臭氧发生器电路设计

四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:臭氧发生器电路设计专业:通信技术班级:通技06-2学号:0620059姓名:缪思佳指导教师:刘雪亭谭望春二ΟΟ八年十二月三十日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名缪思佳学号0620059班级通技06-2专业通信技术设计（或论文）题目臭氧发生器电路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刘雪亭讲师四川信息职业技术学院电子系教师13908128615谭望春高级工程师四川九洲电子科技股份有限公司13508101878设计（论文）内容：设计一个臭氧发生器电路,室内有人时能进行空气消毒，其每隔30分钟工作5分钟；室内无人时进行空气清新，连续工作1小时。基本任务:1、完成主电路设计；2、完成控制电路设计；3、完成遥控电路设计；4、完成电源电路设计。进度安排：第一阶段（2008，09~2008，10）：完成资料的收集；第二阶段（2008，10~2008，11）：完成硬件设计,即完成单元电路及总电路图的设计和工作原理的叙述，电路性能指标的验算；第三阶段（2008，11~2008，12）：进行调试、仿真，编写报告准备答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：[1]熊建云，王刚，吴晓艳.Protel99EDA技术及应用.机械工业出版社，2007[2]邱寄帆，唐程山.数字电子技术.人民邮电出版社，2005[3]周凯.EWB虚拟电子实验室.电子工业出版社，2006[4]张裕民.模拟电子技术基础.西北工业大学出版社，2003[5]谭博学，苗红静.集成电路原理及应用.电子工业出版社，2003[6]陈有卿.555时基集成电路原理及应用.机械工业出版社，2006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。目录摘要..............................................................1第1章绪论........................................................21.1臭氧的介绍..................................................21.2臭氧发生器简介..............................................31.3臭氧技术产业发展前景........................................31.4课题研究的主要内容及意义....................................4第2章设计简述....................................................52.1臭氧发生器电路设计方案论证..................................52.2设计思路....................................................5第3章单元电路设计................................................73.1555定时器简介...............................................73.2单元电路设计、元器件选择和参数计算..........................83.2.1主电路的设计...........................................83.2.2消毒控制电路的设计.....................................93.2.3清新控制电路的设计....................................103.2.4遥控电路的设计........................................113.2.5电源电路的设计........................................12第4章电路性能指标验算及总体工作原理.............................144.1电路性能指标验算...........................................144.1.1消毒电路性能指标验算........................................144.1.2清新电路性能指标验算..................................144.2总体电路工作原理...........................................14总结.............................................................16致谢.............................................................17参考文献...........................................................18附录.............................................................19附录1总体电路图..............................................19附录2元器件明细表............................................20摘要近年来，臭氧技术已在污水处理、医学、食品、化工生产、空气净化、饮用水杀菌消毒等领域得到广泛应用，并显示出很好的发展前景。然而我国目前工业型臭氧发生器绝大多数为工频高压型，效率低、能耗高、浓度低，使得臭氧技术应用的推广受到阻碍。与工频臭氧发生器相比，中、高频臭氧发生器具有结构紧凑、臭氧浓度高和低电耗等优点，是臭氧发生器向大型发展的基本条件。高频臭氧发生器控制系统要求具有节能、高效、性能稳定、便于控制的特点，这些都是今后臭氧发生器发展的方向。本文设计了一个臭氧发生器电路，当室内有人时能进行空气消毒，其每隔30分钟工作5分钟；室内无人时进行空气清新，连续工作1小时。本文设计主要包括三个部分：控制电路设计、遥控电路设计、电源电路设计。设计中对各个部分的设计思想和参数进行了分析和计算，证明了该方法的可行性。关键词臭氧；清新；消毒第1章绪论1.1臭氧的介绍臭氧（又名三子氧）是一种有草腥味的淡蓝色气体，分子式3O，分子量48.00，由三个氧原子构成，是氧气的同素异形体。臭氧是一种强氧化剂，易分解，活泼性强。在酸性介质中，其还原电位仅次于氟，是氯的600倍；易溶于水；在常温、常压下分子结构易变；比空气重，是空气密度的1.6倍，在空气中易于沉降扩散。臭氧广泛存在于自然界中，雷雨过后的空气有一种“清新”的感觉便是因为雷雨作用于空气产生了臭氧。臭氧主要功能：1．食物净化由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质，清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质，杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌，把住病从口入关。2．饮用水净化自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入3O2分钟即可去除水中的余氯，杀菌、消毒、去味、去除重金属，防止致癌物质三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想纯净的饮用水。3．消毒灭菌将清洗后的餐饮用具放入水中通入3O20分钟，可去除洗涤剂残留物，杀灭细菌、病毒，替代电子消毒柜，避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。4．空气净化将臭氧排气管挂在1.7米以上高度，排放3O20--30分钟，即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，降尘灭菌，增加空气含氧量，清新空气，让您在家中享受到雨后森林般清新的空气。1.2臭氧发生器简介按臭氧产生的方式划分，目前的臭氧发生器主要有三种：一是高压放电式，二是紫外线照射式，三是电解式。1．高压放电式臭氧发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大等优点，所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。2．紫外线照射式臭氧发生器是使用特定波长的紫外线照射氧分子，使氧分子分解而产生臭氧。由于紫外线灯管体积大、臭氧产量低、使用寿命短，所以这种发生器使用范围较窄，常见于消毒碗柜上使用。3．电解式臭氧发生器通常是通过电解纯净水而产生臭氧。这种发生器能制取高浓度的臭氧水，制造成本低，使用和维修简单。但由于电极使用寿命短、臭氧不容易收集等方面的缺点，其用途范围受到限制。目前这种发生器只是在一些特定的小型设备上或某些特定场所内使用，不具备取代高压放电式臭氧发生器的条件。1.3臭氧技术产业发展前景臭氧技术产业属新兴朝阳产业，应用范围极广，产品开发潜力大。国际上臭氧技术生产企业仍处于百家争鸣阶段，没有名牌，没有大企业垄断，因此极易涉足。从技术上看，一些基本的关键技术已解决，只要开拓思路很容易开发一系列适合销路的产品。国内臭氧技术与国外存在差距，但赶超国际水平的技术难度并不高。而且国外产品侧重于水处理设备和空气净化产品，在水处理方面，国外一些面向家庭的臭氧技术产品主要侧重于对水质的改善，而对臭氧化水的各种用途没有作为产品的重点，并且尚未涉足国内市场，正是国内臭氧技术产业发展的大好时机。臭氧技术产品功能强，产品新颖，属高科技产品。而且国内市场几乎尚未开发，潜力极大，通过适当的宣传手段让人们认识臭氧产品，可以迅速占领国内市场。同时还可以利用家用小型产品打入国际市场。因此，抓住时机发展臭氧技术产业必然可以获得极大的投资收益。目前已实际应用的臭氧产品有自来水处理系统、可移动饮用水处理系统、各种臭氧机、矿泉水处理系统、臭氧洗衣机、温泉处理系统、臭氧型冰箱、游泳池水净化系统、医用臭氧机及附属产品、臭氧废旧轮胎处理系统、臭氧水机空气净化除臭装置等，应用领域遍及水处理、空气净化、各种场合消毒、家庭生活、食品、仓储运输、医疗、饮料加工等。1.4课题研究的主要内容及意义本课题研究的主要内容是设计一个小型的室内臭氧发生器电路，它要求室内有人时能进行空气的消毒；室内无人时进行空气的清新。它包括由振荡电路、功率放大电路、升压变压器组成的主电路；由555定时器构成的空气“清新”、“消毒”时控电路；由555定时器和双D触发器构成的遥控发送、接收电路；由集成块W7812和桥式整流二级管、变压器构成的电源电路。通过此次的设计不光可以深入的了解臭氧发生器的工作原理，而且更能够培养自身综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题的能力。第2章设计简述2.1臭氧发生器电路设计方案论证方案一：本次设计可以利用单片机HT46R232作为控制器设计臭氧发生器电路。臭氧发生器中产生臭氧的电源可采用全桥逆变电路，单片机输出信号对电源电压的幅值进行控制。充分利用单片机上的资源实现臭氧发生器的无线射频遥控、键盘控制、LED显示等功能，使臭氧发生器产生臭氧，但涉及编程实现起来非常复杂。方案二：进而考虑到用模拟电路以及数字电路的知识设计臭氧发生器电路，根据设计要求很容易想到整个电路包括控制电路设计、遥控电路设计、电源电路设计，而这些电路设计实践起来非常简单，并且容易满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，成本较低，更容易实施，故采用了方案二。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=20kHz～30kHz的振荡电路，功率放大电路和电压比为10/3000的升压变压器组成；3．用555定时器构成空气“消毒”、“清新”时控电路；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W7812和桥式整流二级管、变压器构成电源电路，提供220V的交流电压；6．本设计