1、.光電電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目: 空調(diào)自動(dòng)開關(guān)省電電路 姓 名： 劉裕 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 電子 142 學(xué) 號(hào)： 1886140217 任課老師：韓新風(fēng) 目錄一 題目要求與方案論證- 3 -1.1設(shè)計(jì)題題目- 3 -1.2題目要求- 3 -1.3 方案論證- 3 -二 電子線路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)- 3 -2.1 Multisim仿真電路設(shè)計(jì)圖- 3 -2.2 電路設(shè)計(jì)- 4 -2.2.1熱敏電阻- 4 -2.2.2整流電路- 5 -2.2.3光電耦合器- 6 -2.2.3光電耦合器- 6 - 2.3電路的組成與分析- 6 -三 總結(jié)與體會(huì)- 7 -一 題目要求與方案論證1.

2、1設(shè)計(jì)題題目 實(shí)現(xiàn)空調(diào)的自動(dòng)開關(guān)達(dá)到省電的目的1.2題目要求 1分析題目需完成的功能，問題描述準(zhǔn)確規(guī)范；2擬定實(shí)施方案,描述設(shè)計(jì)思路（框圖）；3詳盡規(guī)劃內(nèi)容,選擇合適的器件；4完成全電路圖的設(shè)計(jì)、調(diào)試，并畫出電路原理圖；5進(jìn)行 Multisim仿真；1.3 方案論證和設(shè)計(jì)目的 在于今的社會(huì)中有許多的浪費(fèi)行為，比如在天氣多變的時(shí)候空調(diào)一直開著，實(shí)際上這并沒有必要，只要在熱的時(shí)候開空調(diào)就行了，這樣不僅省電還環(huán)保，所以我設(shè)計(jì)了這個(gè)具有智能開關(guān)控制功能的電路：要求實(shí)現(xiàn)當(dāng)室內(nèi)內(nèi)溫度高時(shí)，空調(diào)制冷系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟，但是當(dāng)空調(diào)開啟后，室內(nèi)的溫度降下后，空調(diào)自動(dòng)斷電，達(dá)到省電的目的。 二 電子線路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2

3、.1 Multisim仿真電路設(shè)計(jì)圖 滑動(dòng)變阻器代替負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC），燈泡代替空調(diào)2.2 電路設(shè)計(jì)2.2.1熱敏電阻1）熱敏電阻的主要特點(diǎn)是：靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10100倍以上，能檢測(cè)出10-6的溫度變化；工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55315，高溫器件適用溫度高于315（目前最高可達(dá)到2000），低溫器件適用于-273-55；體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；使用方便，電阻值可在0.1100k間任意選擇；易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)。2）NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻工作原理NTC是Negative Te

4、mperature Coefficient 的縮寫，意思是負(fù)的溫度系數(shù)，泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件，所謂NTC熱敏電阻器就是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料， 采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時(shí)，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在10O1000000歐姆，溫度系數(shù)-2%-6.5%。NTC熱敏電阻器可NTC熱敏電阻器廣泛用于測(cè)溫、控溫、溫度補(bǔ)償?shù)确矫?) NTC的組

5、成 該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷，可制成具有負(fù)溫度系數(shù)（NTC）的熱敏電阻其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化現(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料2.2.2整流電路整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習(xí)慣上稱單向脈動(dòng)性直流電壓。橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半

6、周時(shí)，對(duì)D1、D3加正向電壓，Dl、D3導(dǎo)通；對(duì)D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、D1、Rfz 、D3通電回路，在Rfz 上形成上正下負(fù)的半波整流電壓，e2為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對(duì)D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2、Rfz 、D4通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz 上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半。橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。輸入正弦

7、波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 橋式整流器對(duì)輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。橋式整流是交流電轉(zhuǎn)換成直流電的第一個(gè)步驟。2.2.3光電耦合器原理 在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。2.2.4繼電器繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有

8、控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。2.3電路的組成 電路圖電路圖的左邊是整個(gè)電路的電源的電源部分，通過橋式整流電路和燈泡（也就是空調(diào)）連接，而電路圖的右邊是光電耦合器和繼電器組成的開關(guān)電路，光電耦合器通過熱敏電阻和12V的電池電源連接，這就是整個(gè)電路的組成。電路的優(yōu)點(diǎn)：可以通過環(huán)境的溫度，自動(dòng)控制空調(diào)的開關(guān)，可以達(dá)到節(jié)省電力，保護(hù)環(huán)境的作用。電路的不足之處：需要很靈敏的熱敏電阻，對(duì)熱敏電阻的性能要求高三 總結(jié)與體會(huì)通過此次課程設(shè)

9、計(jì)，使我更加掌握了有關(guān)光電電路方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，在網(wǎng)上尋求答案，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不

10、是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！ 課程設(shè)計(jì)誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了晶閘管的相關(guān)知識(shí)；了解了橋式整流的原理；以及如何提高熱敏電阻的性能等等。我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。 回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的