【正文】 220uC10.47uR1560kQD2W005GU220VVT4FMMT491ARV11.1mH12VU1Q5004L44 電路 PCB板圖的制作 17 4 電路 PCB 板圖 的制作 本次設(shè)計(jì)中，我使用 PROTEUS 軟件來(lái) 畫(huà)電路以及制作 PCB 板， 用 Proteus 制作 PCB通常包括以下一些步驟：（ 1）繪制電路原理圖并仿真調(diào)試；（ 2）加載網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝；（ 3）規(guī)劃電路板并設(shè)置相關(guān)參數(shù)；（ 4）元件布局及調(diào)整；（ 5）布線并調(diào)整；（ 6）輸出及制作 PCB。光敏三極管 VT5 選用暗電流 Id 較小 ,光電流 Ic 較大 3UD，降壓電容選用耐壓 400V以上的金屬化紙介電容器，全橋整流的 QD 的反向擊穿電壓選用 1A300V 以上的器件，以確保安全。光耦合器是 70年代發(fā)展起來(lái)產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。 二 光電隔離 光敏三極管的另一個(gè)作用是傳輸信號(hào)，光耦合器（ optical coupler，英文縮寫(xiě)為 OC）亦稱光電隔離器，簡(jiǎn)稱光耦。方法就是在電路中安裝計(jì)數(shù)器，使得亮度差維持一定時(shí)間才可以使日光燈強(qiáng)制關(guān)閉。同樣造成很大浪費(fèi)。采光點(diǎn)的選取是一個(gè)關(guān)鍵，因?yàn)椴⒉皇敲恳粋€(gè)教室的明亮程度都是相同的，我們可以采用多點(diǎn)取樣來(lái)達(dá)到這個(gè)要求。 一 測(cè)量光亮度 在教室圖書(shū)館，很多時(shí)候日光燈白天也亮著，在宿舍里面，日光燈經(jīng)常是晝夜不息，同學(xué)們對(duì)這種浪費(fèi)已經(jīng)麻木不仁了。視覺(jué)是人體最重要的感覺(jué)，因此，我覺(jué)得通過(guò)光來(lái)控制電路真是太精妙了，而光敏的二極管三極管恰好就完成這個(gè)任務(wù)。雖然重點(diǎn)學(xué)習(xí)了晶體管的放大作用，但是我對(duì)晶體管的開(kāi)關(guān)作用更感興趣?；鶇^(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大， PNP 型三極管發(fā)射區(qū) 發(fā)射 的是空穴，其移動(dòng)方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里； NPN 型三極管發(fā)射區(qū) 發(fā)射 的是自由電子，其移動(dòng)方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光 譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。再對(duì)調(diào)兩表筆，比較兩次測(cè)量結(jié)果，阻值較小時(shí)，黑表筆接的是源極，紅表筆接的是 漏極 。源極輸出有三根引出線，漏極 D 接電源正極，源極 S 經(jīng)電阻接地，再經(jīng)一電容作信號(hào)輸出；漏極輸出有兩根引出線，漏極 D 經(jīng)一電阻接至電源正極，再經(jīng)一電容作信號(hào)輸出，源極 S 直接接地。駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電聲性 能好，價(jià)格低廉，應(yīng)用非常廣泛。 2k。漏極輸出有電壓增益，因而話筒靈敏度比源極輸出時(shí)要高，但電路動(dòng)態(tài) 范圍略小。漏極輸出類似晶體三極管的共發(fā)射極放入。源極 S 與地之間接一電阻 Rs 來(lái)提供源極電壓，信號(hào)由源極經(jīng)電容 C 輸出。 駐極體話筒與電路的接法有兩種：源極輸出與漏極輸出。接二極管的目的是在場(chǎng)效應(yīng)管受強(qiáng)信號(hào)沖擊時(shí)起保護(hù)作用。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié) 型場(chǎng)效應(yīng) 晶體三極管 來(lái)進(jìn)行阻抗變換。當(dāng) 駐極體 膜片遇到聲波振動(dòng)時(shí)，引起 電容 兩端的 電場(chǎng) 發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。然后再經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)駐極后，兩面分別駐有異性電荷。由于場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)有源器件，需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態(tài)，因此，駐極體話筒都要加一個(gè)直流偏置才能工作。 圖 28 駐極體話筒結(jié)構(gòu)圖 2 總體電路設(shè)計(jì) 11 高分子極化膜上生產(chǎn)時(shí)就注入了一定的永久電荷 (Q)，由于沒(méi)有放電回路，這個(gè)電荷量是不變的，在聲波的作用下，極化膜隨著聲音震動(dòng)，因此和背極的距離也跟著變化，也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。 聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計(jì) 10 表 21 555定時(shí)器芯片功能 輸入 各級(jí)輸出 T1 狀態(tài) DR V1l V2L V1C V2C 觸 發(fā) 器輸出Q 1?n 輸出VO T1 狀態(tài) 0 ? ? ? ? 0 低電平 導(dǎo)通 1 (32 )VCC (31 VCC ) 0 1 0 低電平 導(dǎo)通 1 (32 )VCC (31 VCC ) 0 0 1 高電平 截止 1 (32 )VCC (31 VCC ) 1 0 0 高電平 截止 1 (32 )VCC (31 VCC ) 1 1 Q 不變 不變 駐極體話筒 駐極體 話筒 具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、 無(wú)線話筒 及 聲控 等電路中。 若 DR =1，當(dāng) V1l (32 )VCC 且 V2L (31 VCC )時(shí)，比較器 C1 輸出為 0， C2 輸出為 1， 即 V1C =0， V 2C =1，基本 RS觸發(fā)器狀態(tài) Q置成 0，輸出 Vo 為低電平；同時(shí)放電管 T1 導(dǎo)通。如果 Vco 端 沒(méi)有外加電壓時(shí)兩個(gè)比較器的參考電壓，由電源電壓經(jīng)過(guò)三個(gè)等值電阻分壓提供， 則 V1R =32 VCC ， V 2R =31 VCC 。只要在此輸入低電平，輸出端立即被置為低電平，不受其他輸入狀態(tài)的影響。amp。 聲光雙控節(jié)能燈的主要元器件及其特性 555 定時(shí)器 555 定時(shí)器是一種將數(shù)字功能和模擬功能集為一體的中規(guī)模集成電路。 聲光雙控節(jié)能燈電路圖如 圖 26 C4R4430kVT1FMMT491AR5430kVT2FMMT491AR6430kR7430kC5100nC6100nD31N4001D21N4001VT3FMMT491AC7100nR8430kR9430kC8100nR4DC7Q3G N D1V C C8TR2TH6CV5IC1555555C9100nR11430kR10430kR3430kDW11M110ZS5C3100nR2430kC2100nC1100nR1430kQD2W005GUVT4FMMT491AVT5FMMT491ASCRQ201E4H12V聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計(jì) 8 圖 26總體電路圖 輸入：交 流 220V 輸出：經(jīng)降壓整流濾波穩(wěn)壓后提供 +9V的工作電壓。夜晚光暗，此時(shí) VT5 呈高阻而截止， VT4 無(wú)偏置電流，呈截止?fàn)顟B(tài)。所謂光控就是利用光敏三極管對(duì)不同光照呈現(xiàn)的阻抗不同，對(duì)時(shí)基電路 555 的四腳進(jìn)行高低電平的控制，或處于等待觸發(fā)狀態(tài)，或處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)。 3 腳由原來(lái)的低電平變?yōu)楦唠娖剑s +），經(jīng) R3 限流后觸發(fā)雙向可控硅 SCR 并導(dǎo)通，電燈 H 得電點(diǎn)亮。其集電極電位，即 555 的 4 腳被鉗制在 ，從而使 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，此時(shí)不管 2 腳有多大的觸發(fā)電平， 555 均不會(huì)翻轉(zhuǎn)置位。由于聲 \電效應(yīng)較小，設(shè)計(jì)了 VT1， VT2，直耦式音頻放大器，將信號(hào)放大，并由 D2， D3， C7 倍壓整流再經(jīng) T3 倒相放大，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。在本設(shè)計(jì)中采用的電源的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如 圖 21： 降 壓整 流 濾 波穩(wěn) 壓 圖 21電源電路流程圖 降壓整流部分由 R1C全橋 QD 和濾波電容 C2 組成，穩(wěn)壓二極管 DW 穩(wěn)壓。 該設(shè)計(jì)的缺陷是 電路 稍顯復(fù)雜，而且價(jià)格比市面上的同功能的貴，并且該設(shè)計(jì)在 接入節(jié)能燈后 ，因?yàn)楣?jié)能燈不能頻繁啟動(dòng)，容易造成節(jié)能燈壽命減少。本設(shè)計(jì)是一種基于 555 定時(shí)器的聲光雙控?zé)舻脑O(shè)計(jì)，電路主要由電源電路、信號(hào)放大整形電路、延時(shí)處理電路單穩(wěn)態(tài)電路組成。這也構(gòu)成商業(yè)機(jī)構(gòu)樂(lè)于更新?lián)Q代照明系統(tǒng)的另一個(gè)原因。 [14] 美國(guó)、法國(guó)、荷蘭、英國(guó)、意大利等國(guó)家從上世紀(jì) 90 年代起，紛紛制訂出相關(guān)的扶持政策，用于推廣節(jié)能燈等節(jié)能產(chǎn)品。 2020 年以來(lái)節(jié)能燈質(zhì)量抽查產(chǎn)量合格率達(dá)到 80％以上。針對(duì)普通住宅樓、辦公樓道等普通場(chǎng)所，聲光雙控?zé)舨皇橐环N好的選擇。如果把其中的 40%換用成節(jié)能燈 ,以每天照明 4 小時(shí)計(jì) ,全年即可節(jié)約用電 850 多億度 ,幾乎相當(dāng)于三峽電站的全年發(fā)電量 。 在一些公共場(chǎng)所（如學(xué)校，機(jī)關(guān)等）的樓道、廁所中，長(zhǎng)明燈現(xiàn)象十分普遍，這造成了極大的能源浪費(fèi)，所以節(jié)約用電已經(jīng)成為刻不容緩的問(wèn)題。聲光雙控節(jié)能燈畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 聲光雙控節(jié)能燈畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 引言 本設(shè)計(jì)的背景和意義 隨著人們生活現(xiàn)代化水平不斷提高，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力的供需矛盾日益加劇。而照明系統(tǒng)在用電中占據(jù)著很大的比重，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，目前 我國(guó)照明用電已占用電總量的 10%—— 12%， 僅 城市照 明 (包括景觀照明和路燈等功能照明 )的年用電量，約占全國(guó)總發(fā)電量的 4%至 5%，相當(dāng)于在建三峽水力發(fā)電工程投產(chǎn)后的 840億千瓦時(shí)發(fā)電能力。 我國(guó)白熾燈泡每年的耗用量高達(dá) 30 億只 。從性價(jià)比角度考慮的話。 據(jù)國(guó)家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心介紹，我國(guó)已成為世界最大的節(jié)能燈生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，生產(chǎn)的節(jié)能燈質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高。從 1998 年我國(guó)對(duì)節(jié)能燈實(shí)施監(jiān)督抽查以來(lái)，由于加大了產(chǎn)品生 產(chǎn)的監(jiān)管力度，在企業(yè)中推廣宣傳國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求，節(jié)能燈產(chǎn)品產(chǎn)量合格率不斷提高由于大中型企業(yè)占主導(dǎo)地位，雖然歷年企業(yè)合格率增長(zhǎng)不聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計(jì) 2 大，但是我國(guó)按產(chǎn)量計(jì)算的合格率逐年穩(wěn)步提高。研究指出，節(jié)能燈能 減少雇員眼部疲勞和頭疼的發(fā)生率。 這是一種聲音和光照雙控照明燈，它可以廣泛用于樓梯、過(guò)道、庫(kù)房的場(chǎng)合。 聲光 雙控節(jié)能燈 具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。具體采用什么電路合適，則根據(jù)主體電路及執(zhí) 行機(jī)構(gòu)不同和可靠、價(jià)廉、有效益等要求進(jìn)行選用。 本系統(tǒng)放大整形電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如 圖 23 C4R44 3 0 kV T 1F M M T 4 9 1 AR54 3 0 kV T 2F M M T 4 9 1 AR64 3 0 kR74 3 0 kC51 0 0 nC61 0 0 nD31 N40 0 1D21 N40 0 1V T 3F M M T 4 9 1 AC71 0 0 nR84 3 0 kM 圖 23 信號(hào)放大整形電路圖 拾音器采用駐極體話筒 M， 駐極體 話筒 具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、 無(wú)線話筒 及 聲控 等電路中 ， 屬于最常用的電容話筒 。白天光照強(qiáng) VT5 呈低阻， VT4 正偏置而飽和導(dǎo)通。 555 的 4 腳呈高位，使 555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)，此時(shí)如果有聲響，經(jīng)拾音，放大，倍壓整流后，正極性信號(hào)使 VT3 飽和導(dǎo)通，下跳變信號(hào)加之 555 的 2 腳使 555 翻轉(zhuǎn)置位。 （ 2）電路工作原理 電路簡(jiǎn)述 555 和 R C VT VT5 等組成光控單穩(wěn)態(tài)電路。可控硅不會(huì)觸發(fā) 導(dǎo) 通，電燈無(wú)電不亮。 同時(shí)延時(shí)電路開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)結(jié)束，電燈 H 熄滅，等待下一次聲音的觸發(fā)。 工作可靠， 且價(jià)