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  • 運(yùn)算放大器LM324在家用電器中的應(yīng)用介紹
    • 發(fā)布時間:2021-10-22 18:22:38
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    運(yùn)算放大器LM324在家用電器中的應(yīng)用介紹
    LM324系列由四個獨(dú)立的,高增益,內(nèi)部頻率補(bǔ)償運(yùn)算放大器,其中專為從單電源供電的電壓范圍經(jīng)營。從分裂電源的操作也有可能和低電源電流消耗是獨(dú)立的電源電壓的幅度。本文介紹LM324在家用電器中的應(yīng)用。
    1.LM324特性
    (1)短路保護(hù)輸出
    (2)真差動輸入級
    (3)可單電源工作:3V-32V
    (4)低偏置電流:最大100nA
    (5)每封裝含四個運(yùn)算放大器。
    (6)具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/div>
    (7)共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源
    (8)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列
    (9)輸入端具有靜電保護(hù)功能
    2.紅外遙控風(fēng)扇調(diào)速開關(guān)
    LM324
    圖1 紅外遙控風(fēng)扇調(diào)速開關(guān)電路
    如圖所示為紅外遙控風(fēng)扇調(diào)速開關(guān)電路。該電路由紅外發(fā)射器和紅外接收、譯碼器組成。紅外發(fā)射器包括由IC1及D1、R1、R2、C2等組成的低頻多諧振蕩器和由IC2及R3、R4、C4、C5、W1等組成的多諧振蕩器。其中IC1對應(yīng)的振蕩周期為T=t充 t放,且t充=0.693R2C2,圖示參數(shù)對應(yīng)約為400μs;t放=0.693R1C2,圖示參數(shù)對應(yīng)約為15ms,輸出波形的占空比約為3%。IC2對應(yīng)的振蕩頻率有兩種:f1=1.44/(R3 2R4 2Rw1)(C4),f2=1.44/(R3 2R4 2Rw1)(C4 C5),圖示參數(shù)對應(yīng)的頻率分別為f=20kHz,f2=10kHz。另外IC1的輸出波形控制IC2的振蕩情況,當(dāng)IC2的脈沖波形為低電平時,振蕩器Ic2不工作。紅外發(fā)射管采用SE303A型,脈沖編碼調(diào)制波形如圖(a)中所示。
    紅外接收管采用與發(fā)射管匹配的PH302,也可用3DU型的光敏三極管。集成電路IC1為四運(yùn)放LM324,其中IC1a。和L、C2回路組成20kHz(或10kHz)的選頻放大器,IC1b、BG1為放大器,IC1c和R17~R20組成電壓比較器。信號經(jīng)檢波,再經(jīng)R16、C7延時150ms后加至電壓比較器的反相輸入端,只有當(dāng)信號電壓超過同相端的偏置電壓時,IC1c的輸出才會由高電平轉(zhuǎn)為低電平。因此發(fā)射時按壓時間(AN)應(yīng)不小于150ms。
    集成電路IC2采用十進(jìn)制計數(shù)器/脈沖分配器CD4017,選用8個輸出端BG1~BG5、BG7~BG9,內(nèi)部依次經(jīng)R25、R27、R26、R23、R24,并與R28分壓后加至電壓比較器Icld的同相端。IC3(555)、IC1d、BG4等組成具有恒流源的占空比可調(diào)的多諧振蕩器。占空比的大小取決于加至IC1d的同相端的偏置電壓的高低。IC1d的輸出經(jīng)BG5反相后觸發(fā)SCR雙向可控硅,通過控制其發(fā)的導(dǎo)通時間來改變交流電壓的平均值,從而改變相應(yīng)轉(zhuǎn)速。
    對應(yīng)于IC2的輸出BG1~BG5,風(fēng)扇有5擋風(fēng)速不同的連續(xù)風(fēng),在輸出BG7~BG9時,則對應(yīng)于3擋陣風(fēng)和微風(fēng)。
    本電路的發(fā)射采用紅外脈沖編碼,對相距5~10m范圍內(nèi)的接收譯碼器,能可靠地接收、譯碼,并可實現(xiàn)對風(fēng)扇5種不同的風(fēng)速(連續(xù)風(fēng))和三擋陣風(fēng)、微風(fēng)的換擋控制。
    3.電冰箱溫度顯示器電路
    由LM324、SL322構(gòu)成的電冰箱溫度顯示器電路。如圖所示。該電路由降壓整流電路、溫度檢測元件Rt、集成運(yùn)算放大器LM324、電平顯示集成電路SL322等組成。其中降壓整流電路為整個電路提供直流電壓,Rt為熱敏電阻,SL322用于驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光。
    LM324
    圖2 LM324、SL322構(gòu)成的電冰箱溫度顯示器電路
    當(dāng)電冰箱內(nèi)溫度升高時,Rt的阻值下降,相應(yīng)Vi1下降,它通過LM324放大后,使電壓Vo上升,Vo被直接送入SL322,以驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光,且因SL322的輸入電壓上升,被點亮的發(fā)光二極管數(shù)目增多。反之,當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度降低時,被點亮的發(fā)光二極管數(shù)目減少。確定好1只發(fā)光二極管表示的溫度后,則由發(fā)光二極管被點亮的數(shù)目即可知電冰箱內(nèi)的溫度。圖示電路在0℃時只有1只發(fā)光二極管點亮,18℃有10只發(fā)光二極管點亮,則平均每隔2℃的變化將引起l只發(fā)光二極管的亮或滅。
    如果想使電冰箱內(nèi)的溫度越低時被點亮的發(fā)光二極管越多,則可將R3與R4的位置對調(diào)一下即可。
    熱敏電阻Rt選用MF51型,使用范圍為-55~ 125℃,靈敏度高。使用時對其進(jìn)行定標(biāo)的方法是:先把Rt與溫度計綁在一起,兩個測溫頭盡量靠攏,以減小誤差,然后將Rt的兩根引線與萬用表的表筆連好,并把量程開關(guān)放在R×1k擋,最后把兩個測溫頭放入冷藏室或冷凍室內(nèi),即可測出Rt在所要求的低溫時或高溫時顯示的阻值。一般測兩次取平均值較好。通常冷藏室內(nèi)溫度為2~8℃,取顯示溫度范圍為0~18℃即可滿足要求。
    調(diào)試時,先取R3的阻值等于Rt最低顯示溫度對應(yīng)的值,然后將Rt換成電位器,并將它調(diào)至最高溫度Rt對應(yīng)的值,再調(diào)整Rt,使發(fā)光二極管全部點亮。最后調(diào)電位器,使阻值等于最低顯示溫度Rt對應(yīng)的值,調(diào)整R3使1個發(fā)光二極管點亮即可。
    本電路可通過發(fā)光二極管的顯示從冰箱外部得知電冰箱內(nèi)的溫度。不過電路接入中需注意的是:Rt應(yīng)放在溫度較均勻且能代表整個箱內(nèi)的平均溫度的冷藏室內(nèi)側(cè)壁中點。
    4.豆?jié){機(jī)電路
    由CD4025,CD4060,LM324組成的豆?jié){機(jī)電路
    LM324
    圖3 CD4025,CD4060,LM324組成的豆?jié){機(jī)電路
    5.煤氣爐熄火報警器電路
    LM324
    圖4 LM324的煤氣爐熄火報警器電路
    本電路由LM324的煤氣爐熄火報警器電路。煤氣爐一旦因故熄火而又沒有及時發(fā)現(xiàn),將是十分危險的。雖然某些高級煤氣爐有自動熄火控制保護(hù)裝置,但價格高難以普及。如圖所示為煤氣爐熄火報警裝置,可以對煤氣爐進(jìn)行監(jiān)視和報警。電路核心器件是LM324四運(yùn)放。IC1-1作比較器,IC1-2作跟隨器;R4、R5為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度而變化;AN為復(fù)位開關(guān),用于泄放電容C1、C2的電荷;使用時,首先把光敏電阻R4對準(zhǔn)火焰,轉(zhuǎn)動“調(diào)節(jié)旋紐”使報警器不報警。用手擋住火焰,此時應(yīng)發(fā)出報警聲。一般調(diào)節(jié)兩三次即可達(dá)到要求。該電路使用9V疊層電池。
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