【文章內(nèi)容簡介】 源電路 220V 的交 流 電經(jīng) 電路 降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓 最終獲得直流電壓供 給控制電路 。 電路中，電源電路由電源變壓器 T， 整流橋堆 UR， 三端集成穩(wěn)壓器 IC1 及濾波電容 C C5組成 。 照明燈 EL 與繼電器 K 的常開觸頭 K1 串聯(lián)后，并接在電源變壓器的一次繞組兩端 ，電路部分因先將頻率為 50HZ、有效值為 220V 的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的直流電壓。因而需通過變壓器 T降壓后得到后面電路所需要的電壓，再通過 UR對交流電壓進行整流，整流濾波電路輸出電壓會隨著電網(wǎng)電壓的波動而波動，隨著負載電阻的變化而變化，為了獲得良好的直流電壓，必須采取整流措 施，并在電路中串接一個三端集成穩(wěn)壓器 IC1，對電路電壓進行穩(wěn)壓。 3． 2 光控電路 在電子電路中，常用光敏器件構(gòu)成光控電路。所謂光敏器件通常是指能將光能轉(zhuǎn)變成為電信號的半導體傳感器。常用的光敏器件有光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管。 四川信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 6 頁 3． 2． 1 光敏電阻的制作材料及其結(jié)構(gòu)原理 光敏電阻是采用半導體材料制作，利用內(nèi)光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導效應，因此，光敏電阻又稱光導管。 用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、 燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴， 這種由光照產(chǎn)生的電子 — 空穴對增加了半導體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對將逐漸復合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。 在光敏電阻兩端的 金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。如圖 32 所示。 圖 32 光敏電阻結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號 在本設計中光敏電阻是 RL，正如原理所說，在 白天由于光照強度大， RL光敏電阻的阻值很小， 前一級電信號來時，由于阻值小使得 RL兩端的電壓很低，無法使后一級電路正常工作，從而使燈炮在白天不會亮；在而 夜晚光敏電阻 RL的阻值很大，前一級來信號時，由于阻值大使得 RL兩端的 電壓高，所以能夠使下一級正常工作。 3． 2． 2 光敏電阻器的特性及主要參數(shù) 光敏電阻器是根據(jù)半導體的光敏導電效應制成的，使用時給它施加以直流或交流偏 四川信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 7 頁 壓。它是用硫化鎘 (CdS)或硒化鎘 (CdSe)材料制成的特殊電阻器，它對光線非常敏感。無光線照射時呈高阻態(tài)，暗阻值一般可達 1． 5M 歐姆以上；有光照時材料中變激發(fā)出自由電子與空穴，使其電阻減小，隨著照度的增高，電阻值迅速降低，亮阻值可小至 1k歐姆以下。可見光敏電阻的暗值與亮阻值之比約為 1500 倍，暗阻愈高愈好。 光敏電阻器的外型及符號如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是把條狀的光 敏材料封裝在圓形管殼內(nèi)，有的還用玻璃透明材料制成防護罩。和普通電阻器一樣，它也有兩根引線。 光敏電阻器的主要參數(shù)見表 31： 表 31 幾種光敏電阻器的參數(shù) 型號 亮 阻 /k 暗 阻 /k 峰值波長 /nm 時間常數(shù) /ms 極限電壓 /V 溫度系數(shù)/(176。 C) 工作溫度 /(176。C) 消耗功率 /mV 材 料 RGCdSA 5 10 100 520 50 100 1 40～ 80 100 CdS RGCdSB 1 10 2 100 520 50 150 0． 5 40～ 80 100 CdS RGCdSC 5 10 2 100 520 50 150 0． 5 40～ 80 100 CdS JN54C384 3～ 20 最低0． 5 100 30～ 60 30 CdS JN54C69 50～100 最低 20 100 30～ 60 60 CdS 通過對表中各光敏電阻參數(shù)的對比，本次設計選擇了消耗功率比較低的、型號為JN54C384 光敏電阻。 3． 2． 3 光敏電阻的檢測 用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時萬用表的指針基本保持不動，阻值接近無 窮大。此值越大說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近為零，說明光敏電阻已燒穿損壞，不能再繼續(xù)使用。 將一光源對準光敏電阻的透光窗口，此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動，阻值明顯減些 小 此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無窮大，表明光敏電阻內(nèi)部開路損壞，也不能再繼續(xù)使用。 將光敏電阻透光窗口對準入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動，使其間斷受光，此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在 四川信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 8 頁 某一位置不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已經(jīng)損壞。 3． 2． 4 光控電路設 計 光 控 電路由 光 敏電阻 RL、電位器 RP六非門芯片 CD4609 內(nèi)部的非門電路 D二極管 VD1 等組成 ，如圖 33所示。 圖 33 光控電路 光控電路工作原理： 電路中的電流由電源電路提供，在白天光敏電阻電流很小 ，所以不會有高電平進入芯片 CD4069 的非門電路 D3， 因為光敏電阻器 RL 受光 照而阻值變小， 非門 D3 的輸人端始終為低電平，輸出端也保持高電平，二極管 VD1和晶體管 VT 均處于截止狀態(tài)，照明燈 EL不亮。夜晚，光敏電阻器 RL的電阻值變大，此時若 聲控電路中 BM 有聲音信號傳入 ， 傳聲器 BM 將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信 號，電路中 則會有高電平加至非門 D3 的輸 入 端，使二極管 VD1和晶體管 VT導通，繼電器 K 的常開觸點吸合，照明燈 EL 點亮 ；如果沒有聲音信號傳入照明燈 EL 不會點亮。 3． 3 聲控電路 聲控電路的組成主要由