APCS空氣凈化器硬件測(cè)試報(bào)告

1、檔 號(hào)件 號(hào)編 號(hào)20150605 密 級(jí)內(nèi)部階段標(biāo)記L頁(yè) 數(shù)空氣凈化控制系統(tǒng)APCS（V1.1）【硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告】編 寫(xiě)：校 對(duì)：審 核：標(biāo) 審：批 準(zhǔn)： 文檔更新記錄表版本號(hào)修改內(nèi)容描述修改人日期備注V1.1空氣凈化控制系統(tǒng)APCS【硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告】王 磊20150605引 言本文旨在驗(yàn)證APCS系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的正確性、安全性、合理性、穩(wěn)定性等，為下一步樣機(jī)設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)，并且也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中重要及必要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc374025514 一 設(shè)計(jì)概述5 HYPERLINK l _Toc374025515 二 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? HY

2、PERLINK l _Toc374025516 三 假負(fù)載試驗(yàn)測(cè)試5 HYPERLINK l _Toc374025516 四 負(fù)載試驗(yàn)測(cè)試8 HYPERLINK l _Toc374025516 五 實(shí)驗(yàn)結(jié)論15APCS空氣凈化器硬件測(cè)試報(bào)告一、設(shè)計(jì)概述APCS空氣凈化器硬件設(shè)計(jì)通過(guò)參閱借鑒大量成熟電路，合理優(yōu)化調(diào)整電路參數(shù)，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)APCS空氣凈化器進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，并通過(guò)軟件對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試仿真；焊接實(shí)驗(yàn)線路板并空載帶電測(cè)試正常。電路控制部分測(cè)試包括：交流風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及調(diào)速控制電路，直流水泵驅(qū)動(dòng)控制電路，離子管驅(qū)動(dòng)控制電路和裝飾燈驅(qū)動(dòng)調(diào)光電路。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)試驗(yàn)證

3、設(shè)計(jì)控制電路模塊實(shí)際工作的可行性、安全性、合理性，提高樣機(jī)設(shè)計(jì)的可靠性。2.2 實(shí)驗(yàn)工具：烙鐵 1把、斜口鉗 1把、萬(wàn)用表 1個(gè)、實(shí)驗(yàn)班板4塊、200W 燈泡 1只、40W燈泡 1只、螺絲刀 2把、開(kāi)關(guān)電源350W-12V 1個(gè)、開(kāi)關(guān)電源300W-12V 1個(gè)、連接導(dǎo)線 若干、焊錫絲 若干等。 三、假負(fù)載試驗(yàn)測(cè)試3.1交流風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及調(diào)速控制電路假負(fù)載測(cè)試：3.1.1假負(fù)載：AC220V/200W 50Hz 白熾燈泡 1只3.1.2 測(cè)試試驗(yàn)電路，如圖1。圖1 交流離心風(fēng)機(jī)調(diào)速電路3.1.3 控制原理：通過(guò)調(diào)整移相電路直流端電壓210V變化來(lái)控制可控硅導(dǎo)通角從而控制輸出電壓的變化，最終達(dá)到控制風(fēng)

4、機(jī)轉(zhuǎn)速高低的目的。3.1.4 假負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)： 燈泡亮度測(cè)試電壓高亮明亮底亮直流控制電壓（DC）9.82V6.91V4.08V燈泡端電壓(AC)218.3V180.7V139.4V可控硅電壓降(AC)89.4VV129.9V168.5V3.1.5 測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果圖： 圖2（較暗） 圖3（明亮） 圖4（高亮）3.1.6 測(cè)試結(jié)論：測(cè)試中電路工作正常調(diào)光變化明顯，調(diào)光率線性度好，繼電器控制通斷反復(fù)疲勞性實(shí)驗(yàn)，分?jǐn)嗾Ｇ覠o(wú)拉弧打火現(xiàn)象，晶閘管連續(xù)工作在導(dǎo)通最大承壓（燈泡最暗）10分鐘左右，電路元器件無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。由于假負(fù)載的電氣特性與現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)特性有差別，因此還需現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)。3.2離子管驅(qū)動(dòng)控制電路

5、假負(fù)載測(cè)試：3.2.1假負(fù)載：AC220V/40W 50Hz 白熾燈泡 1只3.2.2 測(cè)試試驗(yàn)電路，如圖5。圖5 離子管控制電路3.2.3 控制原理：控制隔離光耦的開(kāi)通關(guān)斷來(lái)觸發(fā)雙向晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷，最終達(dá)到控制燈泡點(diǎn)亮和熄滅。3.2.4 假負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)： 燈泡狀態(tài)測(cè)試電壓點(diǎn)亮熄滅直流控制電壓（DC）12.43V0.020V燈泡端電壓(AC)223.7V0.744V可控硅電壓降(AC)3.12V0.232V3.2.5 測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果圖：圖6 40W燈泡點(diǎn)亮效果3.2.6 測(cè)試結(jié)論：測(cè)試中電路工作正常，相應(yīng)效率高，連續(xù)老化試驗(yàn)，電路元器件無(wú)發(fā)熱的不良現(xiàn)象。由于假負(fù)載的電氣特性與離子管特性有

6、所差別，因此還需現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)。3.3 裝飾燈驅(qū)動(dòng)調(diào)光電路測(cè)試：3.3.1 測(cè)試試驗(yàn)電路，如圖7。圖7 裝飾燈帶驅(qū)動(dòng)控制電路3.3.2 控制原理：通過(guò)MCU輸出光耦隔離后控制PWM芯片調(diào)整輸出電壓占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)裝飾燈帶的效果變化。3.3.3測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果：詳見(jiàn)效果視頻“裝飾燈調(diào)光電路測(cè)試”。四、負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)試4.1交流風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及調(diào)速控制電路測(cè)試：4.1.1負(fù)載：?jiǎn)蜗嘟涣黠L(fēng)機(jī)參數(shù)如圖8： 圖8 離心風(fēng)機(jī) 圖9 離心風(fēng)機(jī)接線圖輸入電壓：AC230V 頻率：50/60Hz 輸入電流：（175W）0.78A / (185W) 0.82A端口接線：如圖 9所示，圖中畫(huà)紅圈的地方，白色線、藍(lán)色線。4.1.2 測(cè)試

7、試驗(yàn)電路： 與3.1.2相同。4.1.3 控制原理與3.1.34.1.4實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)： 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)試電壓高速中速低速直流控制電壓（DC）10.04V6.48V5.31V燈泡端電壓(AC)230.2V179.5V149.2V可控硅電壓降(AC)57.3V129.2V165.5V4.1.5 測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果圖： 圖10 交流風(fēng)機(jī)調(diào)速測(cè)試圖 4.1.6 測(cè)試結(jié)論：測(cè)試中電路工作正常風(fēng)機(jī)啟動(dòng)平滑運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)異響及其他噪聲，繼電器控制通斷反復(fù)疲勞性實(shí)驗(yàn)，分?jǐn)嗾Ｇ覠o(wú)拉弧打火現(xiàn)象，晶閘管連續(xù)工作在導(dǎo)通最大承壓值（風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最?。?0分鐘左右，電路元器件無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。注：直觀感覺(jué)見(jiàn)附件現(xiàn)場(chǎng)效果視頻。4.2直流水泵驅(qū)動(dòng)

8、控制電路測(cè)試4.2.1負(fù)載：直流水泵如圖11： 圖11 格林仕薄膜泵 圖12直流水泵接線圖型號(hào)：GLS-160 電壓（MAX）：12V 電流（MAX）：10A功率（MAX）：120W端口接線：如圖 12所示，圖中畫(huà)紅圈的地方，紅色線（+）、黑色線（-）。直流供電電源如圖13:輸入電壓：110220VAC 直流輸出電壓： DC12V/15A輸出功率：185W圖13 直流電源4.2.2 測(cè)試試驗(yàn)電路如圖14： 圖14直流水泵控制電路圖 4.2.3 控制原理 控制功率繼電器接通切斷直流水泵實(shí)現(xiàn)直流水泵的啟停控制。4.2.4實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)： 測(cè)試次數(shù)測(cè)試電壓第一次第二次第三次第四次第五次啟動(dòng)前開(kāi)關(guān)電源電

9、壓12.01V12.13V12.07V12.05V12.13V啟動(dòng)后開(kāi)關(guān)電源電壓11.81V11.90V11.79V11.93V11.81V通態(tài)直流水泵端電壓11.45V11.50V11.42V11.37V11.54V4.2.5測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果圖：圖15 直流水泵測(cè)試圖4.2.6測(cè)試結(jié)論：測(cè)試中發(fā)現(xiàn)選用開(kāi)關(guān)電源,啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)電機(jī)噪聲較大，經(jīng)分析可能與開(kāi)關(guān)電源本身的特性有關(guān)，對(duì)比選用線性直流電源啟動(dòng)完成后噪聲消失，因此選用線性電源較為合適，線性電源選型見(jiàn)圖13。直流水泵正常工作時(shí)反復(fù)頻繁接通和切斷繼電器接點(diǎn)，疲勞試驗(yàn)無(wú)打火拉弧現(xiàn)象且水泵工作正常；老化工作數(shù)十分鐘后停機(jī)，檢查電路元件無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。通態(tài)直流水泵端電壓與開(kāi)關(guān)電源的電壓差是由于連接導(dǎo)線線損造成的，大約0.5V，改善的方法將連接線路盡量短且導(dǎo)線加粗。4.3離子管驅(qū)動(dòng)控制電路測(cè)試：4.3.1負(fù)載：AC220V/40W 50Hz 白熾燈泡 1只4.3.2 測(cè)試試驗(yàn)電路。與3.2.2相同4.3.3 控制原理與3.2.34.3.4實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)： 離子管（2路）測(cè)試電壓點(diǎn)亮熄滅直流控制電壓（DC）12.04V0.041V離子管端電壓(AC)223.6V0.241V可控硅電壓降(AC)16.59V0.102V4.3.5 測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果圖：圖16 離子管控制測(cè)試圖4.3.6 測(cè)試結(jié)論：測(cè)試中電路工作正常，相應(yīng)