插卡式电源开关控制电路设计

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1、毕业设计论文插卡式电源开关电路设计系电子信息工程系专业电子信息工程姓名冯应龙班级电子082学号_0801023221_指导教师陈洁职称讲师设计时间2010.11.22－2011.1.821目录摘要3引言4第一章相关电子元器件及基础知识51.1光敏二极管和光敏三极管51.1.1光敏二极管的结构与原理51.1.2光敏三极管的结构与原理51.2光敏三极管的主要特性6第二章电路仿真设计软件Multisim92.1Multisim简介92.2Multisim的主要功能9第三章插卡式电源开关控制电路设计113.1宾馆房

2、间内交流电源控制方案设计113.2光电控制器控制方案设计113.3电源电路133.4用Multisim进行光电控制器的模拟设计153.5光电控制器电路总图16第四章整机电路194.1元器件选择20结束语21参考文献2221插卡式电源开关控制电路设计摘要本论文主要介绍一种插卡式电源开关控制电路，它利用光敏晶体管作为传感器，和其它器件组合对宾馆室内的供电电源进行控制，采用电路仿真软件Multisim进行仿真设计。设计好的控制电路，插入卡使供电电源接通，拔掉卡使供电电源切断，从而达到节能的目的。关键词光敏晶体管；

3、插卡控制；Multisim；电路仿真21插卡式电源开关控制电路设计引言传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。随着现代科学技术的迅速发展，传感器的类型也愈来愈多，光敏晶体管就是其中的一种。光敏晶体管是一种将光信号变换为电气信号的光电传感器。虽然光敏晶体管问世时间较短，但随着人们对它的认识不断深入，光电传感器在国民经济各个领域得到了极为广泛的运用，以光敏晶体管为主的光电控制器也进

4、入千家万户。例如用光电控制器控制路灯，用光声控制器控制楼梯电灯等等。在宾馆内、客人出门不关灯，不关空调等电器设备的现象比较普遍，这就造成了能源的极大浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。本文要设计的一种光电控制器就是要解决这个问题的。21插卡式电源开关控制电路设计第一章相关电子元器件及基础知识1.1光敏二极管和光敏三极管1.1.1光敏二极管的结构与原理半导体光敏二极管与普通二极管相比，有许多共同之处，它们都有一个PN结，均属单向导电性的非线性元件。光敏二极管一

5、般在负偏压情况下使用，它的光照特性是线性的，所以适合检测等方面的应用。光敏二极管在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流（暗电流）很小（即处于截止状态）。受光照射时，结区产生电子—空穴对，在结电场的作用下，电子向N区运动、空穴向P区运动而形成光电流，光敏二极管的光电流I与照度之间呈线性关系[1]。光敏二极管的结构图和符号图见图1，光敏二极管的接线示意图见图2。图1光敏二极管的结构图和符号图图2光敏二极管的接线示意图1.1.2光敏三极管的结构与原理光敏三极管是一种相当于在基极和集电极之间接有光电二极管的普通三极

6、管。在正常工作情况下，此二极管应反向偏置。因此，不管是P-N-P还是N-P-N型光敏三极管，一般用基极—集电极作为受光结。当集电极加上相对于发射极为正电压且基极开路时，基极—集电极处于反向偏压下，它的工作机理完全与反偏压的光敏二极管相同。这里，入射光子在基区被吸收而产生电子—21插卡式电源开关控制电路设计空穴对，形成光生电压。由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了的信号电流。因此，从这点可以明确地说，光敏三极管是一种相当于将基极光敏二极管的电流加以放大的普通晶体管放大器[2]。

7、NPN光敏三极管的结构图见图3，NPN光敏三极管的符号和接线示意图见图4。图3NPN光敏三极管的结构图图4NPN光敏三极管的符号和接线示意图1.2光敏三极管的主要特性光敏三极管的特性有很多个，本文只叙述常用的几个。（1）光敏三极管的光敏特性光敏三极管的光敏特性主要是其峰值波长。硅管的峰值波长为900nm，锗管的峰值波长约为1500nm。由于锗管的暗电流比硅管大，因此锗管的性能较差。故在可见光或探测赤热状态物体时，一般都选用硅管；但对红外线进行探测时，则采用锗管比较适合。光敏三极管的光谱特性图见图5。图5光敏

8、三极管的光谱特性图21插卡式电源开关控制电路设计（2）光敏三极管的的伏安特性光敏三极管在不同的照度下的伏安特性与一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性类似。因此，只要将入射的强度看作是三极管的基极电流Ib，就可将光敏三极管看成一般的晶体管。光敏三极管不仅能把光信号变成电信号、而且输出的电信号较大。光敏三极管的伏安特性图见图6。图6光敏三极管的伏安特性图（3）光敏三极管的光照特性光敏三极管的光照特性如图7所示。它给