自电容器上的锯齿波，两者做比较后输出方波脉冲来控制内部输出功放管的占空比，本设计中将引脚经电容接地，引脚接反馈电压，由此调整输出电压的稳定。图中，为中的误差放大器，分别为芯片管脚，均为外接电阻电容。的引脚输出参考电压。电阻及构成反比例运算器，为其静态放大倍数，其值越大控制精度越高。但放大倍数太大将引起振荡，因此引入和使误差放大器成为不完全比例积分控制器，此时静态误差放大倍数不变，动态误差放大倍数减小，既不影响控制精度，又避免过冲引起振荡。脉冲的关断当引脚加上高电平时，实现对输出脉冲的封锁。本设计使用该项功能实现输出过流过压输入欠压的保护。输入欠压保护如图所示，为蓄电池极性反接保护。的引脚输出参考电压，取。在正常情况下，的反相输入端电压大于正向输入端电压，输出低电平，二极管截止。当蓄电池电压低于时，比较器开始工作，输出由低电平变为高电平，导通，并把同相输入端电位提升为高电平，使得直稳定输出高电平，向的引脚输出关断信号。图输出直流高压调节原理图图输入欠压保护电路输出电流过载保护如图所示，运放及外围电阻构成反比例放大器，运放及外围电路构成比较器。为取样电阻，取.，。当负载电流增大时，该电阻的压降增大。图输出电流过载保护电路运放正向输入端输入电压为合理的调整的取值，使得当负载电流超过.后，的正向输入端电位高于反向输入端，输出高电位，二极管导通，并把同相输入端电位提升为高电平，使得直稳定输出高电平，向的引脚输出关断信号。沟道功率放大器结构金属氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管,是种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。依照其“通道”的极性不同，可分为与的，通常又称为与.图是典型平面沟道增强的剖面图。它用块型硅半导体材料作衬底图，在其面上扩散了两个型区图，再在上面覆盖层绝缘层图，最后在区上方用腐蚀的方法做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极栅极源极及漏极，如图所示。从图中可以看出栅极与漏极及源极是绝缘的，与之间有两个结。般情况下，衬底与源极在内部连接在起。为了改善些参数的特性，如提高工作电流提高工作电压降低导通电阻提高开关特性等有不同的结构及工艺，构成所谓等结构。图是种沟道增强型功率的结构图。虽然有不同的结构，但其工作原理是相同的。工作原理要使增强型沟道工作，要在之间加正电压及在之间加正电压，则产生正向工作电流。改变的电压可控制工作电流。如图。若先不接，在与极之间加正电压，漏极与衬底之间的结处于反向，因此漏源之间不能导电。如果在栅极与源极之间加电压，此时可以将栅极与衬底看作电容器的两个极板，而氧化物绝缘层作为电容器的介质。当加上时，在绝缘层和栅极界面上感应出正电荷，而在绝缘层和型衬底界面上感应出负电荷。这层感应的负电荷和型衬底中的多数载流子空穴的极性相反，所以称为“反型层”，这反型层有可能将漏与源的两型区连接起来形成导电沟道。当电压太低时，感应出来的负电荷较少，它将被型衬底中的空穴中和，因此在这种情况时，漏源之间仍然无电流。当增加到定值时，其感应的负电荷把两个分离的区沟通形成沟道，这个临界电压称为开启电压或称阈值电压门限电压，用符号表示般规定在时的作为。当继续增大，负电荷增加，导电沟道扩大，电阻降低，也随之增加，并且呈较好线性关系，如图所示。此曲线称为转换特性。因此在定范围内可以认为，改变来控制漏源之间的电阻，达到控制的作用。增强型特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优，但其电流容量小，耐压低，般只适用于功率不超过的电力电子装置。在高压灭虫器中，经逆变电路后得到了低频的方波电压，经沟道功率后可输出升高的高频脉冲电压，同时，它又可驱动高频升压变压器在后续的电路中对电压进行升压。此设计的选择的型号为，它是种单级型电压控制器件，不但有自关断能力，而且有驱动功率小开关速度高无二次击穿安全工作区宽等优点，在电路中做功率驱动放大器。图技术参数升压电路设计低压升压图封装高压包和高压包内电路图经逆变电路得到的交流电电压很低，远远达不到灭虫的要求，还需要进步的多次升压才能达到要求。第步是低压升压，我们可以用普通的变压器来升压。另外，从装置结构和尺寸大小的限制，我们这里使用设计封装好的高压包来完成第步的升压步骤。经放大器驱动高频升压变压器，使高频脉冲电压提升到。高压包初级线圈是.多股并绕匝，次级.的漆包线，匝，采用的是的磁芯。高压升压经过第步的升压过程，我们得到了较高压的电压，要想再进步的用变压器升压会有很多问题，如绝缘问题和变压器体积变大。变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈次级线圈和磁芯。变压器的主要部件是贴心和套在贴心上的绕组，两绕组在正常情况下没有点联系，知识依靠磁场进行交换电流。也就是两者是绝缘的关系。另外，除了绕组绝缘外，变压器的绝缘还有引线及分接开关绝缘，套管内绝缘套管下部油中的沿面绝缘以及外绝缘等。变压器绝缘多采用油浸式绝缘陶瓷绝缘等。低压时，通过这些绝缘方式都能使变压器安全工作，但是，当变压器的电压高于两绕组间的绝缘件可承受的最高电压或高压击断油中绝缘体时，变压器变不能达到其正常变压的效果。如果既要达到升压的目的，又能很好的绝缘，变压器的体积就会增大很多，这对依靠人力背负的灭虫器来说是不实际的，本设计采用倍压电流来进行高压升压。高频升压变压器输出的高频脉冲电压，通过倍压整流电路进步得到提升，最终达到直流电压。倍压整流电路即具有般整流电路将交流电变为直流电的作用，又能将输入电压成倍提高后输出。倍压整流电路的实质是电荷泵。倍压电路的简单工作原理当变压器次级输出电压为上正下负时，电流方向如图所示，变压器向上臂电容充电储能。当变压器次级输出电压为上负下正时，电流方向如下图所示，上臂电容通过变压器次级向下臂充电。如果不带负载，稳态时，除了最左边的那个电容，其他每个电容上的电压为,所以总的电压输出为。事实上，由于高阶倍压整流电路带载能力很差，输出很少的功率就会导致输出电压大幅度跌落，假设输出电流为，每个电容的容量相同，为，交流电源频率为，则电压跌落为输出电压纹波为图倍压电路工作原理图在本设计中，电压跌落和电流不稳定问题可以不予考虑，因为，高压的目的就是杀虫，而高压探头电路末端放电处，在很短时间内，在空间内形成强电场，并将其中的害虫杀害。这个过程时间极短，在电压跌落之前已经完成。另外，电流稳定要求也不高，所以，倍压电路完全能够符合设计要求。倍压电路灌封考虑设备使用的可靠性和安全性，防止电路打火现象，在整个高压部分高压包，倍压，都用了高压绝缘环氧树脂灌封。采用绵阳惠利生产的电子绝缘环氧，混合比例。常温固化小时。耐压系数。高压探头的设计高压探头的结构和外形决定着高压灭虫的效果。因高压电放电时的近距捷径放电效应，单电极放电时的作用面积很小，杀虫的效果和效率较低。因此，在设计高压电极时在每个探头上安装了对只电极，并尽量将每对电极分开安装。这样当高压探头扫过植物叶面时，会同时形成较大的放电电场，较大的提高灭虫效果。探头的外形设计主要依据植物叶面形状及间隙情况考虑。直杆带角度探头比较容易插入植物叶面间隙，较能顾及植物叶面和叶背上下两面扫描放电，对植物叶面放电覆盖效果较好，操作移动也很方便。本设计只设计长圆柱形探头。模块结构综上设计，得结构模块如下产品组成部件数量备注铅酸电池个印制电路板块包含高压包等高压包个倍压模块个第章外壳结构设计.外壳材料选择高压灭虫器的外壳强度要求不大，主要从质量轻经济实用且有定的硬度和韧性。根据以上条件，外壳设计为塑料材料。目前电器容器中最常用的热塑性塑料为聚氯乙烯常用做板材管材鞋底玩具门窗电线外皮文具等。聚氯乙烯本色为微黄色半透明状，有光泽。简称，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的分子量般在万万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加无固定熔点，开始软化,变为粘弹态，开始转变为粘流态。聚氯乙烯有较好的机械性能，抗张强度左右，冲击强度有优异的介电性能，具有难燃耐酸碱抗微生物耐磨并具有较好的保暖性和弹性。所以可用做电器设备的外壳。聚氯乙烯塑料重量轻，节省投资，重量比钢铁轻很多，可大大减轻结构重量，降低材料消耗，大大节省经济投资。所以，高压灭虫器的外壳材料选聚氯乙烯塑料材料。.结构设计机型外壳设计首要考虑的是安全性，其次是便携性和美观性。根据人工操作的习惯及经验，外壳设计为背携式，外形按人体工程设计。既便利使用人行走携带，又减轻背负人疲劳感，增强舒适感。为了防止高压电击的危险，高压模块设计安装在箱体的背面，使其远离操作人，高压引线均采用特高压绝缘缆线，操作杆和操作手柄均为高压绝缘材料制作。电击控制设计在电路低压端，以保证操作人的安全。此外，还为操作人准备了跨路安全鞋。在绝缘胶鞋底部设计安装了接地电极，机箱的接地部分通过导线与绝缘鞋的接地电极相连，这样高压放电时就不会电击到操作人，并且提高了高压放电效率。背板结构设计背板内主要装蓄电池和集成电路板，结构比较简单。三维视图如下另外，因为要装电池，装电池处有靠近人身体，必须有电池盖板蓄电池电池盖板三部分组装安装后整体结构如下分解视图如下面板结构设计外面的面板中需要安装个灌封的倍压电路，并向外输送高压电。结构如下图中多余的两处安装电路的装置为适应不同种类的探头需要做准备。输送电线装置结构设计由背板和面板结构设计得，输送电线装置部分在面板上，另部分单独设计，并可与背板上的伸出的部分安装固定。这样有利于安装于拆卸。此装置剩余部分结构图如下喷头结构设计高压喷头要做高压电端，有多条电线进入，所以设计成两瓣组合的长杆结构设计长杆与面板连接件结构设计长杆与探头连接件结构设计手柄结构设计手柄上有按钮开关，手柄要逃在长杆上，也要两瓣结构装配图分解视图第章总结与体会.总结本论文在研究各种杀虫方法特别是高压静电灭虫法的各种优缺点的条件下，对高压静电灭虫器进行电路设计结构设计，完成了台完整的高压静电灭虫器。通过研究设计得出如下结论植保机械正在向机电结合的方向发展，物理化学生物在农业工业中的渗透正在加深。交流电变直流电的变电技术对直流升压技术提供了技术支持。电工电子技术在向集成微型的方向发展，这对节约材料节省空间降低成本有重大贡献。塑料材料的选择和使用在机械设计特别是模具设计中越来越广泛。等各种二维三维设计软件以及办公软件对我们的设计提供了很多的方便，很多手工作业都由电脑代替，从而减少了大量工作量。.心得体会在本次毕业设计过程中，我巩固了大学学习的许多专业知识，使我的专业知识更加熟练与系统。通过毕业设计，我了解学习了许多以前没有接触到的领域，如逆变倍压电路等等。大大扩充了知识面。毕业设计使我更加清楚的认识的自己的不足，从而扬长补短，提高自身能力和素质。毕业设计是个模拟的工作演习，这使我在以后的工作学习中更加游刃有余。由于自身能力的限制，本次毕业设计中还要些不足与缺陷，希望老师给予指正和指导。使我在下次的工作中能够做的更好。开环控制技术正弦脉宽调制在功率开关应用中，技术是其中最流行的种调制技术之。在中，个正弦参考电压波形与个三角形的载波信号波形相比较，产生门信号使开关逆变器工作。应用大功率时，功率消耗是其中个最重要的问题。控制基频算法可以最大限度地减少开关损耗。基于控制的方法也已开始实施来提高多级逆变器的性能,按水平或者垂直排列，对载波信号进行分类。垂直载体分布技术被定义相位耗散，相位相对耗散,选择性相位