在红外节能开关插座的硬件电路设计中,检测电路负责检测负载电视机输入端处于不同状态下的电压波形,并将采样到的波形数据送入后级放大电路,经过放大后的波形数据再交由比较电路和单片机进行分析处理。
线圈是采样负载输入电压波形的重要器件,根据电磁学理论,忽略线圈边缘散场,且假定中心为均匀磁场的情况下,由式(1)可计算出的检测电路线圈匝数为[O.5,5]匝。
式中:N为线圈匝数(单位:匝);B为管子聚焦中心磁感应强度(单位:G);l为偏转线圈的有效长度(单位:cm);I为流过线圈的电流(单位:A);β为偏转线圈轴线中心点与偏转线圈直径的夹角。
一般来说,线圈的匝数和电压成正比关系,减小线圈匝数有助于电压波形的采样,不利于电压波形的稳定;增加线圈匝数在一定程度上可以提高电压波形的采样稳定性,但采样精确度又会有所降低。为了从估算值中准确确定检测电路线圈的匝数,需要对开关插座进行变线圈匝数的试验,以寻找最佳的线圈匝数。
在试生产的批量产品中,随机选取56个半成品作为试件,设计实测方案来完成电感线圈匝数的求值。首先进行O.5匝线圈的测试,如果达不到指标要求,则将线圈匝数直接调至最大值5匝再进行测试。如果性能指标仍未达到设计要求,就以1匝为基数减少线圈匝数进行测试,直至减少到2匝(含2匝)为止。若还是达不到设计要求,则将减小的基数改为0.5匝,也就是按1.5匝的线圈进行测试。根据上述试验方案先选择0.5匝的线圈匝数,试验测得波形良好的是53个,产品的优良率为94.6%;待机或开机波形不良的有2个,波形不稳定的1个。用同样方法进行5匝、4匝、3匝、2匝和1.5匝线圈的试验,测得如表1所示的数据,产品优良率为87.5%,89.3%,78.6%,89.3%和83.9%,可见线圈N=0.5匝的产品性能最佳。