毕业设计臭氧发生器电路的设计

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1、四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计题目: 臭氧发生器电路的设计 专 业: 应用电子技术 班 级: 应电 12-4 班 学 号: 1236074 姓 名: 周建勇 指导教师: 吴志毅 二一四年十月十日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学 生姓 名周建勇学号1236074班级应电 12-4专业应用电子技术设计（或论文）题目臭氧发生器电路的设计指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注助讲设计（论文）内容：完成设计臭氧发生器电路。要求室内有人时能进行空气清新，其每隔 30 分钟工作 5 分钟；室内无人进行空气消毒，连续工作 1 小时。主

2、要任务：完成硬件电路设计。选择电路方案，确定电路形式，设计各单元电路并分析工作原理，形成设计说明书。选作任务：对电路进行仿真。进度安排：第 2-4 周：查找相关参考文献资料；第 5-7 周：选择电路方案和进行可行性分析，并确定设计方案；第 8-10 周：按照设计方案设计各电路模块，半期检查；第 11-13：配合软件完成整机设计调试工作，并撰写论文；第 14 周：制作 PPT，熟悉论文，准备答辩；第 15 周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1 马建国.电子系统设计.北京:高等教育出版社，20022 高吉祥.电子技术基础实验与课题设计.北京:电子工业出版社.199

3、93 清源计算机工作室.Protel 99 SE 原理图与 PCB 及仿真.北京:机械工业出版社，20064 郑应光.模拟电子线路(一).南京:东南大学出版社，20005 邱寄帆.数字电子技术.北京:人民邮电出版社，19986 郑应光.模拟电子线路(二).南京:东南大学出版社，2003审批意见教研室负责人：年 月 日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。 四川信息职业技术学院毕业设计I目录摘要 .1第 1 章绪论 .2第 2 章设计要求与设计思路 .32.1 设计要求 .32.2 设计思路 .3第 3 章电路设计 .53.1 芯片简介 .53.1.1 555 定时器

4、的组成及原理.53.1.2 构成单稳态触发器.73.1.3 构成多谐振荡器.73.1.4 双 D 触发器 CD4013.83.2 单元电路设计、元器件选择和参数计算 .93.2.1 主电路的设计.93.2.2 清新控制电路设计.113.2.3 消毒控制电路的设计.123.2.4 遥控电路的设计.133.2.5 电源电路的设计.153.2.6 总体原理图设计.16第 4 章臭氧发生器的仿真和调试 .184.1 仿真软件介绍 .184.2 电路性能指标 .184.2.1 振荡、功放、升压和放电仿真.18 四川信息职业技术学院毕业设计II4.2.2 清新电路性能指标验算.194.2.3 消毒电路性能

5、指标验算.214.2.4 遥控发射与接收电路仿真.22结论 .24参考文献 .25附录 1原理图.26附录 2元器件明细表.27 四川信息职业技术学院毕业设计第 1 页 共 28 页摘要臭氧发生器是一种利用臭氧进行空气净化处理和用品杀菌消毒的器件，它广泛使用各企事业单位如银行、信用社、学校、幼儿园、宾馆、剧场及公共车辆等公共场所，高档食品、饮料、药剂生产车间，医院、手术室，大中型家禽养殖场等。此设计的课题就是“臭氧发生器电路的设计” ，是利用 555 定时器为核心器件来组成一个臭氧发生器，它可以进行空气清新和消毒处理。对于臭氧发生器中，关键是空气清新和消毒处理时间的控制。因为低浓度的臭氧可消毒

6、，但超标的臭氧则是个无形杀手!它会造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退，更重要的是它还会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老，致使孕妇生畸形儿，所以，在本次设计中就充分的利用 555 定时器稳态触发的功能，使它电路结构简单，而且速度快。通过这次设计可以了解如何应用 555 定时器、双 D 触发器及其他一些器件组成臭氧发生器。关键词关键词555 定时器；双 D 触发器；集成电源电路 四川信息职业技术学院毕业设计第 2 页 共 28 页第 1 章绪论我国臭氧技术起步较晚，上世纪七十年代中期才开始进行研究及开发应用，并在八十年代能生产出单机产量为 1kg/h 的工频臭氧发

7、生器。虽然当时的条件比较艰苦，工业基础也相对落后，但这是我国在研制大型臭氧设备方面发展比较快的一个历史时期。在其后的十多年中，随着我国在瓶装水及桶装水生产中强制使用臭氧消毒政策的出台，以及一些家用臭氧空气消毒产品的推广应用，对整个臭氧行业的发展起到了巨大的推动作用，一些生产臭氧发生器及相关产品的企业如雨后春笋般的出现，中小型臭氧发生器及空气消毒产品在技术和性能上也日趋完善。尽管这段时期臭氧及应用被越来越多的人所认识和了解，应用领域不断拓展，但是，国产大型臭氧发生器在技术上却没有明显的进步，还是以工频放电为主，尤其在单机产量上没有突破，直至目前，仍没有 1kg/h 以上的工频臭氧发生器在实际运行

8、当中，这与我国工业目前对大型臭氧设备的巨大需求甚不相符。国产大型工频臭氧发生器所存在的问题，经分析如下：1.工频放电，效率低、耗电大；2.臭氧浓度低、气体流量大；3.放电介质易损坏，维护周期短；4.产品规格小，设备体积大；5.自动化程度低。本次的设计主要是针对它的体积和自动化的程度进行设计。它可以实现室内有人时能每隔 30 分钟进行 5 分钟清新；室内无人连续工作 1 小时进行空气消毒；还实现遥控，方便了人们的生活。在本设计中，每一部分都用 555 定时器来实现，所以大大的减小了它的体积。 四川信息职业技术学院毕业设计第 3 页 共 28 页第 2 章设计要求与设计思路2.1 设计要求1.设计

9、一个臭氧发生器电路；2.室内有人时能进行空气清新，其每隔 30 分钟工作 5 分钟；3.室内无人进行空气消毒，连续工作 1 小时。2.2 设计思路1.根据设计的需要，选择 555 定时器作为该电路的核心器件；2.主电路由振荡频率 f=25kHz 左右的振荡电路，功率放大电路和升压变压器组成；3.用 555 定时器构成空气“清新” 、 “消毒”时间的控制电路；4.用 555 定时器和双 D 触发器构成遥控发送、接收电路；5.用集成块 CW7812 和桥式整流、变压器构成电源电路，提供 220V 的交流电压；6.本设计电路的总原理框图如图 2-1 所示；7.想要产生臭氧我们只要电路输出一个高频脉冲

10、电压，将这一高频脉冲电压加至臭氧发生器的电极后，它的周围就会产生臭氧。在经过 555 定时来实现“清新” 、 “消毒”时间的控制。图 2-1 设计总原理框图 四川信息职业技术学院毕业设计第 4 页 共 28 页本设计主要由振荡电路、功率放大电路来控制放电器件的工作；由“清新”控制电路来实现室内无人时每隔 30 分钟工作 5 分钟的功能；由“消毒”控制电路来实现室内无人连续 1 小时的消毒处理功能；由遥控发射和接收电路来实现遥控功能。 四川信息职业技术学院毕业设计第 5 页 共 28 页第 3 章电路设计3.1 芯片简介3.1.1 555 定时器的组成及原理在这次的整个设计中，单元电路均以 55

11、5 定时器为中心来完成各自的功能。对于555 定时器，我们并不陌生，它具有定时精度高、温度漂移小、速度快、可直接与数字电路相连、结构简单、功能多、驱动电流较大等优点。555 定时器的组成及原理555 定时器内部结构如图 3-1(b)所示，它主要由以下部分组成。a) 外引脚排列 b) 内部电路图 3-1 555 定时器1.电阻分压器：由 3 个电阻值均为的电阻组成。K52电压比较器：由C1和C2组成，当控制输入端悬空时，C1和C2的基准电压分别是和。CCV32CCV313.基本 RS 触发器：由两个与非门G1和 G2构成，对两个比较器输出的电压进行控制。4.放电三极管 VT：VT 是集电极开路的