声光双控开关的设计.doc

《声光双控开关的设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、西南科技大学电气专业方向设计报告课题名称：声光双控开关的设计设计时间：2012.10---2012.11学院：信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：西南科技大学信息工程学院制摘要声光控制开关是一种当环境亮度高时，有声响灯也不亮，当环境亮度低时，利用人的脚步声、说话声、击掌声等声音作用使灯点亮，亮灯一定时间后能自动熄灯的自动控制照明开关。声光双控灯是在灯内加入声光延时线路，是集声学、光学和延时技术为一体的声光延时线路，可广泛应用于建筑楼道、长房、庭院过道等等一系列公共场所，代替了长明灯给人们带来的种种不便和不必

2、要开支及不必要的能耗，是现代极理想的新颖绿色照明开关，优点囊括节能，避免人为或等等物理损耗，节省维修开支等等，并延长了开关寿命。 在本设计中介绍了声光控路灯控制器的适用范围及工作原理，白天光照良好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮，夜晚光暗，电路拾音器只要检测到有声响发出，就会自动亮为过路人照明，然后延时熄灭，节电效果可想而知。关键词：声光双控；光敏电阻；自动照明；开关一、设计目的本文设计的声光双控照明开关，在白天或光线较强时，开关为自锁状态，灯不亮，当夜间或光线较弱时，开关呈预备工作状态，当有人经过开

3、关附近时，作出声响（如脚步声、话语声、拍手声等），开关自动打开，灯亮，延时熄灭。从而实现了“人来灯即亮，人走灯便熄”如此实用的效果，代替了长明灯，真正达到简单、经济及方便使用的效果。二、控制要求该开关白天不导通，到了晚上，一有声响便自动导通，且延时设熄灭。该开关适用于人们活动时能发出声响的场合，能够在光线较暗的情况下照明，人走或休息后灯即熄灭。三、声光控制元件1光敏电阻的工作原理光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电

4、阻减小，入射光弱，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）。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。一般光敏电阻器结构图2-1所示。图2-1光敏电阻的结构和外形光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也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

5、其窗的管壳里就构成光敏电阻如图所示。为了增加灵敏度，两电极常做成梳电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。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。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。光逐渐恢复原值，电流渐减小。2可控硅的工作原理晶闸管又叫可控硅。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是

6、单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2-7a〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2-7b〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。图2-7（a）晶闸管结构图2-7(b)晶闸管符号为了能够直观地认识晶闸管的工作特性，如图2-8所示。晶闸管VS与小灯泡EL串联起来，通过开关S接在直流

7、电源上。阳极A是接电源的正极，阴极K接电源的负极，控制极G通过按钮开关SB接在3V直流电源的正极(这里使用的是KP5型晶闸管，若采用KP1型，应接在1.5V直流电源的正极)。晶闸管与电源的这种连接方式叫做正向连接，也就是说，给晶闸管阳极和控制极所加的都是正向电压。当合上电源开关S，小灯泡不亮，说明晶闸管没有导通；再按一下按钮开关SB，给控制极输入一个触发电压，小灯泡亮了，说明晶闸管导通了。图2-8晶闸管工作电路3驻极体将电介质放在电场中就会被极化。许多电介质的极化是与外电场同时存在同时消失的。也有一些电介质，受

8、强外电场作用后其极化现象不随外电场去除而完全消失，出现极化电荷“永久”存在于电介质表面和体内的现象。这种在强外电场等因素作用下，极化并能“永久”保持极化状态的电介质，称为驻极体，又叫永电体，如图2-9。图2-9驻极体驻极体具有体电荷特性，即它的电荷不同于摩擦起电，既出现在驻极体表面，也存在于其内部。若把驻极体表面去掉一层，新表面仍有电荷存在；若把它切成两半，就成为两块驻极体。这一点可与