课堂三 电路识图
一、电路图形符号简介
电路或器件符号含义及图形见表1-2。
表1-2 电路或器件符号含义及图形
二、小家电常用元器件引脚功能及内部电路
(一)BA3106
BA3106引脚符号及功能见表1-3。
表1-3 BA3106引脚符号及功能
BA3106应用电路如图1-35所示。
图1-35 BA3106应用电路图
(二)BA5101
BA5101引脚符号及功能见表1-4。
表1-4 BA5101引脚符号及功能
(三)BA5104
BA5104引脚符号及功能见表1-5。
表1-5 BA5104引脚符号及功能
BA5104应用电路如图1-36所示。
图1-36 BA5104应用电路图
(四)BA5201
BA5201引脚符号和功能见表1-6。
表1-6 BA5201引脚符号和功能
(五)BA8206BA4K
BA8206BA4K引脚符号和功能见表1-7。
表1-7 BA8206BA4K引脚符号和功能
(六)CD4025BE
CD4025BE引脚符号和功能见表1-8。
表1-8 CD4025BE引脚符号和功能
(七)CF745-04/P
CF745-04/P引脚功能见表1-9。
表1-9 CF745-04/P引脚功能
以应用在家乐仕电脑控制型饮水机电路上为例,CF745-04/P应用电路如图1-37所示。
图1-37 CF745-04/P应用电路图
(八)HM316-N4-1V
HM316-N4-1V引脚功能及电压见表1-10。
表1-10 HM316-N4-1V引脚功能及电压
HM316-N4-1V应用电路如图1-38所示。
图1-38 HM316-N4-1V应用电路图
(九)HT46RO64
HT46RO64引脚功能及电压见表1-11。
表1-11 HT46RO64引脚功能及电压
(十)HT46R321
HT46R321引脚符号及功能见表1-12。
表1-12 HT46R321引脚符号及功能
HT46R321引脚排列及内部结构如图1-39所示。
图1-39 HT46R321引脚排列及内部结构
(十一)HT48R30A-1
HT48R30A-1引脚符号及功能见表1-13。
表1-13 HT48R30A-1引脚符号及功能
(十二)HT46R47
HT46R47引脚符号及功能见表1-14。
表1-14 HT46R47引脚符号及功能
(十三)KS57C2304
KS57C2304引脚符号及功能见表1-15。
表1-15 KS57C2304引脚符号及功能
(十四)LM339
LM339引脚符号及功能见表1-16。
表1-16 LM339引脚符号及功能
以应用在电磁炉上为例,LM339应用电路如图1-40所示。
图1-40 LM339应用电路图
(十五)MB95200H系列
MB95200H系列引脚符号及功能见表1-17。
表1-17 MB95200H系列引脚符号及功能
(十六)NE555
NE555引脚符号及功能见表1-18。
表1-18 NE555引脚符号及功能
(十七)PIC16C56
PIC16C56引脚符号及功能见表1-19。
表1-19 PIC16C56引脚符号及功能
(十八)RTS501
RTS501引脚符号及功能见表1-20。
表1-20 RTS501引脚符号及功能
(十九)RTS511B-000
RTS511B-000引脚功能及电阻见表1-21。
表1-21 RTS511B-000引脚功能及电阻
(二十)S3F9454系列
S3F9454系列引脚符号及功能见表1-22。
表1-22 S3F9454系列引脚符号及功能
以应用在海尔HRC-FD301电饭煲上为例,S3F9454系列应用电路如图1-41所示。
图1-41 S3F9454系列应用电路图
(二十一)SH69P20B
SH69P20B引脚符号及功能见表1-23。
表1-23 SH69P20B引脚符号及功能
(二十二)SH69P42
SH69P42引脚符号及功能见表1-24。
表1-24 SH69P42引脚符号及功能
以应用在九阳JYDZ-28豆浆机上为例,SH69P42应用电路如图1-42所示。
图1-42 SH69P42应用电路图
(二十三)SPMC65P2404A
SPMC65P2404A引脚符号及功能见表1-25。
表1-25 SPMC65P2404A引脚符号及功能
(二十四)TC4013BP
TC4013BP引脚符号及功能见表1-26。
表1-26 TC4013BP引脚符号及功能
以应用在九洲霸DCX65C消毒柜上为例,TC4013BP应用电路如图1-43所示。
图1-43 TC4013BP应用电路图
(二十五)TC4069UBP
TC4069UBP引脚符号及功能见表1-27。
表1-27 TC4069UBP引脚符号及功能
TC4069UBP引脚排列及内部结构如图1-44所示。
图1-44 TC4069UBP引脚排列及内部结构
(二十六)TMP86CH22UG
TMP86CH22UG引脚符号及功能见表1-28。
表1-28 TMP86CH22UG引脚符号及功能
(二十七)TMP86CM29BFG、TMP86CM29BUG、TMP86CM29LUG
TMP86CM29BFG、TMP86CM29BUG、TMP86CM29LUG引脚符号及功能见表1-29。
(二十八)TMP87P809N
TMP87P809N引脚符号及功能见表1-30。
表1-30 TMP87P809N引脚符号及功能
三、小家电基本单元电路简介
(一)电压力煲单元电路
电压力煲单元电路主要由电源电路、继电器控制电路、温度传感器电路、数码显示控制电路等组成。
1.电源电路
图1-45所示为电源电路原理。
图1-45 电源电路原理
①220V交流电源经ACL接入,电源熔丝FUSE1过流保护,在负载短路或电流大于10A时,电流熔丝熔断,防止负载短路或过热起火。
②压敏电阻ZNR101过压保护,当电源最高电压短时间(小于50μs)超过470V时,压敏电阻ZNR101处于短路状态,将电源电压钳制在470V,保护后级电路。当电源电压持续超过470V或电压过高时,压敏电阻将击穿,无法恢复,在压敏电阻击穿时,短路电流使电流熔丝熔断,对后级过压保护。
③C101对电源滤波,由变压器降压后,经二极管D101~D104全桥整流,再经过电解电容C102、瓷片电容C103滤波输出直流+12V,为继电器的工作电压。
④+12V经三端稳压LM7805稳压到+5V为芯片和其他外围电路提供电源。
2.继电器控制电路
图1-46所示为继电器控制电路原理。
图1-46 继电器控制电路原理
①继电器K111通过三极管Q111的导通与截止分别控制继电器的断开与吸合,继电器的公共接端了交流N极,常开端连接加热组件。
②电路板芯片IC输出使能信号端HBOT控制Q111与Q112的通断,输出高电平时Q112截止,从而使Q112截止,此时继电器吸合,开始加热。
③输出低电平时,Q112导通,从而使Q112导通,继电器被短路,停止加热,继流二极管D111主要用于防止误动作。
3.温度传感器电路
图1-47所示为温度传感器电路原理。
图1-47 温度传感器电路原理
①热敏电阻T一端接5V直流电源端VDD2,另一端与比例电阻R1相连接,分压后V经R2电阻反馈到芯片IC,程序运行过程接收温度点电平信号,做出相应的调节功率控制。
②二极管D1、D2在电路中起到电平信号钳位作用,确保热敏电阻变化过程输出的电平信号随之稳定变化。
③电容C1、C2在电路中扼制吸收尖峰电平信号等干扰影响,确保感温稳定。
4.数码显示控制电路
图1-48所示为数码显示控制电路原理。数码显示控制电路,以两位数码管为例,主要零部件由两个PNP三极管、一个数码管和若干电阻组成。连接在两个三极管的四个电阻主要作用是为三极管提供偏置电压,COM1和COM2连接单片机的两个输出端口,连接在数码管引脚的八个电阻主要起限流保护作用,电阻的另一端分别接单片机的八个输出端口。
图1-48 数码显示控制电路原理
①当COM1输出5V高电平,COM2输出0V低电平时,再用单片机控制SEG1~SEG8端口输出电压的高低值,可以使数码管的第一位“8”和第一个小数点点亮或熄灭。
②当COM1输出0V低电平,COM2输出5V高电平时,可以用同样原理使第二位“8”和第二个小数点点亮或熄灭。
③单片机每10ms刷新一次数码管的显示参数,分别使两位数码管单独显示不同参数,当人用肉眼去观察时,可以看到两位数码管同时点亮的效果。
(二)消毒柜单元电路
电子消毒柜电路由电源电路、控制电路和加热电路组成,图1-49所示为电子消毒柜电路原理参考图。可以看出电源电路主要由电源开关S1、消毒定时开关S2、启动按钮SB1、停止按钮SB2等组成;加热电路主要由加热器EH、臭氧发生器O3、加热温控器T1等组成;控制电路主要由继电器K、保温温控器T2、保温开关S3等组成。
图1-49 电子消毒柜电路原理参考图
S1—电源开关;S2—消毒定时开关;S3—保温开关;SB1—启动按钮;SB2—停止按钮;K—继电器;EH—加热器;O3—臭氧发生器;T1—加热温控器;LED1—消毒指示灯;T2—保温温控器;LED2—保温指示灯
①接通电源开关S1,将温控器选择至需要消毒的挡位,按下启动按钮SB1,继电器K得电吸合,常开触点K2闭合,加热指示灯亮,加热器EH通电加热。
②按下消毒定时开关S2,选择合适的时间,S2闭合。臭氧发生器得电,产生臭氧对柜内食具进行消毒。
③当消毒时间达到定时时间,S2断开,臭氧发生器停止工作,消毒结束。
④消毒结束后,消毒柜内加热器继续加热,对食具进行烘干。当柜内温度达到120℃左右时,温控器T1动作,切断继电器K供电源,继电器常开触点K1、K2断开,加热器停止加热,加热指示灯熄灭。
⑤加热后进行保温,保温电路由S3、T2及K3组成,当消毒结束后,保温开关S3接通,市电经S3、T2及K3加至EH一端,另一端直接接零线形成回路,保温指示灯亮。
⑥随后保温加热器EH加热,当柜内温度上升到60℃时,T2动作断开电路,EH停止加热。
⑦当柜内温度低于60℃时,T2又闭合,接通电路,EH又得电加热,如此反复,使柜内温度始终保持在60℃左右。
(三)吸油烟机单元电路
吸油烟机主要由电源电路、按键接口电路、单片机控制电路、开关控制电路等组成。
1.电源电路
图1-50所示为电源电路原理。220V市电经过变压器降压成为12V交流电,再经过桥堆D2整流,经过电容C4滤波后供给7805,得到稳定的5V电压,此电压用以供给单片机及整个电路稳定的直流电压。
图1-50 电源电路原理
2.按键接口电路
图1-51所示为按键接口电路原理。
图1-51 按键接口电路原理
①未按下按键时,P10~P15口输入均为同一信号,同时经八输入与非门及反相器,输出一高电平到单片机AT89C51的INT1引脚,此时不申请中断。
②有键按下时,低电平则通过按键输入到P10~P15的某一口,同时经八输入与非门输入到INT1引脚,从而使INT1有效,向单片机AT85C51申请中断,AT89C51响应后,立即转至中断服务程序,查出键号,做相应处理。
3.单片机控制电路
图1-52所示为单片机控制电路原理。它由单片机时钟电路和单片机复位电路组成。其中,单片机时钟电路是由晶振电容构成的简单的石英晶体自励振荡电路,用于提供单片机工作时使用到的内部时钟信号。
图1-52 单片机控制电路原理
※知识链接※ U1单片机晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大,处理速度越快。复位电路的极性电容的大小直接影响单片机的复位时间。
4.开关控制电路
图1-53所示为开关控制电路原理。单片机通过P0.0外接一反相器,控制固态继电器发光二极管的闭合,并控制电动机的启动和关闭。
图1-53 开关控制电路原理
①当P0.0输出低电平时,固态继电器SSR-10DA内部的发光二极管通电变亮,触发导通右侧的光控晶闸管,形成电动机启动的闭合回路,吸油烟机启动。
②当P0.0输出高电平时,发光二极管不发光,固态继电器SSR-10DA不能触发导通,无法形成电动机启动的闭合回路,吸油烟机关闭。
(四)燃气灶单元电路
燃气灶熄火报警电路主要由光敏三极管BG1、放大管BG2、音乐集成电路IC、扬声器Y、电源电路等组成。
①当燃气灶点燃后,闭合电源开关K,电路处于工作状态。光敏三极管BG1因受火焰光的照射而呈低阻状态,相应晶体管BG2饱和导通,IC的触发端为低电平,IC不工作,扬声器Y不发声。
②当燃气灶在燃烧过程中突然熄灭,则BG1因失去光照射而内阻变大,使BG2退出饱和而趋于截止,相应使IC的触发端处于高电平,IC工作,其发出的音乐信号经BG3管放大后,推动扬声器Y发出报警声,以提醒用户关闭煤气阀门。
(五)洗碗机单元电路
洗碗机主要由电源电路、水位检测电路、温度检测电路、过零检测电路、输出驱动电路、漏电检测电路、报警电路等组成。
1.电源电路
电源电路由变压器T1、整流桥堆D1~D4、电容C4~C9、三端稳压管等组成。220V交流电压先经变压器T1将220V交流电压变为24V交流电压,+24V交流电压经D1~D4桥式整流和C4、C5滤波,再经三端稳压管7812变为+12V直流电压,经C6、C7滤波之后用于提供继电器电路电源。+5V直流电经三端稳压管7805后,再经电容C8、C9滤波之后变为+5V直流电压。
2.水位检测电路
水位检测电路的作用是:检测洗碗机内当前水位状态,能检测出高、低两个水位,用于洗碗机的洗涤和排水操作的控制。它通常采用浮子带动传感器测量水位,动作开关采用干簧管,当水位到达指定点时,干簧管吸合。
3.温度检测电路
温度检测电路的作用是:随时检测洗碗机的温度,以保证某些操作在特定温度时间内进行。它通常由热敏电阻和三路比较器(三个运算放大器)组成,其温度检测分几种(如60℃、70℃)。
4.过零检测电路
过零检测电路的作用是:为了向微控制器提供交流电源过零点信息,从而使控制系统对加热管的接入或断开在电源过零点附近操作,从而避免继电器在交流电源的波峰或波谷时动作对继电器的触头造成的损伤。
5.输出驱动电路
输出驱动电路分为电动机驱动电路、进水电磁阀驱动电路及继电器驱动电路。电动机驱动电路用于驱动清洗电动机、排水电动机、电风扇电动机。进水电磁阀驱动电路用于驱动进水电磁阀,加热管由于功率较大,采用继电器驱动。其中,电动机驱动电路和进水电磁阀驱动电路是用双向晶闸管驱动实现,而继电器驱动电路则是通过三极管光电耦合器件实现的。
6.漏电检测电路
漏电检测电路的作用是:检测洗碗机的外壳是否带电,从而保护操作者的安全。
7.报警电路
报警电路是由一个蜂鸣器和驱动电路组成,其主要作用是:在洗涤结束时发出声音提示用户,及在故障时发出报警信号。
(六)吸尘器单元电路
图1-54所示为吸尘器电路参考图,主要由控制电路、显示电路和电动机电路三部分组成。
图1-54 吸尘器电路参考图
1.控制电路
控制电路由IC1(NE555)定时器与外围元器件组成,用来触发脉冲,其②脚为同步信号输入端,引入与市电同步的控制信号,触发脉冲由③脚输出,经变压器B耦合去触发双向晶闸管(晶闸管)BCR。
2.显示电路
显示电路由IC2(LM324)集成运放及黄、绿、红发光二极管等元器件组成。IC2-1与外围元器件组成弱挡显示电路;IC2-2与外围元器件组成中挡显示电路;IC2-3与外围元器件组成强挡显示电路;IC2-4与外围元器件组成堵塞显示电路。
当吸尘器堵塞时,红色指示灯亮,绿色指示灯用作电源指示;当吸尘器通电时,绿色指示灯亮,表示电源已工作。
3.电动机电路
电动机电路由双向晶闸管BCR、电动机M、变压器B等组成。变压器B将控制电路输出的触发脉冲耦合后,由B的绕组输出,经二极管V1加至BCR的门极,BCR导通,电动机M得电运转,吸尘器开始工作。调整RP1的值,可改变BCR的导通角,从而控制电动机的转速,即调整了吸尘器的工作状态。
(七)电烤箱单元电路
电烤箱控制电路一般由电源电路、温度控制电路、时间及加热控制电路和音乐提示电路五部分组成。图1-55所示是电烤箱电路图,它通过IC1、IC2、IC3、IC4、IC5五块集成电路对整机进行控制。
图1-55 电烤箱电路图
1.电源电路
接通电源后,交流220V电压通过限流熔丝FUSE分为两路:一路经继电器KA1、KA2、发热选择开关K1为加热元器件供电。上、下两加热片的工作情况受K1的控制。另一路经电源变压器变压后,从其次级输出两路交流电压:一路经二极管D2、D5整流,电容C2滤波后,输出-12V直流电,为各集成电路和相关元器件提供工作电压;另一路经二极管D3、D4整流,C1滤波后,输出-3V直流电压,为音乐提示电路供电。
2.温度控制电路
①温度控制是利用热敏电阻R25控制比较放大电路IC2(MC1741CP)的输入端电压来实现的。
②图中稳压二极管D13为IC2的②脚提供稳定的参考电压;R25和R17为IC2的③脚提供比较电压信号,经IC2放大后,从其⑥脚输出,再送至施密特触发器IC5(NE555C)的②脚和⑥脚。
③当电阻R25温度升高时其阻值变小,R17两端电压也相应减少。IC2的③脚电位降低,其⑥脚输出电压也降低,当IC2⑥脚输出电压低于VCC50%以上时,IC5的③脚输出高电平,二极管V3(S9012)截止,使继电器KA1、KA2无工作电压而断开,加热元器件(R6/R7/R8,R9/R10/R11)失电而停止发热,箱内温度降低。
④当温度逐渐降到一定值时,R5阻值变大。IC2③脚电压升高,其⑥脚输出的电压也随之升高,当高于VCC电压30%以上时,IC5③脚输出低电平,使V3导通,KA1、KA2吸合,加热元器件得电开始发热,从而将箱内温度控制在正常范围内。
3.时间及加热控制电路
时间及加热控制电路是利用时钟及LED显示电路IC1(三洋公司的LM8368D,VDD=-18~0.3V,PD=0.9W),来实现时间显示、预定加热、开机和关机的控制,其控制过程如下。
(1)时间显示控制
①时钟电路IC1(LM8368D)的脚为快速复位端,用来调节“小时”位数字,输入高电平脉冲,小时位会自动加1。
②IC1脚为慢速端,用来调整“分钟”位数字,每输入一个高电平脉冲,时间会自动增加1min。
③时钟和分钟调好后,IC1的内部定时电路开始启动,电子表正常工作,显示正常时间。
(2)定时加热控制
①定时加热时钟电路IC1脚、脚的内部设置有60min定时电路。
②按住面板上的KS键的作用是:给IC4的脚输入高电平,使脚置“1”(高电平),从而使LED的脚为高电平,时控显示点发亮。
③按住K4时,IC1的脚输入高电平,调节脉冲送到脚。时控显示屏不断地显示调节时间,当调到预定的时间后,松开K4键,预定的关机时间即被存储,显示屏恢复标准时间显示。
④当机器达到预定的关机时间时,IC1的脚输出低电平,V2截止,继电器KA1、KA2断开,电热元器件失电停止加热,自动程序中止。
(3)即时关机控制
即时关机由IC1脚和K7控制,按下K7键,使脚为高电平,①脚输出低电平,送至V3基极,使V3截止,继电器断开,电烤箱停止工作。
(4)定时自动开/关机控制
①自动开机控制。IC1的脚与K6键相连,按住“H”和“M”键使IC1、脚产生输入脉冲,调节开机时间,开机时间即被储存,到预定时间时,IC1①脚输出高电平,使V3导通,继电器吸合,加热元器件得电加热。
②自动关机控制。IC1脚与K5相连,按住K5键,使脚为高电平,使“闹1”开始工作,按住K9键和K8键调定“小时”和“分钟”,关机时间被存储。达到预定关机时间时,IC1①脚输出低电平电压,V3截止,继电器断开,加热元器件失电停止发热。
4.音乐提示电路
音乐提示电路用来完成关机音乐提示(包括即时关机和定时关机的音乐提示),它是利用与关机相关的电压信号,即IC4和电容C7的充放电,来控制音乐电路工作。
①工作时,V2导通,C7作为CP时钟源,产生CP脉冲送入IC4的③脚。
②当V2截止时,开始对C7充电,C7产生的CP脉冲由低电平变为高电平,使IC4的①脚输出高电平,送到音乐提示电路IC3的②脚,使V1导通,音乐电路开始工作,发出音乐提示。
③在上述电路工作过程中,IC4①脚输出高电平,经R15对C6充电,使C6电压变高,IC4④脚电压变高,IC4①脚复位为低电平,音乐电路停止工作,音乐提示终止。
(八)空气净化器单元电路
空气净化器由高压电路、负离子发生器、微型电风扇、空气过滤器等部分组成。其控制方式采用各种传感器红外遥控、间隙运转等技术。其过滤器形式有机械式、静电式和机电混合式。
接通电源后,高压电路产生的直流高压对空气不断地电离,产生大量正、负离子。由于针状的发射体带有负高压,它吸收了正离子,剩下大量的负离子受到负高压的排斥,被微电风扇吹出,形成负离子风,从而达到净化空气的目的。
※知识链接※ 空气净化器电路有两种形式:一种是市电220V,经升压、倍压整流后产生直流负高压,如图1-56所示;另一种是市电220V经升压、整流、滤波形成直流负高压,后者不同的是增加了自激振荡电路。两种形式的电路所产生的负高压电压值都在千伏至数万伏之间。通过针状电极放电,将带电尘埃吸到带正电的电极板上。
图1-56 升压和倍压整流后产生直流负高压
(九)豆浆机单元电路
豆浆机一般采用微电脑控制,具有自动控温、加热保温、低水位防干烧、防溢、语音提示和自动停机等功能。主要由稳压电源电路、微电脑控制电路、温度检测电路、电动机和加热管电路、语音电路等组成。
1.稳压电源电路
如图1-57所示,稳压电路主要由降压变压器T1、桥式整流二极管D、滤波电容C以及三端稳压块7805和限流电阻R等组成。
图1-57 稳压电源电路
2.微电脑控制电路
微电脑控制电路一般由CPU(一般采用EM78P156ELP、EM78P156ELM等,图1-58所示为其封门及引脚功能图)、复位电路、加热控制电路、继电器以及电动机控制电路等组成。
图1-58 EM78P156ELP、EM78P156ELM封装及引脚功能
3.温度检测电路
温度检测电路主要由比较器IC(一般采用HA17358、HA17904等,图1-59所示为其内部框图及引脚功能图)、温度传感器RT以及外围元器件等组成。RT实际上是一个负温度系数的热敏电阻。
图1-59 HA17358、HA17904内部框图及引脚功能
4.电动机和加热管电路
电动机和加热管电路主要由电动机M、加热管、继电器等组成。
5.语音电路
语音电路一般由IS22C012-P语音芯片(图1-60所示为其内部框图及引脚功能)、驱动放大电路(一般用8050放大管进行放大)、偏置电阻和扬声器组成。
图1-60 IS22C012-P语音芯片内部框图及引脚功能
(十)电热水壶单元电路
图1-61所示为电热水壶的电路原理,主要由煮水电路、保温电路和电泵出水电路组成。
图1-61 电热水壶的电路原理
1.煮水电路
煮水电路由煮水电热器RL1、防干烧温控器KD1、煮水温控器KD2组成。
①电热器插上电源后,220V电源经热空断FR加到煮水电路,红色指示灯LED1亮,RL1、RL2(保温电热器)同时开始加热煮水。
②当水温上升至100℃时,KD2自动断开,切断煮水电路电源,RL1停止加热,LED1熄灭。
2.保温电路
保温电路由保温电热器RL2、出水开关K和整流管D7组成。由于保温电路与煮水电路是同时通电工作的,当水温升到100℃时,煮水电路自动断开后,仍有几毫安的电流经RL1、LED2、R2、RL2、K、D7流过,使开水器进入保温状态,此时绿色指示灯LED2点亮,瓶内的水温保持在95℃左右。
3.电泵出水电路
电泵出水电路由出水开关K、整流二极管D1~D4、直流电动机M等组成。
①按下K,220V电压经D1~D4整流后,输出约12V脉动直流电,直流电动机M得电转动,驱动电泵出水。
②松开K后,M断电,则停止出水。