电路工作原理
该禽蛋自动孵化器电路由电源电路、温度/通风控制电路、自动翻蛋电路和温度指示电路组成,如图3所示。
电源电路由电源开关s3、电源变压器t、整流桥堆ur和电容器c2~c4、限流电阻器r12和稳压二极管vs组成。
温度/通风控制电路晶体管v1、v2、电阻器r1~r11、电位器rp1~rp5、运算放大器集成电路ic1(n1~n3)、继电器k1、二极管vd1、风扇电动机m1和加热器eh组成。其中v1、c1、r1~r6、bp1、rp2和ic1内部的nl组成温度检测控制电路;r7、r1o、r11、rp3、ic1内部的n3、v2和vd1组成k1的驱动控制电路;电阻器r8、r9、rp4、rp5和ic1内部的n2组成缓冲放大电路。
自动翻蛋电路由电阻器r13~r16、电位器rp6、电容器c7~c9、时基集成电路ic2、晶体管v3、二极管vd2、继电器k2、限位开关s1、触发开关s4和直流电动机m2组成。其中ic2和外围阻容元件组成无稳态电路;v3和r13、r14、vd2、k2和s1组成m2的控制电路。
接通电源开关s3,交流220v电压经t降压、ur整流、c3和c4滤波后,产生+9v工作电压,供给k1的驱动控制电路、缓冲放大电路和自动翻蛋电路。+9v电压还经r12限流降压、c2滤波及vs稳压后,为温度检测控制电路提供+5v工作电压。
v1作为温度传感器,用来检测孵化箱内的温度,其发射结(b、e极之间)电压随着温度的升高而下降(温度系数为- 2mv/℃)。rp4用来设定控制温度。
在孵化箱内的环境温度低于rp4的设定控制温度时,放大器n1和n3输出高电平,使v2饱和导通,k1通电吸合,其常开触头接通,风扇电动机m1和加热器eh通电工作。在孵化箱内的环境温度超过设定的控制温度时,放大器nl和n3均输出低电平,使v2截止,k1释放,其常开触头断开,风扇电动机m1和加热器eh停止工作。此过程周而复始,使孵化箱内温度恒定为设定的温度。
在电源接通瞬间,由于c7两端电压不能突变,ic2的2脚和6脚为低电平,3脚输出高电平,v3截止,k2处于释放状态,m2不工作。随后c7通过r16、rp6和r15充电,使ic2的2脚和6脚的电位逐渐上升。当c7两端电压充至6v以上(约2h)时,ic2内电路翻转,3脚变为低电平,使v3导通,k2通电吸合,其常开触头接通,使m2通电转动,通过减速和牵引装置使放孵化蛋的孵化盘往一个方向倾斜,完成翻蛋动作。
当孵化盘倾斜至一定角度(约70°)时,安装在减速牵引轮上的触发机构使s1的常开触头接通,常闭触头断开,使加在m2上的电源极性改变,同时s4瞬间接通一下,使ic2的7脚内部的放电输出电路工作,c7快速放电,当c7两端电压电压低于3v时,ic2的3脚变为高电平,使v3截止,k2释放,其常开触头断开,使m2停止转动。随后c7又通过r16、rp6和r15缓慢充电,当c7两端电压充至6v以上时,ic2内电路又翻转,3脚输出低电平,使v3导通,k2通电吸合,其常开触头接通,使m2通电转动,通过减速和牵引装置使放孵化蛋的孵化盘往相反方向倾斜,完成翻蛋动作。
当孵化盘倾斜至一定角度时,安装在减速牵引轮上的触发机构又使s1的常开触头断开,常闭触头接通,使加在m2上的电源极性改变,同时s4又被触发接通一下。使ic2第7脚内部的放电输出电路工作,c7快速放电,当c7两端电压电压低于3v时,ic2的3脚变为高电平,使v3截止,k2释放,其常开触头断开,使m2又停止转动。
以上工作过程周而复始地进行,即可实现每2h自动翻蛋一次。
调节rp1和rp2的阻值,可改变v1发射结上电压随温度变化的斜率。
调节rp3和rp5的阻值,可调节显示温度的准确度。
调节rp6的阻值,可改变自动翻蛋的时问。
数字式温度显示板用来显示孵化箱内的温度和设定温度。将温度显示转换开关s2置于a位置时,用来显示孵化箱内的温度;将温度显示转换开关s2置于b位置时,用来显示设定的控制温度。
元器件选择
r1~r17均选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
rp1~bp5选用优质合成膜电位器或多圈电位器;rp6选用有机实心电位器。
c1、c4~c6和c8均选用独石电容器;c2、c3和c7均选用耐压值为16v的电解电容器;c9使用两只470μf、耐压值为10y的铝电解电容器串联(两电容器的正极相串联)。
vd1和vd2均选用1n4007型硅整流二极管。
vs选用l/2w、5v的稳压二极管。
v1选用3dg6型硅npn晶体管;v2选用59013、c8050或3dg12型npn晶体管;v3选用c8550或3cg8550型pnp晶体管。
ur选用1~2a、50v的整流桥堆。
ic1选用lm324型运算放大集成电路;ic2选用ne555型时基集成电路。
k1和k2选用kkrˉ13f型9v直流继电器c
ml选用⒛w的小型风扇电动机(使用时可安装在孵化箱下部进气孔附近);m2使用9v直流减速电动机。
eh可根据孵化箱的容积合理选用。
s1选用双极双位微动开关;s2选用单极双位转换开关;53选用10a、220v的电源开关;s4选用高灵敏度微动开关。
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