電工電子技術在聲光雙控開關設計中的應用
摘要:隨著人們生活現代化水平不斷提高,電力的供需矛盾日益加劇,為珍惜并節約每一度電,聲光雙控開關的設計達到了節約電能的要求。通過聲光雙控開關的設計,使學生熟練應用電工電子技術,進一步掌握了各元器件的工作原理及功能。聲光雙控開關的設計安全節電,使用壽命長且成本低,在很多住宅樓道都安裝了自動控制樓道燈,在日常生活中具有很大的實用性。
關鍵詞:電工電子技術;聲光雙控開關;電路設計;應用性
隨著人們生活現代化水平不斷提高,國民經濟的快速發展,電力的供需矛盾日益加劇,生產更多的電即意味著要消耗更多的煤、石油、天然氣、核原料等不可再生資源,還會帶來許多相應的環境問題。為此,我們應該從身邊做起,珍惜并節約每一度電。所以,現在很多住宅樓道都安裝了自動控制樓道燈。本設計安全節電、使用壽命長且成本低,達到了設計的要求,同時也實現了聲光雙控且能自動延時,可廣泛使用于公共場所的照明控制,在日常生活中具有很大的實用性。
1 總體方案設計
一個聲光雙控開關設計,使得該開關滿足以下要求:1)白天不亮,晚上亮;2)晚上一有聲音便能亮燈,并且時間持續在20秒內燈是亮的;3)該開關適用于人們活動時能發出聲響的場合,保證人們在光亮條件下活動,人走或休息后燈即熄滅。
1.1 總體方案與原理說明
本設計主要由橋式整流電路、降壓濾波電路、聲音信號輸入電路、光信號輸入電路、延時控制電路以及外接電路6部分組成,如圖1所示。
1.2 橋式整流電路
整流電路的工作原理:橋式整流電路是最基本的將交流轉換為直流的電路,如圖2所示。整流電路中的二極管是作為開關運用,具有單向導電性。橋式整流電路將220 V市電變成脈動直流電壓,再經過限流,穩壓,濾波輸出12 V直流電壓,為集成塊及三極管提供電源。聲音信號和光敏電阻感受到的光信號以“與”的關系來控制集成塊輸出高低電平,構成的延時電路,實現自動延時,然后集成塊的輸出控制晶閘管的導通和斷開,從而控制燈泡的亮與滅。
二極管橋式整流電路輸入、輸出之間的數量關系及二極管選擇的條件:
輸出電壓VO、輸出電流IO與輸入電壓V2的關系:
VO=2×0.45V2=0.9V2 (1)
IO=0.9×(VO/RL) (2)
二極管所承受的電流及耐壓值
IV=IO/2=0.45x(VO/RL) (3)
VRM=V2m (4)
單向橋式整流電路二極管選擇條件:
IVZ≥IO/2=0.45x(VO/RL) (5)
VRM≥V2m (6)
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