D4011的加热磁力搅拌控制器
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/27 15:47:58
0. 引言
利用CD4011型四与非门集成电路构成的加热磁力搅拌控制器典型电路如图9－8所示，该电路具有定时恒温加热和自动磁力搅拌功能，可用于工矿业生产及科学试验等领域。
1．电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该加热磁力搅拌控制器由电源电路、加热控制电路、时钟振荡器、脉冲分配控制器和电磁控制电路组成。其中，电源电路由电源开关S1、电源变压器T、整流桥堆UR、三端稳压集成电路IC6和滤波电容器C3、C4组成。实际应用时，51选用220V触头电流为10A的双极电源开关；UR选用IA、50V整流桥堆；IC6选用LM7809型三端稳压集成电路。
加热控制电路由与非门集成电路IC1（Dl～D4）内部的D3与D4、电阻器R12～R15、电位器RP2、加热控制开关52、电容器CZ、晶体管VT4、二极管VD4、继电器K和电热器EH组成。实际应用时，ICl选用CD401l型四与非门集成电路；RP2选用有机实心电位器或合成碳膜电阻器；52选用小型单极拨动式开关；VT4选用58050型硅NPN晶体管；VD4选用IN4001型硅整流二极管；K选用JRX－13F型9V直流继电器；EH选用100W以下的电热器。
图1利用CD401l构成的加热磁力搅拌控制器
时钟振荡器由IC1内部的Dl、D2和电阻器R1与R2、电位器RP1、电容器C1组成。实际应用时，RP1也选用有机实心电位器或合成碳膜电阻器。
脉冲分配控制器由集成电路IC2、电阻器R3～R8和电子开关集成电路IC3～IC5组成。实际应用时，IC2选用CH250型脉冲分配器集成电路；IC3～IC5均选用THW8778型电子开关集成电路。
电磁铁控制电路由电阻器R9～R11、晶体管VT1～VT3、二极管VDI～VD3和电磁铁YAI～YA6组成。实际应用时，VT1～VT3均选用BU932或MJlOO25型硅NPN达林顿晶体管；VD1～VD3选用IN54O8型硅整流二极管；YA1～YA6通常为自行制作。
2．工作原理
接通电源开关51，交流22OV电压一路经继电器K的动断触点为电热器EH供电；另一路经VD5～VD8整流后，为电磁铁YA1～YA6提供工作电压；还有一路经T降压、UR整流、C4滤波及IC6稳压后，为IC1～IC5和继电器K的驱动电路提供＋9V工作电压。
时钟振荡器通电后振荡工作，为IC2提供时钟脉冲。IC2对该时钟脉冲信号进行分频处理后，从其11脚（A端）、12脚（B端）和13脚（C端）交替输出控制高电平，其工作程序为：A端先输出高电平－＞A、B两端均输出高电平→B端输出高电平（A端变为低电平）B、C两端均输出高电平－＞Q端输出高电平（B端变为低电平）－＞Q、A两端均输出高电平→A端输出高电平……。IC3～IC5在IC2各输出端输出电平的控制下间歇工作，控制VTI～VT3的导通与截止，使YA1～YA6产生旋转电磁场，容器内的磁性搅拌棒在旋转电磁场的作用下旋转起来，将液体搅动，达到了搅拌的目的。
将加热控制开关52断开时，由与非门D3、D4和R12～R14、RP2、CZ组成的超低频振荡器振荡工作，输出控制脉冲使V4间歇导通工作。V4导通时，K得电吸合，其动断触点断开，EH停止加热；V4截止时，K失电释放，其动断触点接通，EH通电加热。
将52闭合时，超低频振荡器停振，输出恒定高电平，使V4导通，K吸合，其动断触点断开，EH停止加热。
3．安装与调试
本例介绍的加热磁力搅拌控制器集成度较高，具有外围电路简洁，性能稳定可靠等特点，无需调试即可通电正常工作。安装时，电磁铁YA1～YA6均使用㈨。18mm的漆包线在∮20mm、长30mm的软铁心上绕850～1000匝后制成，且各电磁铁应遵循垂直、环形排列、YA1和YA2相对、YA3和YA4相对、YA5和YA6相对的原则进行安装。通电工作时，调节RPt的阻值，可改变时钟振荡器的频率，从而改变搅拌棒的搅拌速度；调节RP2的阻值，可改变电热器工作周期，从而改变加热温度的高低。
利用CD4011型四与非门集成电路构成的加热磁力搅拌控制器典型电路如图9－8所示，该电路具有定时恒温加热和自动磁力搅拌功能，可用于工矿业生产及科学试验等领域。
1．电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该加热磁力搅拌控制器由电源电路、加热控制电路、时钟振荡器、脉冲分配控制器和电磁控制电路组成。其中，电源电路由电源开关S1、电源变压器T、整流桥堆UR、三端稳压集成电路IC6和滤波电容器C3、C4组成。实际应用时，51选用220V触头电流为10A的双极电源开关；UR选用IA、50V整流桥堆；IC6选用LM7809型三端稳压集成电路。
加热控制电路由与非门集成电路IC1（Dl～D4）内部的D3与D4、电阻器R12～R15、电位器RP2、加热控制开关52、电容器CZ、晶体管VT4、二极管VD4、继电器K和电热器EH组成。实际应用时，ICl选用CD401l型四与非门集成电路；RP2选用有机实心电位器或合成碳膜电阻器；52选用小型单极拨动式开关；VT4选用58050型硅NPN晶体管；VD4选用IN4001型硅整流二极管；K选用JRX－13F型9V直流继电器；EH选用100W以下的电热器。
图1利用CD401l构成的加热磁力搅拌控制器
时钟振荡器由IC1内部的Dl、D2和电阻器R1与R2、电位器RP1、电容器C1组成。实际应用时，RP1也选用有机实心电位器或合成碳膜电阻器。
脉冲分配控制器由集成电路IC2、电阻器R3～R8和电子开关集成电路IC3～IC5组成。实际应用时，IC2选用CH250型脉冲分配器集成电路；IC3～IC5均选用THW8778型电子开关集成电路。
电磁铁控制电路由电阻器R9～R11、晶体管VT1～VT3、二极管VDI～VD3和电磁铁YAI～YA6组成。实际应用时，VT1～VT3均选用BU932或MJlOO25型硅NPN达林顿晶体管；VD1～VD3选用IN54O8型硅整流二极管；YA1～YA6通常为自行制作。
2．工作原理
接通电源开关51，交流22OV电压一路经继电器K的动断触点为电热器EH供电；另一路经VD5～VD8整流后，为电磁铁YA1～YA6提供工作电压；还有一路经T降压、UR整流、C4滤波及IC6稳压后，为IC1～IC5和继电器K的驱动电路提供＋9V工作电压。
时钟振荡器通电后振荡工作，为IC2提供时钟脉冲。IC2对该时钟脉冲信号进行分频处理后，从其11脚（A端）、12脚（B端）和13脚（C端）交替输出控制高电平，其工作程序为：A端先输出高电平－＞A、B两端均输出高电平→B端输出高电平（A端变为低电平）B、C两端均输出高电平－＞Q端输出高电平（B端变为低电平）－＞Q、A两端均输出高电平→A端输出高电平……。IC3～IC5在IC2各输出端输出电平的控制下间歇工作，控制VTI～VT3的导通与截止，使YA1～YA6产生旋转电磁场，容器内的磁性搅拌棒在旋转电磁场的作用下旋转起来，将液体搅动，达到了搅拌的目的。
将加热控制开关52断开时，由与非门D3、D4和R12～R14、RP2、CZ组成的超低频振荡器振荡工作，输出控制脉冲使V4间歇导通工作。V4导通时，K得电吸合，其动断触点断开，EH停止加热；V4截止时，K失电释放，其动断触点接通，EH通电加热。
将52闭合时，超低频振荡器停振，输出恒定高电平，使V4导通，K吸合，其动断触点断开，EH停止加热。
3．安装与调试
本例介绍的加热磁力搅拌控制器集成度较高，具有外围电路简洁，性能稳定可靠等特点，无需调试即可通电正常工作。安装时，电磁铁YA1～YA6均使用㈨。18mm的漆包线在∮20mm、长30mm的软铁心上绕850～1000匝后制成，且各电磁铁应遵循垂直、环形排列、YA1和YA2相对、YA3和YA4相对、YA5和YA6相对的原则进行安装。通电工作时，调节RPt的阻值，可改变时钟振荡器的频率，从而改变搅拌棒的搅拌速度；调节RP2的阻值，可改变电热器工作周期，从而改变加热温度的高低。