RED APEEL（红苹果）擦鞋机外观豪华典雅，一般在宾馆、酒店、写字楼大厅进口一侧摆放，是人们进门后擦掉皮鞋上的尘土同时给皮鞋打蜡的机器。机器外观及结构见图一。电路主要结构是红外光检测电路驱动单相交流电机，通过电机转子轴两端固定内含液体蜡的毛绒抛光轮转动，实现擦鞋打蜡。这种机器的电路图或资料很难找到，笔者在收到故障机后测绘了电路见图二。  一、电路读解 控制电路由脉冲红外光发射、红外光接收放大、触发和驱动等部分组成。Ic1是555时基电路芯片，接成了无稳态震荡方式。由于R1、R2阻值相等，导致C1的充放电时间相等，电路的两个暂稳态时间也相等，⑶脚输出连续的等幅方波脉冲，驱动红外光发射二极管D1发出脉冲红外光。关于555时基电路原理与应用，请读者参阅《无线电》1990年第10期至1991年第8期，俞鹤飞先生发表的《555时基电路浅谈》系列讲座。Ic2是内含两个运放单元的芯片LM358，红外光接收二极管D2与R4分压给Ic2（A）的同相输入端⑶脚输入脉冲电压，反相输入端⑵脚与输出端⑴脚并接，运放的这种接法其作用等同于分立元件组成的射级跟随器，只对信号电流放大，电压放大倍数等于1。⑴脚输出脉动电压经R6、C2输送到Ic2（B）的负输入端⑹脚，Ic2（B）与R7、R8、R9组成了闭环反相放大器，输出信号与输入信号相位相反，⑺脚输出反相的脉动直流电压。 是内含两个555时基单元电路的芯片NE556，Ic3（A）和Ic3（B）都接成了单稳态方式。单稳态，就是电路工作有稳态和暂稳态两种状态。稳态状态下,触发端遇到低电位使电路得到触发,电路由稳态翻转到暂稳态，暂稳态过后电路又恢复到稳态。V1、D3在LM358⑺脚输出的低电位的反相脉动直流电压到来时导通，把Ic3（A）的阈值端⑵脚钳位在低电位，触发端⑹脚与Ic2⑺脚相接，都是低电位，在这样的条件下，Ic3（A）在开机后就进入并保持暂稳态。Ic3（A）⑸脚输出高电位给Ic3（B）的触发端⑻脚，C4是加速电容，开机瞬间快速为Ic3（B）的⑻脚提供高电位，这样的条件使Ic3（B）开机就进入稳态，⑼脚输出低电位，V2截止，电机不转，机器处于等待状态。 有人擦鞋时，皮鞋进入毛绒抛光轮的下方，遮挡了D1发出的红外光，D2截止，Ic2（A）输出为0，Ic2（B）是反相放大器，输出高电位给Ic3（A）触发端⑹脚，D3、V1截止，同时，Ic3（A）⑴脚的内部放电端与地断开，R10开始对C3充电，由于C3容量很小，不到半秒钟阈值端⑵脚就达到2/3电源电压4V，Ic3（A）翻转进入稳态，⑸脚输出低电位，导致Ic3（B）的触发端⑻脚被触发，电路翻转进入暂稳态，⑼脚输出高电位，V2导通，J1吸合，电机得电运转，开始擦鞋、打蜡。同时，Ic3（B）⒀脚的内部放电端与地断开，R12开始对C5充电，C5两端电压开始上升， Ic3（B）的暂稳态开始计时。但是，擦鞋刚开始，皮鞋继续遮挡红外光，D2继续截止，Ic3（A）的⑸脚保持输出低电位的状态，由于555时基电路在输出低电位或负脉冲时具有吸入电流的特性，所以，C5电压上升到D4的门限电压后，D4开始导通，通过Ic3（A）的⑸脚接地，把Ic3（B）的阈值端⑿脚钳位在0.6V左右而不能上升，Ic3（B）保持暂稳态，电机继续运转。当皮鞋擦完前脸部位转为擦两侧和后跟部位时，皮鞋一般不遮挡红外光。这时，D2恢复导通，Ic2（B）⑺脚输出低电位，Ic3（A）触发端被触发翻转到暂稳态，其⑸脚输出高电位，D4截止。R12继续对C5充电，Ic3（B）的阈值端⑿脚电压继续逐渐上升，（在此期间，如果皮鞋又恢复到遮挡红外光的位置，D4将恢复导通）当Ic3（B）的阈值端⑿脚电压上升到2/3电源电压4V时，Ic3（B）的阈值端⑿脚被高电位触发，Ic3（B）翻转到稳态。⑼脚输出低电位，V2截止，电机失电停转。实测由皮鞋不遮挡红外光开始，到C5充电到4V，实际用时30秒种，这就是Ic3（B）暂稳态所用时间。在这期间，皮鞋的两侧和后跟部位一般都能擦完。 二、常见故障与检修 RED APEEL擦鞋机电路设计简洁合理，性能可靠，元器件布局合理。因此，主要芯片及外围元件故障很少，笔者检修几次擦鞋机遇到的故障主要是电源电路、红外传感器电路、驱动电路的元件故障造成。 1、电源电路故障主要是因为雷击或电网过电压等原因造成电源变压器B1初级烧毁，整流二极管损坏，造成机器不运转。 2、人们在使用机器擦皮鞋时，有时鞋子碰撞D1或D2，造成它们的位置移动或引脚折断，导致D2收不到红外光。这种情况下开机，电机长转不停。 3、驱动元件主要是J1 继电器出问题，触点颤抖、触点烧黑，造成接触电阻变大，不能给电机可靠送电，造成电机运转不稳或不转等，这需要更换继电器。 电路接通电源后，D2在遮光和受光两种状态下，各芯片引脚和V1发射极、基极电压值见表一，笔者是用MF-47指针表测量的，所以电路脉冲电压测量的只是有效值。 表一 Ic1引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 电压值（V） 0 3 4 6 空 3 3 6 Ic2引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 V1发射极 V1基极 蔗光电压(V) 0 0 0 0 3.2 3.2 3.4 6 0 0 受光电压(V) 0.5 0.5 0.5 0 3.2 2.5 3.2 6 1.2 0.3 Ic3引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 蔗光电压(V) 0 0 空 6 0 3.4 0 0 4.6 6 空 0.6 0.6 6 受光电压(V) 1.2 1.2 空 6 5.3 3.2 0 5.2 0 6 空 0 0 6 |
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