電子滅蚊器的設(shè)計(jì)及試制作

1、電子火蚊器的設(shè)計(jì)及試制作電子滅蚊器的設(shè)計(jì)及試制作院系商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)班級(jí)08級(jí)應(yīng)電班學(xué)生姓名czsmg. 聯(lián)系方式czsmg. 指導(dǎo)教師czsmg. 2011年4月11日職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)任務(wù)書題H：電子滅蚊器的設(shè)計(jì)及試制作姓 名*學(xué) 號(hào)*131班 級(jí)枠應(yīng)電班（論文）設(shè)計(jì)選題的來源.LI的與意義：隨著科技的發(fā)達(dá)，以及人民生活水平的提高， 人民室內(nèi)生活環(huán)境不斷改善，有些人提出了電子驅(qū)蚊器的要求o討論一種使用電子驅(qū) 蚊的的簡單方法，利用我們常用的電子元器件來組成簡單而實(shí)用的驅(qū)蚊電路，并在此 基礎(chǔ)上討論驅(qū)蚊效果及其

2、副作用。在驅(qū)蚊器使用的基礎(chǔ)上，簡單了討論儀器的控制問 題。（論文）設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：學(xué)者研究只有母蚊子會(huì)咬人，母蚊于產(chǎn)卵期間，需要吸吮人類或動(dòng)物之血液以補(bǔ)充其 養(yǎng)分，此期間極度不喜歡公蚊靠近，利用此一習(xí)性，用公蚊的聲音加入超音波內(nèi)，頻 率為5000-9000赫茲，可達(dá)到驅(qū)逐母蚊的目的。進(jìn)度計(jì)劃（進(jìn)度時(shí)間、主要工作內(nèi)容）：第一部分確定論文題目，搜集和整理相關(guān)資料。（1-3天）第二部分填寫開題報(bào)告，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行方案論證，確定最終實(shí)現(xiàn)方案。（4-5天）第三部分根據(jù)方案進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，編寫相應(yīng)的程序并進(jìn)行調(diào)試。（6-11天）第四部分 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，搭建硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)軟件程序和硬件設(shè)備的結(jié)合成。（12-15

3、天）第五部分?jǐn)M寫論文初稿，并反復(fù)修改論證。（16-19天）評(píng)閱及答辯論文定稿交曲指導(dǎo)教師評(píng)閱，做好論文答辯的相關(guān)準(zhǔn)備。（20天）主要參考文獻(xiàn)：1 京文鄭友敬主編，技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)一模型，經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,1989年12月2 戴伏生 基礎(chǔ)電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐國防工業(yè)出版社2002. 43 數(shù)碼新聞J.數(shù)碼世界,2005o4 沙占友 集成智能傳感器原理與應(yīng)用電子工業(yè)出版社2004. 15 劉軍 李一鳴：產(chǎn)業(yè)發(fā)展中相關(guān)理論與實(shí)踐問題，西南財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社2 0 0 6 出版（論文）設(shè)計(jì)工作起訖日期：2011年4月16日至 2011年05月06日指導(dǎo)教師（簽名）專業(yè)教研主任 （簽名）摘要學(xué)者研究只有母蚊子

4、會(huì)咬人，母蚊于產(chǎn)卵期間，需要吸吮人類或動(dòng)物之血液以補(bǔ)充其養(yǎng) 分，此期間極度不喜歡公蚊靠近，利用此一習(xí)性，用公蚊的聲音加入超音波內(nèi)，頻率為 5000-9000赫茲，可達(dá)到驅(qū)逐母蚊的目的?？梢酝ㄟ^模仿蚊子的天敵-蠟蜓的頻率，這種技 術(shù)最先使用于戰(zhàn)場，經(jīng)過一系列的革新以后更趨完善。它采用放射超聲波和音頻的手段，模 仿最能捕殺蚊子的蠟蜓所發(fā)岀的聲音和頻率，達(dá)到驅(qū)蚊效果。它安全無毒無輻射，對(duì)人和動(dòng) 物完全無害，無任何化學(xué)物殘留，是郊游、旅行、釣魚、燒烤、露營、乘涼、崗哨守衛(wèi)、居 家生活的理想伴侶。對(duì)環(huán)境安全有保障，不會(huì)對(duì)人體有害。關(guān)鍵字：蚊子，蠟蜓，頻率，崗哨，滅蚊器EIectronic M i eWe

5、nQi des i gn and trying to makeABSTRACTModern science and technology unceasing development, which greatly promoted the different subject crossing and penetration, led to the engineering field and transformation of the technological revolution. In the field of mechanical engineering, electronic and c

6、omputer technology- due to the rapid development and the penetration of mechanical industry by the formation of the electromechanical integration, make machinery industry technical structure, mechanical products, function and composition, production mode and management system changed, make industria

7、l production by '"mechanical electrification" entered the "'electromechanical integration'' feature stage of developmentABSTRACT: Mosquito, dragonflies, frequency, sentry, MieWenQi目錄摘要3前言1第一章概述21.1. 木電路上要設(shè)計(jì)高壓打蚊子電路。21. 2.方案論證2第二章電路設(shè)計(jì)與分析22.1 .電路及工作原理32. 2元器件的選擇42. 3 .制作及

8、注意事項(xiàng)4第三章電子滅蚊燈原理分析8結(jié)論11參考文獻(xiàn)12致謝133 / 17電子火蚊器的設(shè)計(jì)及試制作隨著現(xiàn)代壯會(huì)的高速發(fā)展.人們的生活水平日益提高，與此同時(shí).對(duì)生活質(zhì)量 提出了較高的要求很久以來，人們部習(xí)慣于傳統(tǒng)的生活方式，喜歡在房間點(diǎn)蚊香 熏蚊子，但是，蛟香內(nèi)含農(nóng)藥，點(diǎn)燃時(shí)容易灼傷人，并且還帶有毒性，與此同時(shí), 蚊石的市場價(jià)格不菲，因此，我們利用現(xiàn)代技術(shù)來解決這一問題，經(jīng)過不斷探索 與研究，電子滅蚊器終在社會(huì)上誕生該產(chǎn)品現(xiàn)代、環(huán)保、便宜，是理想的綠色產(chǎn) 品，是居家旅行、釣魚、露營、燒烤、閱讀、約會(huì)、登山、農(nóng)作業(yè)、乘涼的理想 伴侶，另可放在貓狗的身邊，驅(qū)趕蚊子。1 / 17電子滅蚊器的設(shè)計(jì)及試

9、制作電子滅蚊器的設(shè)計(jì)及試制作第一章概述1.1. 本電路上要設(shè)計(jì)高壓打蚊子電路。主要技術(shù)指標(biāo):電源電壓220V頻率50Hz.通斷電時(shí)間比為1:5,高壓發(fā)生器產(chǎn)生1000v以卜電壓。電路板圖及電源理圖分別見附圖1.2電路沒有采用變壓器，而是利用電容和二極管特殊 電路板圖及電源理圖分別見附圖I. II）電路沒有采用I變壓器，而是利用電 容和二極管特殊性質(zhì)升圧，D5D9及C2C5構(gòu)成倍壓電路，把電壓升高到1000V 以上輸岀，高壓電網(wǎng)可以用兩根平行并繞的金屬裸線構(gòu)成，共終端呈開放狀態(tài)， 兩線問即約4mm,當(dāng)蚊子觸及電網(wǎng)時(shí).電流就會(huì)從蚊體急速流過，使蚊子瞬問 被燒焦用運(yùn)放741和電容、電阻和直流電源組成

10、占比可調(diào)電路，再用繼電器 與之結(jié)合對(duì)高壓電源進(jìn)行控制。該電路設(shè)汁比較簡單，所用材料來源市場，可以根據(jù)幣場需求成撫最生產(chǎn)：結(jié)合電路可知產(chǎn)品1史用時(shí)不宜計(jì)小孩觸按二本文提供的電路僅供維修參考， 為確保安全，非專業(yè)人士請(qǐng)勿制作二12方案論證經(jīng)過理論汁算，進(jìn)行分析比較并逐步模擬，確立以下比較合理的方案。電子火蚊器電路組成如圖1所示第二章電路設(shè)計(jì)與分析# / 17電子火蚊器的設(shè)計(jì)及試制作21電路及工作原理電路原理圖如圖1所示。它由紫外燈管發(fā)光電路、髙壓直流發(fā)生器、高壓圓形電網(wǎng)等組 成。紫外燈管發(fā)光電路由紫外燈管H和電容C1組成，直流高壓發(fā)生器由二極管D1、 D2 ,電位器W、電阻Rl、R2、電容C2。單

11、向晶閘管SCR、脈沖變壓器T及限 流電阻R3等組成。當(dāng)電源接通220V交流電時(shí).紫外燈管H即點(diǎn)亮。苴波長約253.7nm。利用蚊蟲趨光 性引誘蚊蟲。當(dāng)蚊蟲撲向紫外燈管時(shí)，必然先觸及到圓形髙壓電網(wǎng)，結(jié)果受電擊而死。圖1電路接通電源后.電源正半周由二極管D1整流后，通過降壓限流電阻Rl、R2 和電位器W ,分別向單向晶閘管SCR的陽極與控制極提供正電壓。調(diào)整電位器W ,使 該通路電壓達(dá)到控制極的觸發(fā)電壓時(shí)，單向晶閘管SCR便導(dǎo)通，電容C2通過脈沖變壓 器T的初級(jí)線圈和單向晶閘管SCR放電，C2的容量越大，脈沖變壓器T的次級(jí)線圈 感應(yīng)的電壓越高。當(dāng)電源電壓從正變到零時(shí)，單向晶閘管SCR因流過的電流小

12、于維持電流 而關(guān)斷。之后，單向晶閘管SCR就承受電源的反向電壓。直到下一個(gè)周期觸發(fā)脈沖再次加 到控制極上時(shí)重新導(dǎo)通。改變電位器W的值.就改變了導(dǎo)通角的大小。即能改變輸出電壓 的高低。由于單向晶閘管SCR的頻繁導(dǎo)通和截止。形成高頻振蕩，在脈沖變壓器T的次 級(jí)線圈上感應(yīng)出10000V到15000V的高壓.經(jīng)高壓硅堆D2整流，就在圓形電網(wǎng)上形成直流電擊高壓2.2元器件的選擇脈沖變壓器T可選用12-14英寸黑白電視的行輸岀變壓器。紫外燈管H的功率可選用3W。高壓圓形電網(wǎng)需自制，電網(wǎng)可選用“ 0.5mm左右鐵 絲在塑料件架上隔離繞制而成，如圖2所示。注意兩根鐵絲A、B不能有任何接觸.否 則會(huì)造成短路，兩

13、者之間的距離以2mm較為合適。2.3制作及注意事項(xiàng)本電擊火蚊器除印刷電路板、高壓圓形電網(wǎng)需要自制外，英余元件均可買成品組裝。制 作時(shí)燈管裝在圓網(wǎng)內(nèi)，英余元件安裝在一個(gè)盒子里。若元件良好，安裝無誤時(shí)，接通電源, 調(diào)節(jié)電位器，該電擊火蚊器便能正常工作。雖然本電擊滅蚊器電壓較高。但電流在微安級(jí), 使用安全。即使不慎碰到了。只像針扎一下而已，不必驚慌失措。使用時(shí)，插上電源插頭， 旋轉(zhuǎn)帶電源開關(guān)的電位器，即可接通電源，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)可聽到高壓產(chǎn)生，圓形網(wǎng)內(nèi)的紫外燈管 發(fā)光。至此，電擊火蚊器即制作成功。不用時(shí)，反向旋轉(zhuǎn)電位器即可關(guān)斷電源。使用時(shí)，注意事項(xiàng)如下：(1) 正常使用時(shí)應(yīng)將圓網(wǎng)掛在髙處，以便取得良好的火

14、蚊效果。并防止小孩觸摸。(2) 最好在沒有其他光源的情況下使用。以免影響火蚊效果。一般可在就寢后啟用。(3) 在關(guān)斷2分鐘內(nèi)，由于網(wǎng)上電荷未泄放完畢，可能電擊人手，故不要觸及。(4) 由于紫外線對(duì)人體及眼睛有害，故燈管功率不宜過大，不要直視燈管。3WCl2N4007 5.1 m0/4W 20GL He-czbi 02 R3 IMO AR247kO理 a.33pfl 10 18k0/州630V丁 C2 - 0.04 7200V .A-Ji&v 子火蚊燈原理、種類和結(jié)構(gòu)電子滅蚊燈是利用蚊子具有強(qiáng)烈的趨光趨熱特性，以紫外熒光燈發(fā)出的光源，引誘蚊蟲飛入火蚊燈而被髙壓電網(wǎng)觸電致死的原理制造成的。

15、其髙壓電網(wǎng)上的直流髙壓通常為 8OO-15OOV,短路電流小于1mA.對(duì)正常人沒有危險(xiǎn)：同時(shí)火蚊燈發(fā)出的紫外光可作為夜間 柔和光照明之用，一般家用火蚊燈功耗在2述W：所以火蚊燈是一種體積小、使用方便、 耗電省、無毒、無味、無需火蚊藥劑的小家電產(chǎn)品。市場上琳瑯滿目的火蚊燈種類繁多，除了電功率大小和紫外熒光燈的數(shù)量不同外，其它的區(qū)別主要是在外形上。通常主要以功率和燈管數(shù)量來分類，圖1所示為常見的較典型電子滅蚊燈的外形示意,供參考。以功率分類，火蚊燈主要有2、3、4. 5、8. 10. 15、20W等多種規(guī)格，其中家庭大多使 應(yīng)的房間而積約為 管數(shù)量分類，通?？?有2管以上的產(chǎn)品， 大多使用單管滅蚊

16、 用于飯館、旅店、辦 的客廳等場合。雙管 6W以上。有些火蚊燈還安用28W的滅蚊燈，對(duì)10-20平方米。以紫外燈 分為單管和雙管型，也 但市場上很少見。家庭 燈：雙管型火蚊燈則適 公室和家庭中面積較大 型火蚊燈的電功率多在裝了吸蚊風(fēng)機(jī)，當(dāng)蚊子靠近火蚊燈時(shí)就會(huì)被氣流吸入火蚊燈內(nèi),從而在一龍程度上提高了火蚊效果。不過這種火蚊燈價(jià)格通常要比普通火蚊燈貴很多，僅適合要求較髙或有特殊需要（如較多用來流動(dòng)吸蚊等）的用戶使用，一般家庭較少應(yīng)用，目前社會(huì)擁有呈不多?；鹞脽舻幕窘Y(jié)構(gòu)就是由紫外熒光管、高壓電網(wǎng)、印制電路板（主要含有倍壓整流電路） 和柵欄狀塑料外殼等零部件所組成。英中紫外熒光管在塑料外殼內(nèi)部中心，

17、外用被髙壓電網(wǎng) 包國住，這樣當(dāng)蚊蟲因趨光而飛向紫外熒光管時(shí)，途中就會(huì)被髙壓電網(wǎng)擊斃，從而達(dá)到火蚊 目的（參見圖1）。電子火蚊燈電路工作原理各式各樣的電子滅蚊燈的電路結(jié)構(gòu)雖然也是五花八門，不盡相同.但基本電路結(jié)構(gòu)卻一 樣。下而主要以圖2所示的美之杰牌MWQ-A型單管火蚊燈電路為例（由于產(chǎn)品沒有附帶 電路圖，圖2電路為筆者實(shí)測繪制），介紹火蚊燈的電路結(jié)構(gòu)、原理和維修。對(duì)于苴它牌號(hào) 的大多數(shù)火蚊燈產(chǎn)品冋樣有參考意義。5 / 17電子火蚊器的設(shè)計(jì)及試制作在圖2中,220V 交進(jìn)入滅一路經(jīng)流后加ZGG ,得電發(fā)誘蚊蟲外一路加到由VD1、容C2、的3倍流市電分兩路 蚊燈電路。其中 電容C1降壓限 到紫外熒

18、光管 使紫外熒光管 出紫外光，以引 飛入火蚊燈。另 經(jīng)限流電阻R1 整流二極管 VD2.VD3 和電 C3、C4等組成 壓整流電路，將220V交流市電轉(zhuǎn)換為800-900V的直流高壓，英極性已示于圖2中（V-和V+端）。直流髙壓加到用金屬線等距離平行編繞成的高壓電網(wǎng)兩端。當(dāng)蚊蟲碰到電網(wǎng)時(shí)，相鄰兩金屬絲上 的高電壓通過蚊蟲驅(qū)體放電，將蚊蟲電擊斃，當(dāng)蚊蟲剛接觸電網(wǎng)時(shí)，由于蟲體電阻的放電作 用，高壓電網(wǎng)的電壓會(huì)明顯下降，尤苴是蟲體電阻較小和同時(shí)有幾個(gè)蟲子觸電網(wǎng)時(shí)更是如此。死蟲落下或燒壞、燒干后，整流電路的電容器又被迅速充電，電網(wǎng)迅速恢復(fù)正常高壓，再次 等待捕殺蚊蟲和其它小蟲。有些滅蚊燈采用4倍壓或5

19、倍壓整流電路，其基本原理相同，不 同的主要是多了幾個(gè)整流二極管和電容等元件，倍壓整流電路的詳細(xì)工作原理可參考一般電 子技術(shù)基本原理書刊，這里不再贅述。有吸蚊風(fēng)機(jī)的火蚊燈，英結(jié)構(gòu)主要是比圖2多了個(gè)小 功率電機(jī)和相應(yīng)的風(fēng)葉，這方而的相似內(nèi)容在本專欄以前發(fā)表的文章中介紹過不少，需要的 讀者可自行翻閱參考。9 / 17C3().1 R./630VFT400VH-£=_4-1 100k 1N40075W燈管 =7圈2HM1N4007C20.047 叢 400V吐子滅SB電陸|芙光A燈管L/；:壓 級(jí)電極 _ 網(wǎng)架t 片”，開關(guān)圖i第三章電子滅蚊燈原理分析電子滅蚊燈采用小功率自鎮(zhèn)流熒光燈管誘導(dǎo)蚊

20、蟲，由內(nèi)部電路通過倍壓整流得到的高壓 電擊蚊蟲，同時(shí)還能為居室提供微光源照明。典型的電子火蚊燈外3.1 x基本結(jié)構(gòu)部結(jié)構(gòu)如圖1所示由燈架組電極平行地繞制在網(wǎng)架上。有機(jī)玻璃棒制成安全防護(hù)件和底座兩部分組成。燈架極、網(wǎng)架和安全護(hù)欄。熒光用透明且絕緣性能良好的有. 口”組件包括熒光燈管.髙壓電 1: *燈管豎直安裝在中間，外圍采 :D21 Uc21HRJfc；機(jī)玻璃制作的柵網(wǎng)網(wǎng)架，髙壓I1網(wǎng)架的外圍用若干根豎立的圖5J4二倍流電路 欄，防護(hù)欄與柵網(wǎng)架間保持-3.2、工作原理電路原理如圖2所示。圖 壓，以延長燈管的使用壽C2、C3構(gòu)成倍壓整流器， 源開關(guān)K, 220V市電通過 點(diǎn)亮燈管。同時(shí)市電通過

21、路，該電路原理簡單，不>3£左2。忿2莊IIa.II ,+II -C1D12翻2IID3C318_ 屮2他2圖5 15三倍壓整流電苗中C1的作用主要是降 命。二極管DI、D2與 R為限流電阻。按下電 電容C1加到燈管兩端， 限流電阻R加到倍壓電 再贅述。定距離,以防使用者不慎碰觸柵網(wǎng)而觸電。燈架組件安裝在底座上，底座上方裝有電源開關(guān), 電源線從底座后側(cè)接入，整個(gè)電路及髙壓產(chǎn)生元件都安裝在底座內(nèi)部，既美觀又安全。電子火蚊燈的典型通過倍壓整流后C3兩端得到約600V電壓，此電壓接在柵網(wǎng)平行繞制電極A、B上, 由于A. B靠得較近，在其間形成一個(gè)直流高壓電場，飛向燈管的蚊蟲一旦碰到，

22、立即被電 擊死亡。倍壓整流電路在一些需用髙電壓、小電流的地方，常常使用倍壓整流電路。倍壓整流，可以把較低 的交流電壓，用耐壓較低的整流二極管和電容器，“整”出一個(gè)較高的直流電壓。倍壓整流電 路一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍，分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路。圖5-14是二倍壓整流電路。電路由變壓器B、兩個(gè)整流二極管DI、D2及兩個(gè)電容器Cl、C2組成。英工作原理如下：c2正半周（上正下負(fù)）時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，D2截止, 電流經(jīng)過D1對(duì)C1充電，將電容CI上的電壓充到接近e2的峰值旋左2 ,并基本保持不變。 c2為負(fù)半周（上負(fù)下正）時(shí)，二極管D2導(dǎo)通，D1截止。此時(shí)，C1上的電壓51 =旋左

23、2與 電源電壓e2串聯(lián)相加，電流經(jīng)D2對(duì)電容C2充電，充電電壓Uc2 = e2郵值+ 1. 2E2u2J1E2。如此反復(fù)充電，C2上的電壓就基本上是空罷Eq 了。它的值是變壓器 電級(jí)電壓的二倍，所以叫做二倍壓整流電路。在實(shí)際電路中，負(fù)載上的電壓Usc=2X1.2E2。整流二極管D1和D2所承受的最髙反向電壓 均為2J1E2。電容器上的直流電壓Ucl=V2£2, Uc2=2J1E2。可以據(jù)此設(shè)計(jì)電路和 選擇元件。在二倍壓整流電路的基礎(chǔ)上，再加一個(gè)整流二極管D3和一個(gè)濾波電容器C3,就可以組成 三倍壓整流電路，如圖5-15所示。三倍壓整流電路的工作原理是：任c2C 1上的電壓被充電到接罷

24、E）, C2上的電壓被充電 到接近2血左2。當(dāng)?shù)谌齻€(gè)半周時(shí)，DI、D3導(dǎo)通，D2截止，電流除經(jīng)D1給C1充電外， 又經(jīng)D3給C3充電，C3上的充電電壓Uc3=c2Uc2 Uc1=2J1E2這樣，在RFZ,上就 可以輸出直流電壓Usc = Ucli+Uc3=>/22 +272-2 =32 E,實(shí)現(xiàn)三倍壓整流。峰值 +的第一個(gè)半周和第二個(gè)半周與二倍壓整流電路相同，即在實(shí)際電路中，負(fù)載上的電壓Ufz=3xl.2E2整流二極管D3所承妥的最髙反向電壓也是 2龍左2電容器上的直流電壓為2罷E. 5 16。# / 17電子火蚊器的設(shè)計(jì)及試制作照這樣辦法，增加多個(gè)二極管和相同數(shù)量的電容器，既可以組成多

25、倍壓整流電路，當(dāng)n 為奇數(shù)時(shí)，輸出電壓從上端取出：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，輸岀電壓從下端取岀。必須說明，倍壓整流電路只能在負(fù)載較輕（即Rfz較大。輸出電流較?。┑那闆r下工作， 否則輸岀電壓會(huì)降低。倍壓越髙的整疏電路，這種因負(fù)載電流增大影響輸出電壓下降的情況 越明顯。用于倍壓整流電路的二極管，英最髙反向電壓應(yīng)大于2罷E-可用髙壓硅整流堆，其 系列型號(hào)為2DL。如2DL2 / 0. 2,表示最高反向電壓為2千伏，整流電流平均值為200亳 安。倍壓整流電路使用的電容器容量比較小，不用電解電容器。電容器的耐壓值要大于1. 5x2722,在使用上才安全可靠。電子火蚊器電路，該電路由振蕩器、控制電路就斤斤il較、高圧發(fā)生器和電源電路組成 電源zehdan振蕩器 一控制電路 一高壓發(fā)生器詳細(xì)請(qǐng)見L這里而比較詳細(xì)=0=220VHJwCl 0.35pF 630仃D2 R$ 1M0 aR210 18kO/2W2N4007 5.112kO/4W2DGL 15kV47kOA B1