电力设备综合应用项目设计实习.doc

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1、实习报告 目录目录1第一章 绪 论1第二章 系统硬件选择22.1.1 NE555的引脚22.1.2 NE555的相关应用42.2 开关二极管62.2.1特点62.2.2 参数62.3光敏电阻器82.3.1光敏电阻器的参数特性92.3.2 光敏电阻器工作原理102.3.3光敏电阻器的分类102.4 稳压二极管112.4.1 主要参数112.4.2 识别判断132.5 小型电磁继电器152.5.1 技术参数152.5.2 测试16第三章 电路整体设计173.1 预期实现功能173.2 各部分电路功能173.2.1 电源电路173.2.2 光照控制电路183.2.3 小灯显示电路193.3系统工作原

2、理193.4方案的优势20第四章 电路的安装及调试21参考文献22结 束 语23附录1：电路总图24附录2：元器件清单24总 结25第一章 绪 论电能作为一种绿色能源，在各国能源应用范畴中占越来越大的比重。据中国工程院院士陈良惠调查得出论断，估计在2015年，全国的用电量将达2.7万亿度，其中照明用电量将超过3000亿度。因LED照明耗电仅为传统白炽灯和HID灯的1/3,若采取LED灯交换现有的传统灯具，将有望节俭电能2/3.其勤俭能源的效果可见一斑。调光技术的应用将进一步降低耗能，节俭照明用电。目前，公共照明用电占全部照明范畴三分之一，高达1000亿度。在国内，城市一般从薄暮5:30或6:0

3、0开始亮灯，但是小型城市在夜晚9点后、大中城市在午夜12点后，途径上路人稀疏，即便在北京、上海及广州等热闹的都市，凌晨2、3点之后，途径上也稀有行人和车辆。从这一段时间开始至凌晨6点路灯熄灭，在低交通流量的途径上仍保持较高的照度显然没有非常的必要。若能采取调光技术，使得LED路灯的输出功率在午夜12点后随着交通流量的减少而降低至一半，将勤俭用电高达500亿度，相当于勤俭了2009年三峡电站全年发电量的大概八分之五（三峡电站2009年发电798.5亿千瓦时），节能效果非常显著。并且国家正在提倡节能减排，如果在自然光够强的情况下，就不需要台灯的光亮了，所以就需要用光敏电阻实现对整个台灯电路的通路或

4、者断路，这样一来，就能实现对电能资源的节约，以免浪费。第二章 系统硬件选择系统总体框图如下：光敏输入电路整流电源电路时基电路NE555小灯显示电路2.1 时基集成电路NE555NE555 （Timer IC）为8脚时基集成电路，大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年中非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，后来基于CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位功能并没变化，所以到目前都

5、可直接的代用。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。2.1.1 NE555的引脚Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出脚位，移至比电源电压

6、少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻

7、抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。图1.1 NE555内部构造图2.1.2 NE555的相关应用NE555的作用范围很广，但一般多应用于单稳态多谐振荡器及无稳态多谐振荡器。下面是NE555的典型应用电路。（1）多谐振荡器电阻R1、R2和电容C1构成定时电路。定时电容C1上的电压UC作为高触发端TH（6脚）和低触发端TL（2脚）的外触发电压。放电端D（7脚）接在R1和R2之间。电压控制端K（5脚）不外接控制电压而接入高频干扰旁路电容C2（0.01uF）。直接复

8、位端R（4脚）接高电平，使NE555处于非复位状态。多谐振荡器的放电时间常数分别为tPH0.693（R1+R2）C1tPL0.693R2C1振荡周期T和振荡频率f分别为T=tPH+tPL0.693（R1+2R2）C1f=1/T1/0.693（R1+2R2）C1（2）单稳态触发器NE555的高触发端TH（6脚）和放电端D（7脚）接RC定时电路，低触发端TL（2脚）外接触发信号。单稳态触发器的定时时间就是输出脉冲的宽度Tw。Tw1.11R1C1（3）RS触发器当6脚（相当于R端）电压高于（2/3）VCC时，输出为低电平。当2脚（相当于/S端）电压低于（1/3）VCC时，输出为高电平。NE555的封

9、装如图1.2:图1.2 NE555的外部封装NE555的技术参数如表1.1：表1.1 NE555的技术参数描述温度范围型号8-PIN引脚塑料小外形（SO）封装0 to +70CNE555D8-PIN引脚塑料双列直插式封装（DIP）0 to +70CNE555N8-PIN引脚塑料双列直插式封装（DIP） -40C to +85CSA555N8-PIN引脚塑料小外形（SO）封装 -40C to +85CSA555D8-PIN引脚密封的陶瓷双列直插式封装（CERDIP） -55C to +125CSE555CFE8-PIN引脚塑料双列直插式封装（DIP） -55C to +125CSE555CN14

10、-PIN引脚塑料双列直插式封装（DIP） -55C to +125CSE555N8-PIN引脚密封CERDIP -55C to +125CSE555FE14-PIN引脚的陶瓷双列直插式封装（CERDIP） 0 to +70CNE555F14-PIN引脚的陶瓷双列直插式封装（CERDIP） -55C to +125CSE555F14-PIN引脚的陶瓷双列直插式封装（CERDIP） -55C to +125CSE555CF2.2 开关二极管IN4148是一种小型的高速开关二极管，开关比较迅速，广泛用于信号频率较高的电路进行单向导通隔离，通讯、电脑板、电视机电路及工业控制电路.2.2.1特点非常通用

11、的一种高频开关二极管。包括DO35、LL34、SOD323、SOT23、0805封装均有。100V反向耐压和150mA平均正向电流，非常适合一般场合做普通整流用。4pF的结电容和4nS的反向恢复时间足够满足多数场合使用。非常易于获得，以及价格低廉，通用性极广的一个小信号高频二极管。2.2.2 参数二极管类型：高频小信号电流：正常正向电流 If:150mA ； 最大正向电流 Imax:500mA； 最大重复峰值电流 Ifs:450mA电压：最大重复峰值电压 Umax:100V； 最大连续反向电压 Urrm:75V； 最大正向电压 Uf :1V时间：反向恢复时间 trr :4ns功率：最大功耗 P

12、tot:500mW封装：玻璃封装:SOD-27（DO-35）针脚数:2外径：1.85mm外部长度（高度）：4.25mm结温：最高结温 Tj :200表面安装器件：轴向引线1N4148和1N5819的区别高频、低压、大电流特性是1N5819二极管与普通二极管的不同点，它广泛被应用于开关电源、变频器、驱动器等电路，作高频、低压、大电流整流、续流、保护二极管使用。1N5819的特点是速度超快（开关损耗低），正向压降特低（电压损耗低），不过反向耐压也低，通常少于60V，适用于低压(不高于12V)开关电源。1N5819二极管的另一个用途是稳压，利用其反向特性。所以，耐压低，而电流又不大的时候，可以考虑用

13、稳压管代替。1N4148是点接触型的小电流高频开关二极管，速度高，不过工作电流才150mA，广泛用于信号频率较高的电路。1N5819管的反向漏电比较大一点，但是电容小，速度快。但是还没1N4148快，毕竟1N4148的用途是高频检波，而不是整流。1N4148和1N4007的区别:1N4148和1N4007在一般小电流（100mA以下，反向电压100V以下）、不重要场合可应急能互相替换。1N4148是小电流开关管，100V耐压,1N4007是整流管,1A-1000V.代用型号都很多的种类。表1.2 1N4007系列二极管参数型号1N40011N40021N40031N40041N40051N40

14、061N4007电流（A)1111111电压（V）501002004006008001000图1.3 1N4007二极管的外部封装2.3光敏电阻器光敏电阻又称光敏电阻器或光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱

15、，电阻减小，入射光强，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.40.76）m的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金

16、或铟等金属形成的。一般光敏电阻器结构如右图所示。光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示光敏电阻常用硫化镉（CdS）制成。它分为环氧树脂封装和金属封装两款，同属于导线型（DIP型），环氧树脂封装光敏电阻按陶瓷基板直径分为3mm、4mm、5mm、7mm、11mm、12mm、20mm、25mm 。2.3.1光敏电阻器的参数特性根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器、可见光光敏电阻器。（1）光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流

17、之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。（2）暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。（3）灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。（4）光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。（5）光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光

18、照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。（6）伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。（7）温度系数。光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。（8）额定功率。额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。2.3.2 光敏电阻器工作原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造

19、光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。入射光消失后，由光子激发产生的电子空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。2.3.3光敏电阻器的分类一、按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻

20、。后者性能稳定，特性较好，故大都采用它。 二、根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：1、紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。2、红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。3、可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度

21、检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。图1.4 光敏电阻结构图图1.5 光敏电阻外部封装2.4 稳压二极管稳压二极管，英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1，稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。2.4.1 主要参数1.Uz 稳定电压指稳压管通过额定电流时两

22、端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。例如，2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。2.Iz 额定电流指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要多消耗电能。3.Rz 动态电阻指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般是工作电流愈大，动态电阻则愈小。例如，2CW7C稳压管的工作电流为 5mA时，Rz为18;工作电流为1OmA时，Rz为8;为2

23、0mA时，Rz为2 ; 20mA则基本维持此数值。4.Pz 额定功耗由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mWo5. -温度系数如果稳压管的温度变化，它的稳定电压也会发生微小变化，温度变化1所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数（单位：/）。一般说来稳压值低于6V属于齐纳击穿，温度系数是负的；高于6V的属雪崩击穿，温度系数是正的。温度升高时，耗尽层减小，耗尽层中，原子的价电子上升到较高的能量，较小的电场强度就可以把价电子从原子中激发出来产生齐纳击穿，因此它的温度系数是负的。雪崩击穿发生在耗尽

24、层较宽电场强度较低时，温度增加使晶格原子振动幅度加大，阻碍了载流子的运动。这种情况下，只有增加反向电压，才能发生雪崩击穿，因此雪崩击穿的电压温度系数是正的。这就是为什么稳压值为15V的稳压管其稳压值随温度逐渐增大的，而稳压值为5V的稳压管其稳压值随温度逐渐减小的原因。例如2CW58稳压管的温度系数是+0.07%/C，即温度每升高1C，其稳压值将升高0.07%。对电源要求比较高的场合，可以用两个温度系数相反的稳压管串联起来作为补偿。由于相互补偿，温度系数大大减小，可使温度系数达到0.0005%/。36.IR 反向漏电流指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时

25、，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。2.4.2 识别判断（1）正负极识别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。这里指的是指针式万用表。（2）色环稳压二极管识别色环稳压二极管国内产品很少见，大多数来自国外，尤其以日本产品居

26、多。一般色环稳压二极管都标有型号及参数，详细资料可在元件手册上查到。而色环稳压二极管体积小、功率小、稳压值大多在10V以内，极易击穿损坏。色环稳压二极管的外观与色环电阻十分相似，因而很容易弄错。色环稳压二极管上的色环代表两个含义：一是代表数字，二是代表小数点位数（通常色环稳压二极管都是取一位小数，用棕色表示。也可理解为倍率即：10（的1次方），具体颜色对应的数字同色环电阻）由于小功率稳压二极管体积小，在管子上标注型号较困难，所以一些国外产品采用色环来表示它的标称稳定电压值。如同色环电阻一样，环的颜色有棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑，它们分别用来表示数值1、2、3、4、5、6、7、8、9

27、、0。有的稳压二极管上仅有2道色环，而有的却有3道。最靠近负极的为第1环，后面依次为第2环和第3环。仅有2道色环的。标称稳定电压为两位数，即“ V”（几十几伏）。第1环表示电压十位上的数值，第2环表示个位上的数值。如：第1、2环颜色依次为红、黄，则为24V。有3道色环，且第2、3两道色环颜色相同的。标称稳定电压为一位整数且带有一位小数，即“. V”（几点几伏）。第1环表示电压个位上的数值。第2、3两道色环（颜色相同）共同表示十分位（小数点后第一位）的数值。如：第1、2、3环颜色依次为灰、红、红，则为8.2V。有3道色环，且第2、3两道色环颜色不同的。标称稳定电压为两位整数并带有一位小数，即“.

28、 V”（几十几点几伏）。第1环表示电压十位上的数值。第2环表示个位上的数值。第3环表示十分位（小数点后第一位）的数值。（3）与普通整流二极管的区分首先利用万用表R1K挡，按把被测管的正、负电极判断出来。然后将万用表拨至R10K挡上，黑表笔接被测管的负极，红表笔接被测管的正极，若此时测得的反向电阻值比用R1K挡测量的反向电阻小很多，说明被测管为稳压管；反之，如果测得的反向电阻值仍很大，说明该管为整流二极管或检波二极管。这种识别方法的道理是，万用表R1K挡内部使用的电池电压为1.5V，一般不会将被测管反向击穿，使测得的电阻值比较大。而R10K挡测量时，万用表内部电池的电压一般都在9V以上，当被测管

29、为稳压管，切稳压值低于电池电压值时，即被反向击穿，使测得的电阻值大为减小。但如果被测管是一般整流或检波二极管时，则无论用R1K挡测量还是用R10K挡测量，所得阻值将不会相差很悬殊。注意，当被测稳压二极管的稳压值高于万用表R10K挡的电压值时，用这种方法是无法进行区分鉴别的。图1.6 稳压二极管外部封装2.5 小型电磁继电器电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，

30、从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。2.5.1 技术参数（1）额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。（2）直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万用表测量。（3）吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小

31、电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。（4）释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。（5）触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。2.5.2 测试（1）测触点电阻用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出

32、哪个是常闭触点，哪个是常开触点。（2）测线圈电阻可用万能表R10档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。（3）测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。（4）测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的1050%，如果释放电压太小（小于1

33、/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。第三章 电路整体设计3.1 预期实现功能利用NE555型时基集成电路构成的光控照明控制器如图，该控制器在白天不工作，在光照较弱时自动点亮，可用于路灯、机关单位门灯、医院走廊照明灯及建筑工地用灯等。3.2 各部分电路功能3.2.1 电源电路图1.7 电源电路本次设计采用桥式整流电路。桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。半波整流利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的

34、正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。 桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤。桥式整流器 BRIDGE RECTIFIERS，也叫做整流桥堆。桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘塑料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。3.2.2 光照控制电路图1.8 光照控制电路光控照明控制器由电源电路、光敏电

35、路和555时基集成电路组成。其中电源电路由降压电容器C1、整流二极管VD1VD4、稳压二极管VS、铝箔电容器C2组成；光敏电路由光敏电阻器RL和电位器RP组成；555时基集成电路由NE555型时基集成电路及其外围元器件组成。3.2.3 小灯显示电路图1.9 小灯显示电路小灯显示电路主要由40W白炽灯，小型电磁继电器以及保护二极管组成。小灯连入继电器的公用触点和常开触点，当电磁继电器的线圈通电，产生电磁场就会吸合继电器的常开触点，让小灯通入电流，小灯显示电路正常工作。继电器线圈是一个电感性质，电感有一个特性，流经电感线圈的电流不能突变，如果突然切断电感线圈的电流，电感本身就会产生一个很强的电动势

36、，来试图维持电流不变，这个电动势往往非常强，它会击穿试图阻断电流开关，无论是空气开关，还是半导体开关。如果是空气开关，就会击穿空气，造成不能断电，如果是半导体开关，就会烧毁这个开关。电动势提供一个泄放的通路，由于电动势的方向与电源的方向相反，所以叫做反向电动势，二极管也是反向接入的。有了保护二极管，电动势就不会太高了，保护了开关和其他元器件不至于损坏。3.3系统工作原理时基集成电路IC集成施密特触发器，白天外界的光线较强，光敏电阻器RG呈低阻，IC的2、6两脚为高电平，大于1VDD/3，处于复位状态。其输出端3脚输出低电平，继电器K不动作，路灯EL不亮。晚上RG呈高电阻，使IC的触发段即2脚处

37、于低电平（小于VDD/3）,时基集成电路置位，其输出端3脚变为高电平，继电器K得电吸合。其动合触点K1闭合，路灯EL通电发光。R2与C3组成干扰脉冲吸收电路，可防止因短暂光线（如雷电闪光、车辆灯光等）干扰电路的正常工作。由于时基集成电路组成的施密特触发器具有VDD/3的回差电压，从而可避免继电器在光控临界点处的频繁跳动而造成路灯EL的闪亮。3.4方案的优势光控照明控制器选用NE555型时基集成电路作为控制元件，其控制特性较好，不但制作简单、调试容易，而且电路的静态功率消耗也很小。目前，市面上已有成品出售，用户可根据实际需要进行选用。此外，本电路可用于白炽灯的自动控制外，也可用于高压钠灯、节能荧

38、光灯等各种灯具。K选用小型中功率电磁继电器，如触点容量不够，可用它控制中间继电器再驱动路灯的亮灭。第四章 电路的安装及调试元气件安放时按照电路中的位置，从左到右，从上到下的顺序安放，然后用电烙铁焊接。电路安装好后，在通电调试之前，必须认真检查电路连线是否有错误。对照电路图，按从左到右，从上到下的顺序逐级对应检查。特别要注意检查电源是否接错，电源与地之间是否有短路，集成电路和晶闸管的引脚是否接错，轻轻拨动元器件，检查焊点是否牢固等。检查无误后，调试好所需要的电源电压数值，并确定电路板电源端无短路现象，然后给电流接通电源，调试电路。二极管以及电阻电容元件均按照图表取值。微调电位器RP,因为能改变分

39、压点的电位高低，所以能调节光控的灵敏度，从而使小灯在我们需要点亮的时候通电发光。具体调试时，将RP旋至阻值最大处，将光敏电阻RG放在相当于夜晚的暗光处，用绝缘性能好的十字起子缓慢微调RP,估量到某一位置时，继电器K吸合，小灯通电发亮。通过几次调试，将RP调试到最灵敏的阻值。参考文献1 韦巍；智能控制技术M. 北京：机械工业出版社；2000；2 华成英；模拟电子技术基础. 高等教育出版社；2003；3 周惠潮；常用电子元件及典型应用. 电子工业出版社；2006；4 张庆双；电子元件的选用与检测M. 北京机械工业出版社；2003；5 刘浩斌；数字电路与逻辑设计.电子工业出版社；2007 结 束 语

40、 随着科学技术的发展，尤其是现在对能源的合理利用的重视，各种自动调光灯已经广泛应用在各种自动化生产线上。光控以及其他控制的调光灯一直是照明领域中重要的研究课题之一。座位一种重要的而且普及非常广的一种照明设备，自动控制调光灯有着举足轻重的位置。本文通过设计基于光敏电阻的调光灯电路，来实现对白炽灯的自动控制，经过研究、设计、组装、调试等，证明此方案可行。总结以上，本文对以下几点有着很深的讲解： （1） 光控调光灯控制系统的总体方案。（2） 对光控电路以及控制电路的相关元件进行选型。（3） 进行对整个电路的灵敏度调试。附录1：电路总图附录2：元器件清单名称型号规格数量时基集成电路NE5551整流二极

41、管1N40044开关二极管1N41481稳压二极管1N52421光敏电阻器MG44-031中功率电磁继电器JZC-22FA1电阻1M1电阻100K1电位器330K1电解电容330F1电解电容100F1瓷片电容0.68F1瓷片电容0.01F1总 结 通过本次实习，我们进一步熟悉了基本的焊接技术，光控电路的焊接、检测与调试，知道了电子产品的安装过程，还进一步掌握了电子元器件的识别及质量检验，培养了严谨的学习和工作作风把课上的理论知识和实践能力结合起来。通过本次实习，我得到了很大的收获，这些都是以前在课堂理论学习生活中学无法学到的。在两周的实习生活中我进一步熟悉了几种电工工具的使用方法，导线与导线的连接方法，导线与器件的连接，了解了电路安装中走线、元件布局等基本常识；对以前学习的理论知识和实践技能进行了结合，本次实习大大增强了我们的团队合作意识，培养了我们的动手能力和细心严谨的作风，综上所述，在很大程度上提高了我们的综合素质，是我们的理论知识能融入实践当中，为以后的工作打下坚定的基础。第 26 页