智能仪表课程设计7

《智能仪表课程设计7》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、光控自动照明灯的设计姓名：张实磊学号：201003050502专业：电气工程及其自动化班级：2010级02班第一章设计任务和设计要求1.1设计任务设计一个简易光控自动照明灯电路1.2设计要求（1）要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应控制照明灯的亮灭。（2）要求电路能够实现有光线时灭，无光线时亮。（3）根据上述要求选定设计方案，画出总电路图，写出详细的工作原理。（4）要求应把所有接线的接口端用黑胶布包起来，以防接口相碰导致短路。（5）元器件排列必需有规则（6）焊接美观。1.3系统方框图图1-3系统方框图第二章电路原理2.1总设计原理总设计电路原理图如下图3-1，

2、可控硅VS构成灯泡Lamp的主回路，控制回路由二极管VD和电阻R1和R2与RG组成的分压器构成。二极管VD的作用是为控制回路提供直流电源。白天自然光线较强，光敏电阻器RG呈现低阻，它与R1和R2分压的结果使可控硅VS的门极处于低电平，可控硅VS关断，灯Lamp不亮。夜幕来临时，照射在RG上的自然光线较弱，RG呈现高电阻，故使VS的门极呈高电平，VS因获得正向触发电压而导通灯Lamp点亮。改变电阻R1和R2总的阻值，可以调整电路的起控点，使电灯在合适的光照度下开始点亮发光。本电路另一个特点是它具有软启动功能，因为夜幕降临时，自然光线是逐渐缓慢变弱，所以光敏电阻RG的阻

3、值是逐渐增大，VS门极电平也是逐渐升高，所以可控硅由阻断态变为导通态要经历一个微导通与弱导通阶段，灯泡有一个逐渐变亮的软启动过程。当VS完全导通时，流经Lamp的电流也是半波交流电，即电灯是处于欠压工作状态。这两个因素对延长灯泡寿命极为有利，所以本电路十分适宜路灯使用，可免去频繁更换灯泡的麻烦。图2-1电路原理设计图第三章元器件明细表VS采用触发电流较小的小型塑封单向可控硅，如2N6565、MCR100-8型等。VD用1N4007型整流二极管。RG可用MG45型非密封型光敏电阻器，要求亮阻与暗阻相差倍数愈大愈好，电阻可用1/2W碳膜电阻；灯Lamp宜用100W以下的

4、白炽灯泡。在第五章的图5-1是本机印制电路板图，印制电路板尺寸为145mm*95mm,除灯泡外，其余所有元件都可装焊在自制的电路板上。本电路一般情况下不用做任何调试，即可投入使用。如嫌电路起控点不合适，可以适当变更电阻R1和R2总的阻值。阻值大，起控灵敏度低，即环境自然光线要求比较暗的情况下，电灯Lamp才点燃；阻值小，起控灵敏度高，即环境光线稍暗，电灯Lamp即点亮。下面是部分元气件的介绍。3.1整流二极管  图4-1整流二极管整流二极管一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。其结构如图1所示。P区的载流子是空穴,N区

5、的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造(掺杂较多时容易反向击穿）。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流

6、二极管主要用于各种低频半波整流电路，如需达到需连整流桥使用。3.2单向可控硅单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用  图4-2单向可控硅下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。单向可控硅的工作原理：可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备，可控硅

7、才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。表3-1元器件明细表名称型号电阻1R12.2M/0.25w电阻2R25.6M/0.25w整流二极管VDIN4007光敏电阻RGMG45单向可控硅VS100-6灯泡H~220V插头~220v第四章原理图PCB板设计出原理图之后，为了方便排版和焊接，需对电路原理图做出应刷电路板，如下图4-1所示为PCB图，作好图后就可以按照PCB图进行排列电子元器件，和确定焊接槽。图4-1电路图的