洛阳师范学院物理与电子信息学院2007级电气工程及其自动化课程设计报告
3.3 液位信号处理电路参数计算：
继电器工作电压为+12V，工作电流为20mA,故BJT基极电流=20mA,BJT放大倍数β=100，故
可知，水阻为300.因此，选取因此，选故
=
=5.1
,所以，=10
,
=
. =
=
=5.5
.
.
发光二极管工作电压1V-2V,工作电流2mA-10mA.故
.
在BJT基极加一个稳压二极管D4,其反相击穿电压为2.1V，BJT的电流达到2.1V﹤6V时，稳压二级管先被击穿，从而起到保护BJT的作用.
=6V.当基极
在继电器K1两端加续流二极管，可以保证集电极电流突变时，将继电器内电感产生的电压释放，从而保护BJT的CE结不被击穿。 3.4 控制输出电路设计
有液位输出信号控制继电器K1工作，然后控制三相交流工作。
图3 电器星三角电机控制电路
3.5浪涌抑制与防雷电路设计
采用TVS防雷击，抑制浪涌电流。TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。 3.6系统电源电路设计
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图4 电源电路原理图
该电源电路简单，主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分，采用复合式对称电路，
共模、差摸保护。它用变压器把市电220V降压为17V（图中未显示），该低压经D1︿D4
整流，再用C2、C4的大容量电解电容器滤波，再通过12V稳压块可获得纹波很低的直流（DC）12V电压。 3.7电源电路参数计算
查阅相关资料可知，二极管整流电路，其输出电压最大50V,电流最大1A.三单稳压块选用LM7812,其输入电流亦为1A,输入电压为14.5V-27V,输出电压为12V。由LM7812的资料可知，稳压块输入端
接电容,输出端接电容
,
=240mA,
故
,
,.
滤波电容
选取标称值
,
,
4.系统电路设计
根据以上系统单元电路设计，将各级单元电路按系统原理框图进行组合设计，构成
系统工作原理电路图。
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4.1电路原理图
图5 系统电路原理图
4.2 系统电路布线图
图6 PCB图顶层布线图
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图7 PCB图底层布线图
5.心得体会
在这次试验设计和调试的过程中，使我充分的认识，实验是对自己课本知识的应用，与学习的理论知识有一定的差距，不可照搬课本。应该基于课本进行思考，并应用于实践。同时，要把实验看做提高自己能力的方式，而不是去凑热闹，老师说怎么做就怎么做，应该独立思考，完成实验。焊接时，对于整体的电路不可以有一个该连接的而没连接的引脚或电路。虽然表面上看其来它对其没有太大影响但是事实并非如此，所以当我们再焊接时千万不可有一点马虎。在开始调试过程中，出现急躁现象，使得调试思路不清晰，没有进展。最后在老师的指导下才理清思路，从而也让我深刻的记着调试的主要方法：逐级调试。这种方法使我很快并且很清楚的了解问题的出处。例如，继电器K的焊接，首次并没有深入了解每个引脚的作用，就焊接了，结果出现错误。在老师的指导下，用万用表测出每个引脚的作用，重新焊接，电路一切正常。所以对于我们电气专业的来说，在开始设计电路时思路就应该很清晰，并且熟悉所选用的元器件的功能和重要参数，这样我们做得才有意义。
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表1 液位控制系统元器件明细表
备参数或规格 数量 注 名称 Polarized Capacitor (Radial) Polarized Capacitor (Radial) Capacitor Computer Diode Full Wave Diode Bridge 1 Amp General Purpose Rectifier Zener Diode 电路序号 型号 封装 C1 Cap Pol1 CAPPR1.5-4x5 470uF/35V 1 C2 C3 、C4 D1 D2 Cap Pol1 Cap Diode 1N4149 Bridge1 RB7.6-15 RAD-0.3 DIO7.8-4.6x2 E-BIP-P4/D10 1000uF/35V 0.22uF/63V 1N407 BB107 1 2 1 1 D3 D4 Diode 1N4004 D Zener DIO10.46-5.3x2.8 1N4007 DIODE-0.7 2.1V LED1红、绿、1 1 3 2 1 1 1 Typical INFRARED GaAs LED Dual-Pole Dual-Throw Relay Header, 3-Pin Header, 3-Pin, Right Angle Header, 2-Pin, Right Angle NPN General Purpose Amplifier DS1 K1 P1、P3 P2 P4 LED0 Relay-DPDT Header 3 Header 3H Header 2H LED-0 DIP-P8/E10 HDR1X3 HDR1X3H HDR1X2H 黄 G6B Header 3 Header 3H Header 2H Q1 2N3904 BCY-W3/B.8 PSS8050 1 Varistor (Voltage-Sensitive R1、R3、R5、Resistor) Resistor Resistor Resistor Resistor Voltage Regulator R6 R2 R4 R7 R8 、R9 VR1 Res Varistor Res2 Res2 Res2 Res2 Volt Reg CR2012-0805 CC2012-0805 CC2012-0805 CR2012-0805 CC2012-0805 SFM-F3/Y2.3 07K680 10K 5.1K 62K 5.1k LM7812 4 1 1 1 2 1
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