【课程设计】空气净化器

一 、设计目的：

二、空气净化器的功能及其实现方式

三、各部分原理图分析

 1.   分立元件搭建LDO

      输入15V电源通过三极管射极跟随与稳压管电路来实现5V电压供电

      

原理介绍：

①、Q4NMOS管实现防反接功能，可根据后级电路具体功耗选择NMOS型号；

②、R5用来限流同时保障D3正常工作（一般2mA以上），Q3正常导通（1~3mA）放大；

③、C7用于滤波；

④、D3上稳压在5.6V左右，根据三极管设计跟随原理（压降0.7V左右），Vce大概5V左右，Ice电流放大一般100倍以上吧，也就是说能稳压输出5V左右，200mA左右的电流。

注：此电路不易用于压差过大，后级功耗过大的电路，否则容易发热厉害，烧毁，以及浪费功耗，建议10V以下压差吧。

      通过可调电阻或空气质量传感器来产生电压信号并通过放大器放大电压信号来驱动马达以及LED指示和蜂鸣器鸣响

      

原理介绍：

①、空气质量传感器采样的电压比较小，要经运算放大器放大后输入给后级电路；

②、这里借用可调电阻分压来演示；

③、放大倍数可调，如下公式计算：

④、网上建议放大器不用的一路结成电压跟随器的方式来降低干扰。

      当从模式1到模式2/2到3/3到2/2到1时都会有声音提示，且提示音等长，原理就是充电时间等于放电时间。

      

原理分析：

①、当从好到中空气质量档位切换时，B1为高电平（平常为低），通过R13限流给C6充电，通过D2单相导通性防止各级之间干扰，达到Q5阈值电压后Q5导通，蜂鸣器鸣响，鸣响时间由R13与C6决定（R*C），直到C6充满电（与B1电压持平）；

②、当从中到差空气质量档位切换时，B2同①；

③、当从差到中空气质量档位切换时，C8经R21放电，Q5导通，直到放到阈值电压一下，停止鸣响，保证充电电阻和放电电阻一致，鸣响时间就基本一致了；

④、当从中到好空气质量档位切换时，C6同③。

4.  根据空气质量PWM调速

     借助滞回比较器来产生三角波，借助可调电阻（手动）或空气质量传感器（自动）来切割三角波再通过比较器产生PWM波(频率10K左右)，由推挽电路来增大驱动能力控制MOS开关来调速马达。（注意MOS管的开关损耗，GS波形）

①、滞回比较器原理：https://www.sohu.com/a/382640684_120601000自己查模拟电路或者看此网址，不具体计算了；

②、通过滞回比较器产生两个阈值电压5V和9V，通过R27与R30串联给C3充电，冲到阈值9V后通过R30放电，放到5V后，在充电到9V，然后再放到5V.......循环往复，直到game over，这样就在C3上产生了一个5V到9V之间来回振荡的三角波，频率由C3与R30决定（RC）；

③、然后由一个可调电阻分压电路产生一个可调直流电压，与三角波相切就能产生一个占空比可调的PWM波了；

④、Q9与Q12组成推挽电路来增大MOS管的驱动电流；

⑤、要降低MOS管的开关损耗，两种方式一是增大栅极电压（不能超过其限制），二是增大栅极驱动电流，同时也要防止振荡。