自動轉(zhuǎn)換照明裝置的設(shè)計及其制作畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 17:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 穩(wěn)壓二極管 （1）整流二極管?? 整流二極管主要用于整流電路，即把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管都是面結(jié)型，因此結(jié)電容較大，使其工作頻率較低。一般為 3kHZ 以下。 （2）穩(wěn)壓二極管 ??這種管子是利用二極管的反向擊穿特性制成的。在電路中其兩端的電壓保持基本不變，起到穩(wěn)定電壓的作用。常用的穩(wěn)壓管有 2CW55 、2CW56等。 本課題中選用整流二極管的型號1n4007，較強(qiáng)的正向浪涌承受能力：30A，最大正向平均整流電流：1A，最高反向耐壓：1000V，低的反向漏電流：5uA（最大值），正向壓降：，最大反向峰值電流：30 uA，工作溫度：－50℃～+150℃；穩(wěn)壓二極管的型號是VZ 7V5。 繼電器的選擇 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流。較低的電壓去控制較大電流。較高的電壓的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。1. 先了解必要的條件①控制電路的電源電壓，能提供的最大電流；②被控制電路中的電壓和電流；③被控電路需要幾組、什么形式的觸點(diǎn)。選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)?？刂齐娐窇?yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。若是用于一般用電器，除考慮機(jī)箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。對于小型電器，如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品。 繼電器據(jù)此，本課題繼電器為選用的SRD12V DCSLC。 變壓器的選擇 變壓器工作原理：是一種將交流電壓、電流變換成另一個或幾個同頻率的交流電壓。電流的電氣設(shè)備，屬靜止電器。 變壓器在單相變壓器中，閉合的鐵心上有兩組繞組，與電源相接的繞組稱一次繞組（舊稱初級繞組、原邊繞組），匝數(shù)通常用N1表示，輸出電能的繞組稱做二次繞組（舊稱次級繞組、副邊繞組），匝數(shù)通常用N2表示。當(dāng)一次繞組上有交流電壓U1和I1時，根據(jù)電磁感應(yīng)，則一、二次繞組分別產(chǎn)生電動勢E1和E2，設(shè)二次繞組上端電壓為U2，如有負(fù)載接在二次繞組上構(gòu)成回路，此時二次繞組還有交流電流I2,一次繞組和二次繞組量的關(guān)系為：式中，K為變壓器變比。變壓器選用220V/9V，，利用萬用電表測得電磁繼電器在工作時通過的電流大概在30mA40mA。 電流互感器的選擇 電流互感器(current transformer)簡稱CT,是將一次回路的大電流成正比的變換為二次小電流以供給測量儀器儀表繼電保護(hù)及其他類似電器。利用變壓器原、副邊電流成比例的特點(diǎn)制成。其工作原理、等值電路也與一般變壓器相同，只是其原邊繞組串聯(lián)在被測電路中，且匝數(shù)很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)載，近似短路。原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負(fù)載，而與電流互感器的副邊負(fù)載無關(guān)。由于副邊接近于短路，所以原、副邊電壓U1和都很小,勵磁電流I0也很小。 常見的電流互感器型號產(chǎn)品型號額定輸入電流額定輸出電流歐姆（Ω）LCTA21CE5A/5A40LCTA21CE5A/5mA5A5mA20LCTA21CE10A/15mA10A5mA200LCTA21CE10A/10mA10A10mA100LCTA21CE20A/10mA20A10mA100LCTA21CE20A/20mA20A20mA50 電流互感器的基本電路其用法：按電路圖所示， 輸入額定電流為5A，次級（副邊）。通過運(yùn)算放大器，用戶可以調(diào)節(jié)反饋電阻R值在輸出端得到所要求的電壓輸出。而電容C及電阻r是用來補(bǔ)償相移的。如使用軟件補(bǔ)償或不需要補(bǔ)償相移的場合，電容C及電阻r可以不接。據(jù)此，選擇的電流互感器是電流互感器微型精密電流互感器測量用 LSCT01 5A/5mA。 場效應(yīng)管的選擇 場效應(yīng)管工作原理 MOS場效應(yīng)管電源開關(guān)電路。 這是該裝置的核心，MOS 場效應(yīng)管的工作原理。 場效應(yīng)管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 場效應(yīng)管可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱為N溝道型，PNP型也叫P溝道型。由圖可看出，對于N溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上，同樣對于P溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對于場效應(yīng)管，其輸出電流是由輸入的電壓（或稱電場）控制，可以認(rèn)為輸入電流極小或沒有輸入電流，這使得該器件有很高的輸入阻抗，同時這也是稱之為場效應(yīng)管的原因。 常見場效應(yīng)管型號和參數(shù)參數(shù) 型號PDMmWIDSSmAVRDSVVRGSVVPVgmmA/VfmMHZ3DJ2D1002020423003DJ7E100202043903DJ15H1006~11202083DO2E100~12251000CS11C100~12542 最終選擇的場效應(yīng)管為IRF540N。（說明:其實可以選擇更小的，實驗室只有這種所以就拿來用了。） 自動轉(zhuǎn)換照明燈樣機(jī)電路圖的設(shè)計 自動轉(zhuǎn)換照明燈樣機(jī)電路圖 自動轉(zhuǎn)換照明燈樣機(jī)電路實現(xiàn)原理 閉合開關(guān)；第一盞燈工作，通過電流互感器感應(yīng)電流；再通過取樣電阻得到想要的電壓；電壓通過整流，濾波；使交流電變?yōu)槊}沖直流電壓；將電壓加至場效應(yīng)管的柵極；場效應(yīng)管柵極G、S得電，D、S會導(dǎo)通；從而電磁繼電器得電，觸頭動作，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)照明燈壞時，為場效應(yīng)管G極提供控制電壓的電路不工作，則場效應(yīng)管沒電，也停止工作，導(dǎo)致電磁繼電器不得電，觸頭不動作，一直處于常閉狀態(tài)，這時的第二盞照明燈就會工作起來，后面的依次類推。 據(jù)上所述：場效應(yīng)管的G端，由于第一個燈泡通電工作，電壓為220V，功率為100W，所以通過燈泡的電流為I1=P/U=。由于電流互感器的作用，在I1有電流的情況下可以感應(yīng)出I2=。在選用場效應(yīng)管時，知道它的最大電壓不能超過8V，故需用一個穩(wěn)壓二極管VZ 7V5來控制電壓，所以R2=。在后邊的調(diào)試試驗中，出現(xiàn)了剛一通電四盞燈泡全部亮的情況，但是過了大概2s左右，根據(jù)公式σ=CR，選擇C1=10181。F，所以R3=σ/C1=2/105=200kΩ，選擇一個與之接近的R2=300kΩ。場效應(yīng)管的S端,由于連接了一個220V/9V的變壓器，所以假定輸入端220V，那輸出端的電壓即為9*=。接著使用萬用電表測得通過電磁繼電器的電流為30mA到40mA，所以電磁繼電器線圈的電阻值為Rkm=。而又由于公式，其中,f=50Hz，所以，這里取5，算出C=138181。F，故C2取一個220181。F的。之后的以此類推。 第三章 具體廠房實際用燈設(shè)計 廠房照明燈參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn) 廠房照明燈具選用高效率，低維護(hù)，低污染，適當(dāng)?shù)牧炼?，電器采用?yōu)質(zhì)銅線鎮(zhèn)流器，確保在惡劣的環(huán)境溫度下長期穩(wěn)定工作。廠照明電器箱采用高壓鋁壓鑄加厚外殼，相當(dāng)牢固。1. 功率因數(shù)(PF): 2. LED發(fā)光效率：80lm/w 3. 初始光通量：8000lm4. 廠房照明燈具效率：90% 5. 有效光束角：1
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