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基于 PLC 霓虹灯 控制系统 设计

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工作原理：220V交流电经D1-D4整流、C2和C3滤波后变成直流电，供给后面的振荡电路，C2和C3连接点的电压在15V左右，R1、R2稳定155V电压。A1是按的保险丝，起短路及大电流保护作用。R1、C1消除交流电高频干扰。振荡起荡电路由R5、R6、C4、D6和D7构成，220V直流电经R5、R6对C4充电，当C4电压上升到某一个值时，触发二极管D7导通，使得三极管T2基级和发射级得到正向偏置电压而导通，注意R5的功率要有2W。震荡电路主要由T1、T2、L1、L2、L3、R8和R9组成，由于起振线路的触发使得T2导通，一旦T2导通，C3通过B初级、L3和T2放电。L1、L2和L3绕在同一个高频铁氧体磁芯上，由于有电流流过L3、L1和L2上感应电压使得T2由导通变为截止，而T1由截止变为导通。一旦T1导通，C2通过T1、L3和B的初级放电，此时通过L3和B的初级的放电电流的方向与先前正好相反，导致T1由导通变为截止，而T2由截止变为导通，如此周而复始，使电路产生振荡。R8、R9分别是三极管T1、T2基级限流保护电阻，D6的作用是触发起振后C4上依旧存在的充电电压释放掉，R10和C6有保护T1、T2三极管和改善波形的作用。R4、C1、D5、R7、C5、R11及SCR构成过流及开路保护线路，R4是过流电压取样电阻C1的作用是使得保护电路工作可靠，C5可消除干扰信号及开机保护，一旦出现过流保护线路工作单向可控硅SCR导通，震荡线路停振不工作，保护T1、T2。保护线路一旦起作用，待故障排除后，重新开机后才能恢复正常工作。功率管的选择霓虹灯电子变压器出现故障大多数原因是功率管损坏，功率管的选择直接关系到霓虹灯电子变压器的可靠性，用图1-1线路不同T1、T2功率管带不同长度霓虹灯管做比较试验，结果见表1-1表中负载是12霓虹灯管，全亮电压/电流是指霓虹灯电子变压器刚好使整个负载长度都点亮时的输入交流电压/电流，而正常亮度电压/电流指霓虹灯电子变压器是整个负载长度都达到正常亮度时的输入交流电压/电流。 表1-1不同功率管点亮不同长度霓虹灯灯管比较试验T1、T2型号负载长度全亮电压/电流正常亮度电压/电流240V电流BUT 11A6M120V/230mA150V/270mA381mA7M150V/315mA170V/325mA422mA8M180V/354mA200V/387mA430mAD1403BU 5086M105V/230mA150V/276mA7M140V/308mA180V/326mA8M180V/346mA190V/375mABU 5087M150V/284mA8M190V/338mA从表1-1可以得到如下结论：不同的功率管带负载的能力是不一样的，随着负载长度的增加霓虹灯电子变压器的全亮电压/电流及正常亮度电压/电流均增加，D1403、BU508、BUT11A都具有带6-8米负载能力，即使D1403、与BU508混合使用，其全亮及正常亮度电压/电流也没有多大改变，输入电压高达220V时电子变压器也能正常工作。保护电路的设计保护电路的设计直接影响霓虹灯电子变压器可靠性。霓虹灯在使用过程中难免会出现灯管破裂、灯头线脱落、潮湿天气高压对地打火等异常现象，导致电子变压器电流剧增，功率管发热烧毁。所以保护线路必须在电流大于某阀值时及时工作，保护功率管。试验中用增加工作电压的方法模拟增加的异常电流。依然用图1-1线路，输出变压器匝数为100/2875，选择L1、L2匝数均为5匝，L3匝数为8匝，R8、R9阻值均为3.3/W，8米负载，改变R7阻值情况下，输入交流电电压逐渐增加，观察记录起始保护电路工作时的电流。当R7阻值确定后，起始保护动作仅与工作电流有关，与工作电压及负载管长没有关系。R7的阻值越大，起始保护线路电流越大。R7阻值取6.5K，此时8米负载输入电压大于240V，起始保护电流500mA，5分钟后起保。试验中发现不同功率管对R7取值很不相同，表1-2是BU508的结果，改用BUT11A，R7有大的改变