的主要方案 2.1電熱水控制器的功能簡介 從文獻[1][2][4][6]中可以看出，目前電熱水控制器主要有兩種形式，一種是直熱式(快熱式)電熱水控制器，另一種是儲水式電熱水控制器。貯水式電熱水器是用電熱器件把貯存在水箱內(nèi)的冷水加熱到所需要的溫度后供人們，貯水式電熱水器一般由箱體系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和進出水系統(tǒng)四大部分構成；流動式是冷水直接流過電熱器件，使冷水在流動中被加熱至所需的溫度。它們的主要功能也基本相同，如：數(shù)碼顯示檔位及水溫，方便任意調(diào)節(jié)；?防漏電保護裝置，采用微電腦控制，自動安全檢測，出現(xiàn)意外時熱水器自動切斷電源有效地保護人身安全。?超溫保護裝置，水溫恒定，防止燙傷；?防干燒保護裝置，確保安全等。 2.2電熱水控制器主要功能方案 2.2.1 溫度檢測電路方案 文獻中關于溫度檢測的方案主要有三種。 （1）李建國在《微電腦電熱水器的控制》采用高性能的溫敏電阻實時采集熱水器內(nèi)水溫,將溫度信號轉變?yōu)殡妷盒盘柡笏蛦纹瑱C處理（熱敏電阻將溫度信息轉換為電壓信息，經(jīng)A/D轉換模塊輸入CPU,查表后得到實時水溫）。 （2）雷建龍在《基于模糊控制的水溫自動調(diào)節(jié)器》一文中利用溫度傳感器及有關電路將溫度轉化為電脈沖的脈寬，單片機將脈沖寬度的值轉換為與之對應的溫度值與設定溫度相比較后，控制電熱水器的開啟與關閉就可達到水溫自動調(diào)節(jié)的目的。對任意溫度的脈寬值還可以進行自動檢測，并加以顯示。 （3）張鵬在《分辨率可編程的一線總線數(shù)字溫度計DS18B20及其應用》中采用單總線溫度傳感器DS18B20。與傳統(tǒng)的熱敏電阻溫度傳感器不同的是，DS18B20能夠直接讀出被測溫度，無須進行復雜的計算，并且該芯片在檢測點已把被測信號數(shù)字化了，因此在單總線上傳送的是數(shù)字信號，因而無須進行A/D轉換，可以直接給單片機進行處理。選擇了該芯片也使得整個系統(tǒng)的溫度采集模塊的硬件極其簡單，只占用單片機的一個數(shù)據(jù)I/O口,再加上一個上拉電阻即可。 2.2.3 開機方式 劉海英等《基于單片機的電熱水器定時控制器設計》文中的定時控制器主要是以單片機AT89s52作為核心控制元件，通過外圍電路控制熱水器的電源，以達到定時開關機的目的。系統(tǒng)加電后即進入正常計時狀態(tài)，用戶可以隨時進行校準時間動作以及設定熱水器開關的時間，控制器將會在設定的開關時刻通過單片機的輸出端口控制輸出繼電器動作，進而控制熱水器的啟閉。 2.2.4 漏電檢測和保護電路方案 （1）梁國華在《家用電熱水器模糊控制器的設計》中將漏電檢測線圈的輸出經(jīng)過比較器后送給單片機中斷口，一旦漏電超過規(guī)定的閥值，單片機立即響應中斷，切斷整個系統(tǒng)的電源。報警電路是在傳感器故障、超溫時報警提示。 （2）張靜，陳新《微電腦控制多功能熱水器》的漏電檢測功能為在正常情況下，流過磁環(huán)的電流大小相等，方向相反，磁環(huán)檢測線圈無感應電流信號，漏電檢測集成電路輸出低電平。當出現(xiàn)漏電電流時，由了流過磁環(huán)的電流不平衡，于是磁環(huán)檢測線圈感應出漏電信號，經(jīng)集成電路M54123L放大輸出高電平，經(jīng)三極管倒相后輸出至CPU。CPU接收到漏電信號，則停止加熱保溫及鍵盤操作，結束工程程序并發(fā)出報警信號，電源指示燈閃爍警示，蜂鳴器連續(xù)嗚響。 正常情況下，CPU每隔10ms就發(fā)出一個漏電保護可靠性自檢脈沖，代替普通漏電開關的試驗按鈕，控制晶體管導通，于是磁環(huán)流過一個大于10mA的電流，該電流作為模擬漏電信號被磁環(huán)檢測，經(jīng)M54123L放大及三極管倒相后，輸出至CPU。CPU自動判斷是否為自檢信號以及自檢是否合格，有信號則自檢合格，繼續(xù)執(zhí)行程序；無信號則自檢不合格，自動停止加熱保溫及鍵盤操作，結束工作程序并發(fā)出報警 信號，電源指示燈閃爍警示，蜂鳴器連續(xù)嗚響，從而確保電熱水器的安全使用。在漏電保護及自檢不合格情況下，只有關閉電源及排除故障后，重新接通電源才能工作。 3.主要特點及研究趨勢 3.1主要特點 電熱水器一般分為儲水式和速熱式兩大類。速熱式加熱較快，但因為功率太大，一般家庭的電表很難承受。而儲水式具有出水溫度均勻，加熱功率適中，安全系數(shù)較高等特點，是家庭使用首選。但儲水式電熱水器體積大，占用衛(wèi)生間空間；使用前需要預熱，不能連續(xù)使用超出額定容量的水量。要是家庭人多，洗澡中途還得等；內(nèi)部溫度達到80℃后，容易生垢，為加熱管破裂、漏電埋下了安全隱患，需一年除垢一次。此外，許多老式住房的電路接地不可靠，目前采用的漏電保護器僅解決了產(chǎn)品本身的安全問題，但用戶仍面臨由外部環(huán)境引入的水帶電等觸電隱患.。而市場上傳統(tǒng)的機械式電熱水器控制功能不完善,而且精度低、可靠性差，已經(jīng)很少使用。早期的電熱水控制器因控制功能簡單、智能化程度低、保護功能少，已不適應現(xiàn)代生活的需求。文獻[9] 中控制器采用高性價比單片機，運用軟件控制技術，融合智能化控制思想，增加了漏電檢測、干燒報警等多重保護功能，大大提高了電熱水器的智能化、安全性，并采用LCD顯示溫度，使熱水器具有良好的人機界面，方便用戶操作，使電熱水器顯得更加經(jīng)濟實用。 3.2 電熱水控制器的研究趨勢 現(xiàn)今電熱水控制器的研究主要朝著提高安全性、實用性、節(jié)能性的方向發(fā)展，出現(xiàn)智能防電墻技術，擁有恒溫設計、智能預約、電話遠程控制等功能的新型電熱水器，對生活舒適度提出了新的要求。 (1)智能防電墻技術 智能防電墻技術不但實時采集、檢測電流、電壓等動態(tài)信號，確保沐浴安全，更針對中國家庭普遍存在的環(huán)境帶電隱患，全面監(jiān)控家庭用電環(huán)境，發(fā)現(xiàn)異常及時閃亮警示燈，蜂鳴報警，嚴防危電傷人。 (2)防燙傷恒溫功能 擁有恒溫設計，不僅在使用中不會忽冷忽熱，而且其特有的防燙傷裝置能保證出水溫度最高不超過50℃，避免水溫過高造成意外的燙傷。 (3)智能預約功能 智能預約功能提前為用戶準時備好熱水。智能預約功能根據(jù)設定的洗浴時間自動計算加熱時間，保證在用戶洗浴前剛好加熱完畢，避免了反復加熱。 (4)電話遠程控制功能 通過電話線實現(xiàn)對家用電器的遠程集中控制，打個電話就可以遙控家里的熱水器提前加熱洗澡水。這就克服了電熱水器最大的弊病――洗澡前約一個小時的無聊等待，從而使人們的生活更加更加輕松方便。 4. 結語 熱水器恒溫控制系統(tǒng)采用ATMEL公司的單片機為核心控制系統(tǒng)進行設計。結合外圍溫度采集電路、加熱電路、時鐘電路、顯示電路、保護及報警電路。有機的結合起來達到預定的目標。通過各個模塊的組合，完成此次的設計。此設計結合數(shù)字電路，模擬電路，微機接口電路，單片機運用等方面的知識。電腦輔助設計軟件的運用，達到了學以自用，完整的結合起來，通過所學的知識完成此次的設計任務。對完整的系統(tǒng)設計和對知識的搜索、整理和理解。提高自身的知識的連貫性。對整體的把握有了很深的認識。 參考文獻 [1] 李建國，微電腦電熱水器的控制，浙江：浙江大學出版社，2000.7 [2] 雷建龍. 基于模糊控制的水溫自動調(diào)節(jié)器[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2003，(8):10-11. [3] 張 鵬. 分辨率可編程的一線總線數(shù)字溫度計DS18B20及其應用[J].電子產(chǎn)品世界，2002，(4):20-24. [4] 梁國華. 家用電熱水器模糊控制器的設計[J].應用技術，2004，(12)：89-90. [5] 劉筱明. 電腦電熱水器繼電器非正常狀態(tài)下的保護措施，北京：北京大學，1999.9 [6] 張 靜，陳新，微電腦控制多功能熱水器，上海：上海交通大學，2002.9 [7] 牛金生. 電熱電動器具原理與維修，福建：廈門大學,1998.12 [8] 易繼鍇，侯媛彬，智能控制技術，北京：北京工業(yè)大學出版社，1999.9 [9] 高 明. 單片微機接口與系統(tǒng)設計．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995 [0] 余永權. ATMEL89系列（MCS－51兼容）Flash單片機原理及應用．北京：電子工業(yè)出版社，1997 [11] 王建校等編著 《51系列及C51程序設計》 科學出版社 2002.4 [12] 高 鵬等編著 《Protel99 入門與提高》 人民郵電出版社 2000.2 [13] 梁軍等編 《單片機原理及應用》東南大學出版社 2000 [14] 何立民編著 《單片機高級教程》 北京航空航天大學出版社 2000 第 5 頁 共 5 頁 五月丁香婷婷狠狠色,亚洲日韩欧美精品久久久不卡,欧美日韩国产黄片三级,手机在线观看成人国产亚洲