4.5 实用电子电路的识读
4.5.1 驱动电路的识读
驱动电路通常位于主电路和控制电路之间,主要用来对控制电路的信号进行放大。
在对驱动电路识读时,首先要了解其特点和基本的工作流程,接下来结合具体电路,熟悉电路的结构组成,然后依据电路中重要的元器件的功能特点,对驱动电路进行识读。
典型直流电动机稳速控制电路如图4-21所示。图4-21a是用磁带录音机中的直流电动机驱动电路,它利用NE555时基集成电路输出开关脉冲经VQ01晶体管驱动电动机旋转。NE555的②脚为负反馈信号输入端。通过反馈环路实现稳速控制,②脚外接电位器VR1,可对速度进行微调。图4-21b是采用速度反馈的方式的电动机驱动电路,它是在电动机上设有测速信号发生器TG,速度信号经整流滤波后变成直流电压反馈到NE555的②脚,经NE555的检测和比较,再由③脚输出可变控制信号,从而达到稳速的目的。
图4-21 典型直流电动机稳速控制电路
典型电动机驱动电路如图4-22所示。典型电动机驱动电路是一种光控双向旋转的驱动电动机电路。光电晶体管接在VT1的基极电路中,有光照时光电晶体管有电流,则VT1导通;无光照则VT1截止。有光照时,VT1导通,VT2截止,VT3导通,VT4导通,VT5导通,则有电流I1出现,于是电动机正转;无光照时,VT1截止,VT6导通,VT7导通,VT8导通,则有电流I2出现,电动机反转。
图4-22 典型电动机驱动电路图
4.5.2 控制电路的识读
控制电路在识读时,应首先了解电路的基本结构,找到电路中的主要元件或部件,再根据主要元件的功能和信号流程,对该电路进行识读。
图4-23为典型报警灯的控制电路。在报警灯控制电路中,晶闸管起到了可控开关的作用。只要有触发信号加到晶闸管的触发端(G),晶闸管便会导通,触发信号消失晶闸管仍保持导通状态。当物体A被移动到光电检测器中时,发光二极管发的光被物体遮挡,光电晶体管无光照射则截止。VD1的正端电压上升,呈正向偏置,电源经R2、VD1为晶体管VT1提供基极电流,使VT1导通。VT1导通的瞬间为晶闸管的触发端提供触发电压,于是晶闸管导通,报警灯的电流增加而发光。这种情况即使物体A离开光检测区,晶闸管仍处于导通状态,报警灯保持,只有关断一下SB1,才能使电路恢复初始等待状态。
图4-23 典型报警控制电路
当物体A不存在时,VD1正端电压很低,VT1处于截止状态,其发射极电压也很低无触发信号。当物体A阻挡光线时,光电晶体管截止,VD1正端电压升高,VT1发射极电压也升高并输出触发信号。
控制电路应用广泛,很多控制电路以微处理器为控制核心,可以实现复杂的控制功能。图4-24为典型的全自动洗衣机控制电路图。该控制电路是由4个双向晶闸管、4个驱动晶体管和微电脑程序控制器组成的,当某晶体管基极有高电平时,便导通,相应的晶闸管被触发,被控制的电磁阀动作。当洗衣机开始洗涤时,微电脑程序控制器的水位开关(23)脚连接的水位开关和(15)脚的进水电磁阀配合工作,控制洗涤筒内的注水量。当水位到达预定水位以后,微电脑程序控制器将进水电磁阀控制晶体管VT6截止,停止向洗涤筒内注入水。微电脑程序控制器控制(12)脚或(13)脚的晶体管VT3或VT4导通,使电动机正转或反转,开始洗涤衣物。洗涤完成以后微电脑程序控制器(12)脚或(13)脚的晶体管VT3或VT4截止,使电动机停止运转。微电脑程序控制器(14)脚上的晶体管VT5导通,排水电磁阀开始工作。当排水到最后1min时,微电脑程序控制器(16)脚上的晶体管VT7和VT2导通,蜂鸣器开始鸣叫。
图4-24 典型的全自动洗衣机的控制电路图
4.5.3 检测电路的识读
检测电路的主要功能是对产品中的某一状态进行检测或监控,并根据其检测的结果来进行相关的操作,从而实现对电路的保护、控制及显示等功能。
对检测电路的识读时,首先要从电路的检测部分入手,找到主要的传感器件,了解该传感器的功能及结构特点;然后依据传感器功能特点,对电路进行电路单元的划分;最后,顺着信号流程,通过对各电路单元的分析,完成对整体线性电源电路的识读。
典型物体位移检测电路如图4-25所示。从图中可见,按键开关接通有电压(12V)加到发光二极管及其驱动电路。开关(S)设置在被检测的机构上,在正常状态开关(S)接通,晶体管基极处于反向偏置状态而截止,电流直接由开关S流走。一旦被测机构有异常情况使开关S断开,+12V电源经电路和二极管VD1使晶体管满足导通条件,即发射结正偏,集电结反偏。发光二极管处于工作状态,发出报警信号。
图4-25 典型物体位移检测电路
变频空调器室外温度检测电路如图4-26所示。室外机温度检测元件采用热敏电阻,热敏电阻的阻值会随环境温度的变化而变化,微处理器在工作中要不断地检测室外温度、盘管温度和排气管温度,为实施控制提供外部数据。设置在室外机检测部位的热敏电阻通过引线和插头接到控制电路接插件CN06上。经CN06分别与直流电压+5V和接地电阻相连,然后加到微处理器(CPU)的⑦、⑧、⑨脚。
图4-26 变频空调器室外温度检测电路
温度变化时,热敏电阻的值会发生变化。热敏电阻与接地电阻构成分压电路,分压点的电压值会发生变化,该电压送到微处理器中,会在接口电路中经A-D转换器将模拟电压量变成数字信号,提供给微处理器进行比较判别,以确定对其他部件的控制。
4.5.4 信号处理电路的识读
信号处理电路主要是将信号源发出的信号进行放大、检波等。在识读时,首先要了解该电路的特点和基本工作流程,然后根据电路中各关键器件的作用、功能特点对电路进行识读。
图4-27为典型多声道音频信号处理电路图。多声道音频信号处理电路是AV功放设备中的立体
图4-27 典型多声道音频信号处理电路图
电路,该电路有多个外部音频信号输入接口,可同时输入CD、VCD、DVD、摄录像机的音频信号(双声道),经音源选择电路选择出R、L信号。该信号送到杜比定向逻辑解码电路M69032P中,进行环绕声解码处理,解码后有四路(多声道)输出,L、R为立体声道信号、S为环绕声道信号、C为中置声道输出。S、C声道的信号经放大后去驱动各自的扬声器,其中S声道再分成两路信号去驱动两路扬声器。整体共5个声道,可以形成临场感很强的环绕声效果。
4.5.5 接口电路的识读
接口电路主要实现数据传输与转换。在对接口电路识图时,首先了解该接口的特点,然后根据电路中重要元器件的特点,顺着信号流程,对电路进行分析并完成其识读方法。
图4-28为典型空调器室外机的温度传感器接口电路。在室外机的温度传感器接口电路中,微处理器的(15)、(16)、(17)脚是温度传感器的信号输入端,CN205、CN206、CN207分别为温度、盘管温度和压缩机排气温度传感器的连接端。热敏电阻与接口电路中的电阻构成分压电路,温度变化会引起热敏电阻阻值的变化,电阻值的变化会引起分压电路分压点电压的变化,送入微处理器的是电压值。也就是说该温度的变化量由接口电路变成了电压的变化量,在CPU中经A-D转换器和运算处理电路的处理。这些数据成为微处理器控制的依据,如果温度出现异常,微处理器会实施保护停机。
图4-28 典型空调器室外机的温度传感器接口电路