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1、课程设计名称：电力电子技术课程设计!室照明灯时控开关专 业：电力系统及其自动化 班级：电力姓名：dameinv学号：090504辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学课程设计课程设计成绩评定表学期20112012学年第二学期姓名dameinv专业电力系统及其自动化班级课程名称电力电子技术课程设计论文题目寝室照明灯时控开关评 定 标 准评定指标分值得分知识创新性20理论正确性20内容难易性15结合实际性10知识掌握程度15书写规范性10工作量10总成绩100评语：任课教师时间备注课程设计任务书一、设计题目：寝室照明灯时控开关设计二、设计任务：学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用，每天开、关时间是很
2、准确规律的，如采用自动时控开关来实现无人控 制,可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯，而确保学校 晚上作息时间不受影响，又具有一定的节电效果。此时时控 开关也同样用于公园、广场、机关单位的路灯，广告箱、阅 报栏照明灯等三、设计计划：（1）对时控开关进行分析（2）根据方法和原理设计电路（3）实际操作（4）应用实际四、设计要求：单极单控开关质优一对触点，起到通断电路控制照明灯具。双极双控就是二个单极开关制作在一个面板上。至于双极双 控在结构上与单极单控由很大的区别的，它有两个触点，一 个公共触点，共三个接线端。两个双极双控开关构成双控线 路，一般多用在办公楼的楼梯间或车库处，使用方便指导教师：教研
3、室主任：时 间：2011、12、27摘要在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道长明 灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外,由于频繁开关或者人为因 素，墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量，浪费了资金。同时，为了加强我们 对模拟电子技术和数字电子技术的理解和巩固，我们通过了两个星期的电子 技术课程设计，我设计的是寝室照明灯时控开关的设计，我设计了一种电路 新颖、安全节点、结构简单、安装方便、使用寿命长的电路。本次课程设计的任务是寝室照明灯，根据电力电子技术所学的知识自主 设计，在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。学校教室照明灯平常 只在学生上晚自习时使用，每天开、
4、关时间是很准确规律的，如采用自动时 控开关来实现无人控制，可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯，而确保 学校晚上作息时间不受影响，又具有一定的节电效果。关键字：时控、照明 灯、调试一、引言2二、选题背景32.1本课题应解决的主要问题32.2开关技术要求32.3时控开关原理3三、时控开关分析33.1时控开关接线方法及原理33.2. 时控开关电路分析43.3常见故障检修5四、教室照明灯时控开关64.1. 教室照明灯开关应用64.2. 教室照明灯时控开关电路图及分析7五、课程总结8六、参考文献9一、引言电力电子技术，是利用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实 现对电能的有效变换和控
5、制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成 的，已成为现代电气 工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本专业人才 中占有重要地位。电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟 电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电力领域的电子技 术。具体的说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。目前所用的电力电 子器件均用半导体制成，故也称为电力半导体器件。电力电子技术所变换的“电力”，功 率可以大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下。信息电子技术
6、主要用于信息处 理，而电力电子技术则主要用于电力变换。电力电子涉及由半导体开关启动装置进行电源的控制与转换领域。半导体整流控制、 半导体硅整的小型化等的出现，产生一个新的电力电子应用领域。半导体硅整流、汞弧整 流器应用于控制电源，但是这样的整流回路只是工业电子的一部分，对于汞弧整流器应用 范围而言是有局限的。半导体硅整流的应用涉及很多领域，如汽车、电站、航天电子、高 频变频器等。电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科 交叉而成的，已成为现代电气 工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本 专业人才中占有重要地位。电力设备制造业大体包括发电设备行业、输变电一次
7、设备行业、 二次设备行业、电力环保行业四个子行业。电力设备行业的发展依托电力工业的发展，电 力投资的规模和方向直接影响电力设备行业的发展。随着社会的发展，卫生环境在我们的生活中也越来越重要。电气工程专业的发展势头 也一定会更好，为了自己将来更好的适应社会的发展，增强自己对知识的理解和对理论知 识的把握，本次将以教室照明灯时控开关为课题，进行阐述电力电子技术的应用。二，选课背景2.1本课题应解决的主要问题。学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用，每天开、关时间是很准确规律的，如 采用自动时控开关来实现无人控制，可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯，而确保学 校晚上作息时间不受影响，又具有一定的
8、节电效果。此时时控开关也同样用于公园、广场、 机关单位的路灯，广告箱、阅报栏照明灯等。2.2开关技术要求。单极单控开关质优一对触点，起到通断电路控制照明灯具。双极双控就是二个单极开 关制作在一个面板上。至于双极双控在结构上与单极单控由很大的区别的，它有两个触点, 一个公共触点，共三个接线端。两个双极双控开关构成双控线路，一般多用在办公楼的楼 梯间或车库处，使用方便。2.3时控开关原理时控开关就是时间继电器，可以定时开关作用。时控开关可以作为控制电路电源开关, 可以在节假日打开它，使被控灯不在定时通电工作。也可以人工辅助控制开关当遇阴雨天 或其他特殊情况需开灯。三，控制开关分析3.1, 时控开关
9、接线方法及原理。时控开关是一类电子器件，能按照规定的时间间隔开启或关闭开关，市场上有很多成 品。但是如果没有附和要求的那只能自己设计时控电路了。用晶振产生精确的时钟脉冲， 在用分频器设计电路，生成需要的时控函数。3.2控制开关电路分析KG316T电脑时控开关的控制板电路和键控控制、LED指示板电路如图所示，图中元件、排 线端子编号为绘制时自行标注。01-04IN4007X斗220V*01B050J12200kSI A-12VDC SL A111需岀:L 4VD( 3_6V _SX丄丄盟5V)R2 3k05 C4工也工IOOOuq 73V (1&V)97V (OV)C&王1C3-05 T财亠电灑
10、控劇XGCZ-2tt5/-(6)-T|lJE 1 5VX2抵作指示XGD2-I扳；RESETI-RECALL-O-AUTO；1MANUZHOU&CLOCK- - - （jp-b 6 -込图毂备-备- 后、再经D1D4桥式整流、 -时为12V,关闭时为15V）。空A -q? C2滤波，一方并使LED1发光as控制电路提 ，指示时控开关市电经变压器隔离、降压 供直流工作电压（时控开关开启 已经接入市电；另一方面再经R2限流、R3分压、VD1稳压、在C4两端形成3. 6V的稳定 电压，再经D5降压、R4限流，为电脑电路和液晶显示电路提供3V工作电源。内附电池E 保证在停电时设定的数据不丢失和电脑计时
11、的不间断，长期供液晶显示时钟和微电脑电路 运行。电路中D5在时控开关不接入电源或停电时起隔离作用，防止内附电池经R3耗电。当时控开关设定为“自动状态”电脑计时到达设定的某组“开”的时间时，电脑控 制输出端（XGDZB板排线端子）输出接近3V的高电平，送往XGDZ-2板端子，经R5驱动Ql饱和，继电器线圈中流过电流，常开触点吸合，时控开关处于 “开”态。同时继电器线圈两端的压降使LED2点亮，指示目前处于工作“开”态。当电脑计时到达设定的某组“关”的时间时，微电脑控制输出端变为0V低电平，Q1、 Q2截止，继电器释放，时控开关转为关态，同时，由于Ql、Q2截止，继电器线圈两端变为等电位，LED2
12、熄灭，指示目前时控开关处于关状态。当选择手动操作将时控开关设定为“开”或“关”的状态时，电脑控制输出端子分别 输出高电平或低电平，控制、指示电路工作过程与设置为自动时相同。3.3, 常见故障检修1. 到达设定时间，时控开关没有自动开启如果确认设置的时间和状态符合要求，则是设定自动状态时的设定顺序不对。KG316T 电脑时控开关在按“自动/手动”键设定“开、自动、关”时的转换顺序是往复变换式， 不是循环方式。在设定为自动方式时应先将指示状态的三角形箭头，由对应当时所处状态 的位置转换到“自动”位置。2. 电源指示灯不亮、开关不动做将时控开关脱离市电，查市电输入接线端是否有2. 4k左右的阻值，这
13、是12V变压器 初级绕组阻值，它随变压器所用线径和匝数的不同有很大差异。若呈输入端开路，查0. 5A 保险管是否烧断。若变压器损坏则要更换体积相差不大的12V变压器。变压器整流输出电 压实测在继电器释放状态为15V左右，继电器吸合后降为12V左右。3. 使用或放置长时间后，不接入市电时液晶显示屏显示字符淡或不显示此为内附电池电量不足或失效所致，需更换两节5号高性能电池。注意不要用充电电 池更换，因为充电电池电压太低。4. 时控开关关不断此故障多为QI、Q2短路损坏造成。查出后可用常见的2s8050晶体管更换，Q1也可用9013等普通小功率NPN管代换。继 电器损坏后代换时应考虑负荷大小，最好用
14、同型号代换。时控开关正常工作时，电路关键点实测电压如图1中所标注，括号内为继电器释放（关 态）时电压值。时控开关正常工作时，电路关键点实测电压如图1中所标注，括号内为继电器释放（关 态）时电压值。25V2血丰AC220V1N4D0? 丁 柿 3TOONE-10.2婆分昊时/图3-2四教室照明灯时控开关4.1教室照明灯开关应用。学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用，每天开、关时间是很准确规律的，如采用 自动时控开关来实现无人控制，可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯，而确保学校晚 上作息时间不受影响，又具有一定的节电效果。此时时控开关也同样用于公园、广场、机 关单位的路灯，广告箱、阅报栏照明灯等，再根据时控开关工作原理，及其应用。可以贴 近生活实用。时控开关就是时间继电器，可以定时开关作用。时控开关可以作为控制电路 电源开关，可以在节假日打开它，使被控灯不在定时通电工作。也可以人工辅助控制开关 当遇阴雨天或其他特殊情况需开灯。4.2教室照明灯时控开关电路图及分析厂F - AJL-iFA-2LjVjji-Jtri.+t*.JLhll.J：卜I丄叫Io. 02 |电手农| H1Al.图4-1由晶闸管VT1、VT2构成了双稳态触发器，理由图中点划线框内带有报闹功能的两只电 子表1和11所产生的闹铃信号分别作为VT1、VT2的触发信号，
