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声光控延时开关设计资料.pdf

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华北科技学院课程设计 声光控延时开关 目录 第一章声光控延时开关的实现...........................2 1.1系统概述.......................................2 1.2各部分工作原理.................................3 1.2.1电源电路.................................3 1.2.2声光控部分................................4 1.2.3延时关断部分..............................7 1.3电路仿真......................................7 1.3.1电源电路仿真.............................8 1.3.2声光控部分电路仿真.......................9 1.3.3延迟关断部分仿真.......................11 第二章心得体会及建议................................13 第三章附录..........................................14 第四章参考文献......................................15 1 声光控延时开关 第一章声光控延时开关的实现 1.1系统概述 系统分为电源电路，控制部分和延迟开关部分，示意图如图1所 示： 220v整流降压滤波稳 50Hz电路电路电路压24v 交流电 电路 图1.1电源电路组成框图 放大 检音控电 制 电整延子 路形时开 关 感光 图1.2声光控延时开关组成框图 2 华北科技学院课程设计 1.2各部分工作原理 1.2.1电源电路 由D1~D6、R1、C1构成，如图2标注，D1~D4为整流电路， R1为限流电阻、电容C1滤去交流分量并储存一定的电能，为延 时提供电压，稳压管D6起稳压作用。 图2电源电路 3 声光控延时开关 1.2.2声光控部分 电路通过光信号和声音信号控制，分别使电路中的三极管处 于截止放大或者饱和状态，从而控制部分特殊点的电位达到声光 控的目的。如图3所示为静态工作点示意图，三极管处于放大状 态时，Ube处于0.4V~0.7V之间。 图1三极管静态工作点示意图 模拟声光，光控由光敏电阻模拟，声控由压电陶瓷片模拟， 电路中光敏电阻用RG1和RG2串联代替，压电陶瓷片由函数信号 发生器代替。如图4所示 4 华北科技学院课程设计 图4声光控模拟 白天在光线的作用下光敏电阻很小，此时即RG2被短路只 剩下较小的电阻RG1，如图5所示。此时Q2基极电位变低而处于 截止状态，即使函数信号发生器发出信号（模拟有声音信号情况） 也不能通过Q2向后放大。同时PNP型管Q3也截止，电容C4错 误!未找到引用源。两端电压很小，可控硅SCR处于截止状态， 灯不亮。 5 声光控延时开关 图2有光照时模拟 晚上，RG1和RG2串联保持高电阻，其上端电位升高，Q2进 入放大区，可以接收并放大声音信号（信号发生器发出信号模 拟）。 在无声音信号时，Q3处于截止状态，灯不亮。 有声音信号时，信号发生器发出信号，首先通过Q1放大， 然后经R5错误!未找到引用源。与C3输出，使Q2的基极电位升 高，Q2、Q3随之导通，正电源就通过Q3、SCR向电容C4充电， 使C4两端电压升高，升至可控硅SCR的触发电平时，SCR就就由 6 华北科技学院课程设计 关断态进入导通态，灯亮。 1.2.3延时关断部分 延时关断部分主要由R10、C4、SCR、如图6所示 图3延时部分 灯延迟关断过程 灯亮时，由D1~D4、SCR组成的开关主回路就有较大的电流通 过，SCR导通后，SCR两端电压跌落，由Q1~Q3均转为截止态， 此时C4储存的电荷将通过R10释放，电容电荷释放示意图如图 表13所示。使C4两端电压逐渐下降，当降至SCR门极的触发电 平，SCR在交流电过零时即关断，电灯X1随之熄灭。 由公式 u(t)=u(∞)+[u(0+)-u(∞)]·e-(t/ζ)， 代入u(∞)=0V，u(0+)=13V，u(t)=5V 7 声光控延时开关 计算得t=179.6s为延迟关断时间。 1.3电路仿真 1.3.1电源电路仿真 220V交流电通过电灯，经过D1~D4整流后，电容C2 滤去交流分量，D6为稳压值24V的稳压二极管，保证后