【文章內(nèi)容簡介】 個教室中都安放光敏三極管，我們可以設(shè)置，如果他們?nèi)炕蛘叽蟛糠至炼榷己芨?，那么，日光燈就無法正常啟動 ，達到節(jié)約能源的目的。 還有一種情況，就是如果有一天天空布滿了烏云，亮度不夠，那么日光燈可以開啟了。但是不久云開霧散，天氣放晴，日光 燈不會自動關(guān)閉。同樣造成很大浪費?？梢栽诓晒恻c所在的教室外面再安裝一個采光點，當室內(nèi)外強度的差值縮小到一定范圍是，我們可以認為日光燈的作用可以忽略了，日光燈就會自動關(guān)閉。 另外一種情況，如果教室外面正下雨，教室里面日光燈亮著，此時窗外一個閃電，使得外面很亮，日光燈就關(guān)閉了，這會造成麻煩。因此要避免這種問題。方法就是在電路中安裝計數(shù)器，使得亮度差維持一定時間才可以使日光燈強制關(guān)閉。 綜上所述，我們可以利用光敏三極管設(shè)計一個電路，使得日光燈無法正常啟動或者被強制關(guān)閉從而達到節(jié)約能源的目的。當然，這種方法的可行性 從現(xiàn)在看并不是很高，電路要改裝費用可能很高都會影響實施。不過我認為的確可以通過光敏三極管的特性來得到節(jié)約的目的。 二 光電隔離 光敏三極管的另一個作用是傳輸信號，光耦合器（ optical coupler，英文縮寫為 OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（ LED），使之發(fā)出一定波長的光 ，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進一步放大后輸出。這聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計 14 就完成了電 — 光 — 電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。 光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸 出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是 70年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達到精密穩(wěn)壓目的。 (附錄 A) （附錄 B） PCB 圖以及 3D 視圖（附錄 C、 D) 3 仿真 調(diào)試 本電路對元器件的選擇很重要，拾音器選用駐極體話筒， 駐極體 話筒 具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點，廣泛用于盒式錄音機、 無線話筒 及 聲控等電路中 ， 屬于最常用的電容話筒。 V1 管選用 C485，β的值不少于 150 倍。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。 該燈在接入 220V直流電源后， 白天電路不工作 ,它只會在光線不足 或者夜晚 的 時候電路才進行工作 ,在發(fā)出一定聲音的情況下，燈亮并且持續(xù)一定時間后會自動熄滅。 設(shè)計完成后 ，用軟件進行了仿真，得到以下仿真結(jié)果如圖 2 210。其中用一個開關(guān)代替駐極體話筒，用滑動變阻器代替光敏三極管。 3 仿真調(diào)試 15 圖 29 白天光線強時仿真結(jié)果 C44.7uR4430kVT1FMMT491AR54.3kVT2FMMT491AR62.7kR71.8KC510uC610uD31N4001D21N4001VT3FMMT491AC70.68uR85.6kR91.1mC8100uR4DC7Q3G N D1V C C8TR2TH6CV5IC1555555C90.01uR1120kR1022kR3300DW11M110ZS5C347uR2200C2220uC10.47uR1560kQD2W005GU220VVT4FMMT491ARV11.1mH12VU1Q5004L4聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計 16 圖 210 夜晚或者光線弱時仿真結(jié)果 C44.7uR4430kVT1FMMT491AR54.3kVT2FMMT491AR62.7kR71.8KC510uC610uD31N4001D21N4001VT3FMMT491AC70.68uR85.6kR91.1mC8100uR4DC7Q3G N D1V C C8TR2TH6CV5IC1555555C90.01uR1120kR1022kR3300DW11M110ZS5C347uR2200C2220uC10.47uR1560kQD2W005GU220VVT4FMMT491ARV11.1mH12VU1Q5004L44 電路 PCB板圖的制作 17 4 電路 PCB 板圖 的制作 本次設(shè)計中，我使用 PROTEUS 軟件來 畫電路以及制作 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。 其中對于封裝庫中沒有的封裝或者是與實際的元件不符的封裝，需要自己畫。自建封裝保存后，再到庫中加載，就可以把自己制作的元件封裝加載到 PCB中了 [9] 聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計 18 致 謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號， 我將面對又一次征程的開始。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將 完成 之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 在此 我 想把 我的敬意和贊美獻給我的導(dǎo)師 張增林老師 。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴謹，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。 感謝我的爸爸媽媽，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意 ！ 同時也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。 參考文獻 19 參考文獻 [1] 康華光；《電子技術(shù)基礎(chǔ)》數(shù)字部分（第四版）北京，高等教育出版社出版， 2020 [2] 彭介華；《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》北京，高等教育出版社， 2020 [3] 楊旭東，劉行景，楊興瑤；《實用電子電路精選》化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [4] 華成英；《電子技術(shù)》北京；中央廣播電視大 學(xué)出版社， 2020 [5] 童詩白；《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，第三版，北京；高等教育出版社， 2020 [6] 康華光，陳大欽．電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）（第四版） [M]．北京：高等教育出版社， 1999 [7] 何希才．新型電子電路應(yīng)用實例 [M]．北京：科學(xué)出版社， 2020 [8] 李瀚蓀．電路分析基礎(chǔ)（第 3版） [M]．北京：高等教育出版社， 1993 [9] 夏路易，石宗義．電路原理圖與電路板設(shè)計教程 PROTEUS [M]．北京：北京希望電子出版社， 2020 [10] 索明何 , 王立剛 , 饒運濤 . 基于 555定時器的聲光雙控照明燈設(shè)計 [J]. 科技信息 (科學(xué) 教研 ), 2020(10) [11] 吳仲國 . 高度聲控翻譯通信技術(shù) [J]. 深圳特區(qū)科技 , 1994,(01) [12] 馬鴻洋 . 光控照明燈的制作 [J]. 大學(xué)物理實驗 , 2020,(01) [13] 陳剛 , 樊玲 , 李婷 . 聲控?zé)艄庑Ч难芯亢烷_發(fā) [J]. 黑龍江科技信息 , 2020,(13) [14] 中國照明網(wǎng) [15] J. . . K. Bchera Electronic ballast using a power factor conection techningues for loads over than 300 Watts [16] Cecilio Monso A single stage fluorescent lamp ballast with high power factor [17] Chins R A new power factor correction circuit for electronic ballasts with series loaded ressonant inverter. APEC39。96 [18] 張偉福 袁素蘭等電子節(jié)能燈 1995(6) [19] 張懷浚 節(jié)能燈綜述 1992(1) [20] 薦玉奎 ,吳克 .巧用聲光控開關(guān)演示光敏電阻特性 [J].物理實驗 ,2020,(6). 聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計 20 附錄 聲光雙控節(jié)能燈的整機電路原理圖（附錄 A） C4R4430kVT1FMMT4