1、 廣東石油化工學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心題目 家庭照明電路設(shè)計(jì) 、聲光控控制電路 班級(jí) 裝控13-2 學(xué)號(hào) 姓名 朱凡 指導(dǎo)教師 李冬梅 時(shí)間 2015.3.14 電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名： 朱凡 班級(jí) ： 裝控13-2 指導(dǎo)老師： 李冬梅 設(shè)計(jì)課題：家居照明系統(tǒng)/自來水開關(guān)控制器設(shè)計(jì)任務(wù)與要求根據(jù)應(yīng)用電路的功能，確定封面上的題目，然后完成以下任務(wù)：1、 分析電路由幾個(gè)部分組成，并用方框圖對(duì)它進(jìn)行整體描述；2、 對(duì)電路（不可以復(fù)制或截屏！）的每個(gè)部分分別進(jìn)行單獨(dú)說明，畫出對(duì)應(yīng)的單元電路，分析電路原理、元件參數(shù)、所起的作用、以及與其他部分電路的關(guān)系等等；3、 用簡(jiǎn)單的電路圖繪圖軟件繪出整體電路圖

2、，在電路圖中加上自己的學(xué)號(hào)或姓名等信息；4、 對(duì)整體電路原理進(jìn)行完整功能描述；5、 列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；6 制作電路實(shí)物（成功者可給優(yōu)秀）或?qū)M(jìn)行電路仿真，演示并記錄其實(shí)際效果；寫出設(shè)計(jì)心得體會(huì)。（注意：設(shè)計(jì)如果與同學(xué)或網(wǎng)絡(luò)作品雷同大于50%，則此設(shè)計(jì)作廢） 設(shè)計(jì)步驟(請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真在宿舍抓緊時(shí)間完成，無故拖延者扣分處理,兩周之內(nèi)。)1、 查閱相關(guān)資料，開始撰寫設(shè)計(jì)說明書；2、 先給出總體方案并對(duì)工作原理進(jìn)行大致的說明；3、 依次對(duì)各部分分別給出單元電路，并進(jìn)行相應(yīng)的原理、參數(shù)分析計(jì)算、功能以及與其他部分電路的關(guān)系等等說明；4、 列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；5、 總體電路的繪制及總體電路原理相關(guān)說明；6

3、、列出設(shè)計(jì)中所涉及的所有參考文獻(xiàn)資料。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)在說明書中按出現(xiàn)的順序在設(shè)計(jì)說明書中，采用上標(biāo)標(biāo)注。 目錄一、總體方案和與案例說明本方案是通過對(duì)實(shí)際的家居用電情況以及一些用電設(shè)備情況，專門設(shè)計(jì)符合自己家里情況的總體用電分布。此分布圖是一間面積為214平方米的房子用電分布。從電度表一直到照明設(shè)備是一個(gè)完整的系統(tǒng)，畫出設(shè)計(jì)施工圖（電工人員可以根據(jù)你的圖紙進(jìn)行施工），設(shè)計(jì)書中有完整的分析過程，包括用電量的估算，電表，空氣開關(guān)，控制開關(guān)，照明設(shè)備的規(guī)格型號(hào)，配線的規(guī)格，安裝的位置等。最后統(tǒng)計(jì)估算出工程總造價(jià)。1對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行勘察和測(cè)試(1)電表箱要查看電表箱內(nèi)的電表進(jìn)線和出線開關(guān)目前應(yīng)用于

4、住宅的電能表有5(20)5(30)和10(40) A等，按其負(fù)載范圍功率因數(shù)0.85計(jì)算，分別可帶3.7 5.6和7.5kW進(jìn)線斷路器的整定值決定了住戶可以用多大用電負(fù)荷，在裝有述容量的電表時(shí)，其相應(yīng)進(jìn)線斷路器整定值分別為20 32和40A時(shí)，才能帶動(dòng)所述負(fù)荷。當(dāng)負(fù)荷超過時(shí)，進(jìn)線斷路器跳閘，住戶內(nèi)所有電源都會(huì)斷掉。同樣當(dāng)斷路器電流整定為16A時(shí)，如果負(fù)荷超過3kW，也會(huì)出現(xiàn)跳閘斷電，所以能將大容量用電負(fù)荷集中裝于條文路出線回路的數(shù)量也很重要，在照明插座和空調(diào)個(gè)支路的基礎(chǔ)，當(dāng)住戶家用電器較多時(shí)，增加廚房電熱水器等支路也是必要的。除空調(diào)外的插座支路應(yīng)裝有漏電保護(hù)裝置，用于住宅的漏電開關(guān)動(dòng)作電流30

5、mA，動(dòng)作時(shí)間0.1s，是為了保證人身安全而選擇的。(2)對(duì)現(xiàn)狀線路進(jìn)行測(cè)試住宅的電氣管線為暗敷設(shè)，其線路走向和暢通的狀況，能直接從外觀看出，因此對(duì)現(xiàn)狀線路進(jìn)行測(cè)試，是個(gè)能忽略的步驟常常聽見住戶抱怨有的插座沒電土建施工中如果電線管在暗敷設(shè)過程中被壓扁或堵死，電線無法穿過，造成局部電路通；家里插座少，電表容量小，可大容量用電電器開就斷電設(shè)計(jì)中對(duì)支路雖有明確的劃分，但施工中可能沒有按圖施工或?qū)⒆艨照{(diào)電熱水器等用電量大的電器都裝于同支路；更重要的是用電安全，如果把移動(dòng)電器(如電吹風(fēng)電熨斗)或潮濕場(chǎng)所的電器(如電熱水器)接于無漏電保護(hù)的支路，就會(huì)留安全隱患電話電視線路等也應(yīng)進(jìn)行檢查，要試試電話(電視

6、可視對(duì)講等)出線口級(jí)端子箱間預(yù)留的帶線(鐵)能否抽動(dòng)，如果能抽動(dòng)，該出線口以后也可能接通使用，只能另設(shè)明線因此，住宅電氣改造的第步是要檢查每盞燈每個(gè)插座是否通電，檢查至每個(gè)弱電出線口的管線是否暢通，記錄現(xiàn)狀配電線路的連接情況，哪些插座接在有漏電保護(hù)的支路，哪些插座接在無漏電保護(hù)的支路有條件的話，測(cè)導(dǎo)線的絕緣是否完好，導(dǎo)線間和導(dǎo)線對(duì)地間的絕緣電阻得低于0.5，測(cè)保護(hù)線是否接地良好(特別是舊住宅樓)如果孔插座的保護(hù)端沒有接好，如果建筑物的進(jìn)戶接地出了問題或電阻值過高，戶內(nèi)孔插座的保護(hù)端也就失去了作用。2關(guān)于設(shè)備和材料的選擇燈具：在選擇燈具時(shí)，除了美觀外，要注意些基本技術(shù)性能燈具的基本功能是提供照度

7、要注意熒光燈比白熾燈光效高，直接照明比間接照明燈具效率高，吸頂安裝比嵌入安裝燈具效率高，還要注意燈具遮光材料的透射率及老化問題，應(yīng)選擇光效高壽命長(zhǎng)功率因數(shù)高的光源高效率的燈具和合理的安裝方式以保證照度并節(jié)約用電要注意保持各部分亮度平衡，營(yíng)造舒適的氣氛住宅僅有均勻照明會(huì)顯得呆板，要根據(jù)室內(nèi)裝修確定照明的中心，合理利用吊裝花燈壁燈筒燈射燈以及同光源的光色創(chuàng)造居住環(huán)境還要注意燈具的防護(hù)和維修問題潮濕場(chǎng)所(如浴室)要用防潮型燈具，向反射的燈具容易附著灰塵等插座：插座的規(guī)格很多，有兩孔孔的，有圓插頭扁插頭和方插頭的，有1016A的，有中美和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的，有帶開關(guān)的，帶熔的，帶安全門的，帶指示燈的，有防潮的

8、，有尺寸為86mm也有123mm的等等目前設(shè)計(jì)中規(guī)定要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選型，但對(duì)具體用戶來說，為了避免加轉(zhuǎn)換接線板，要選擇家用電器電流插頭及接線盒規(guī)格相匹配的插座面板插座安裝高度低于1.8m時(shí)應(yīng)采用帶安全門的插座在有可能使用移動(dòng)式家用電器的場(chǎng)所，必須采用帶有保護(hù)線觸頭(孔)的插座潮濕場(chǎng)所應(yīng)采用密閉型或保護(hù)型帶有保護(hù)線觸頭(孔)的插座對(duì)于插接電源時(shí)有觸電危險(xiǎn)的家用電器(如洗衣機(jī)等)應(yīng)采用帶開關(guān)能斷開電源的插座面板開關(guān)面板：開關(guān)面板板把開關(guān)的數(shù)量取決于照明控制的分路，照明控制的分路要符合使用和節(jié)電要求比如起居室要考慮用餐會(huì)客看電視日常使用等同情況，分路進(jìn)行控制選擇開關(guān)面板時(shí)，要試試開關(guān)的手感和聲音，要注

9、意廠家承諾的開關(guān)次數(shù)，還要注意是否容易附著灰塵和便于清潔。電線：住宅中分支回路導(dǎo)線截面應(yīng)小于2.5mm銅芯絕緣導(dǎo)線。導(dǎo)線的截面選擇所在支路的開關(guān)有關(guān)開關(guān)的電流整定值小于導(dǎo)線的載流量時(shí)才能起到保護(hù)作用，否則過負(fù)荷時(shí)會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線過熱甚至絕緣破壞而開關(guān)卻跳閘，造成安全事故當(dāng)開關(guān)的電流整定值為16A時(shí)，應(yīng)采用小于2.5mm的銅線絕能隨意減小導(dǎo)線截面或?qū)~線改為同截面的鋁線，絕不能為了跳閘而隨便將開關(guān)的電流整定值加大3應(yīng)特別注意的問題(1)線路住宅的電源線路般為電線穿鋼管或PVC塑料管暗敷設(shè)為了安全和防止電氣火災(zāi)，電線當(dāng)敷設(shè)于墻內(nèi)樓板內(nèi)和吊頂內(nèi)時(shí)要穿管敷設(shè)，護(hù)套絕緣電線在正常環(huán)境可以直敷，但能直敷于吊頂墻

10、壁和頂棚內(nèi)現(xiàn)在市場(chǎng)有做成踢腳板或頂角線外型的塑料布線槽，既美觀又安全，適用于住宅裝修(2)質(zhì)量電線電纜開關(guān)和插座等電氣產(chǎn)品應(yīng)具有國(guó)家電工產(chǎn)品安全認(rèn)證書用于住宅的電氣產(chǎn)品和施工的質(zhì)量直接涉及到人身安全，定要重視如產(chǎn)品的使用壽命，熒光燈的頻閃，熒光燈電感鎮(zhèn)流器的噪聲，電子鎮(zhèn)流器的使用壽命和高次諧波干擾，排氣扇的噪聲，插座插孔的精度，面板開關(guān)觸頭的材質(zhì)和動(dòng)作性能等，都應(yīng)引起重視此外，電氣線路為隱蔽工程，線路是否按規(guī)范穿管暗敷設(shè)較重花燈的安裝和衛(wèi)生間的等電位接地等問題都容易從外觀看出來(3)預(yù)留量住宅裝修總會(huì)有遺漏，會(huì)有些可預(yù)見的因素目前，語音和數(shù)字通信技術(shù)，消防報(bào)警技術(shù)，安全防范技術(shù)等發(fā)展都很迅速，

11、產(chǎn)品技術(shù)更新?lián)Q代很快，家用電器的增長(zhǎng)速度也很快五年十年后或更遠(yuǎn)的將來會(huì)在住宅中應(yīng)用哪些新技術(shù)新產(chǎn)品是現(xiàn)在難以預(yù)測(cè)的因此建議預(yù)留些插座電視和電話出線口，在進(jìn)戶混凝土墻戶內(nèi)混凝土墻預(yù)留些過墻管，以免以后改動(dòng)時(shí)對(duì)裝修造成破壞家裝水電設(shè)計(jì)：電氣篇 給排水篇被多數(shù)家庭忽略的廚房衛(wèi)生間的地漏問題應(yīng)當(dāng)引起重視據(jù)介紹，密封好的地漏可以防止病毒病菌和有害生物從排水口進(jìn)入室內(nèi)目前房屋普遍采用的傳統(tǒng)水封式地漏，但大多數(shù)居民在做清潔房屋時(shí)，慣用拖把抹地，而是用水沖洗，造成地漏經(jīng)常處于干涸狀況，缺乏了水媒介，對(duì)于水管中的有毒有害氣體昆蟲等就能很好地起到阻隔作用，導(dǎo)致密封失效。總體思路：先通過畫出家庭的平面圖，然后再其基

12、礎(chǔ)上畫出照明電路圖，根據(jù)家庭的客廳，臥室，餐廳，廚房，以及衛(wèi)生間的布局分別畫出配電線路，最后根據(jù)客廳，臥室，餐廳，廚房，以及衛(wèi)生間使用的電器進(jìn)行選擇，安裝并計(jì)算出工程總造價(jià)。家庭照明電路布局：總體電路原理：總體電路說明：(1)進(jìn)戶線(電源線)：一根叫火線（三相四線電路中的某一根相線，俗稱火線），另一根叫零線(零線是變壓器中性點(diǎn)引出的線路，與相線構(gòu)成回路對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行供電)，火線和零線之間有220V電壓，它們構(gòu)成家庭電路的電源(火線和大地有220V電壓，零線和大地沒有電壓)。(2)電能表：其作用是測(cè)量用戶在一定時(shí)間內(nèi)消耗的電能，裝在干路上，電能表的銘牌標(biāo)有額定電壓U和正常工作電流I，家庭電路中正

13、常工作時(shí)用電器最大總功率P=UI,中國(guó)家庭電路電壓為220V。(3)閘刀開關(guān)(空氣開關(guān))：其作用是控制整個(gè)家庭電路的通斷，裝在干路上，安裝閘刀開關(guān)時(shí)，上端為靜觸頭接輸入導(dǎo)線，切不可倒裝。(4)保險(xiǎn)絲：是由電阻率大、熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成的；由于電流的熱效應(yīng)，當(dāng)電路中的電流過大時(shí)能自動(dòng)熔斷而切斷電路，起到保護(hù)電路作用；保險(xiǎn)絲應(yīng)串聯(lián)在電路中，絕對(duì)不允許使用鐵絲、銅絲代替保險(xiǎn)絲；保險(xiǎn)絲的選擇原則是保險(xiǎn)絲的額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流。(5)插座：給可移動(dòng)的家用電器供電，插座應(yīng)并聯(lián)在電路中，三孔插座中一個(gè)孔應(yīng)接地。（規(guī)范插座左接零線，右接火線，由于本設(shè)計(jì)側(cè)重于家庭照明電路，故圖中不出現(xiàn)插座

14、的具體位置。）(6)開關(guān)：可以控制所在支路的通斷，開關(guān)應(yīng)和被控制的用電器串聯(lián)(7)用電器：直接使用電能工作的器件，各個(gè)用電器應(yīng)并聯(lián)接入電路。電燈接入電路時(shí)燈座兩個(gè)接線柱一個(gè)接零線、一個(gè)接火線，控制電燈的開關(guān)一定要安裝在燈座與火線的連線上，這也是為了安全。螺旋套應(yīng)該與零線連接。(8)注意有金屬外殼用電器應(yīng)用三孔插座,以防觸電事故。不可倒接。（9）雙控開關(guān)雙控開關(guān)就是一個(gè)開關(guān)同時(shí)帶常開、常閉兩個(gè)觸點(diǎn)。通常用兩個(gè)雙控開關(guān)控制一個(gè)燈或其它電器，意思就是可以有兩個(gè)開關(guān)來控制燈具等電器的開關(guān),比如，在進(jìn)入臥室時(shí)打開開關(guān)，睡覺之后在床頭關(guān)閉開關(guān)。如果是采取傳統(tǒng)的開關(guān)的話，想要把燈關(guān)上，就要先在漆黑中走到床頭

15、打開開關(guān)或者睡覺之后走到門口去關(guān),現(xiàn)在采用雙控開關(guān)，就可以避免這些麻煩。現(xiàn)在越來越多的的家庭采用雙控開關(guān)。雙控開關(guān)的工作原理如圖所示雙控開關(guān)實(shí)際上就是兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)串起來后再接入電路。每個(gè)單刀雙擲開關(guān)有三個(gè)接線端，分別連著兩個(gè)觸點(diǎn)和一個(gè)刀。具體接法：把兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)分別相連，即開關(guān)1的觸點(diǎn)1與開關(guān)2的觸點(diǎn)1相連，開關(guān)1的觸點(diǎn)2與開關(guān)2的觸點(diǎn)2相連，然后兩個(gè)開關(guān)的刀做為整個(gè)開關(guān)的兩端接入電燈的兩端。這樣當(dāng)開關(guān)1和2的刀同時(shí)接打向各自觸點(diǎn)1或同時(shí)打向觸點(diǎn)2時(shí)，電路接通，燈亮。若兩開關(guān)的刀一個(gè)打向觸點(diǎn)1而另一個(gè)打向觸點(diǎn)2時(shí)，電路不通，燈滅。因此兩個(gè)開關(guān)都可以控制燈。兩個(gè)開關(guān)可以放在臥室

16、的前后，這樣可以在進(jìn)入臥室前開燈，在臥室里面關(guān)燈。既能照明，又能避免人走燈不滅而浪費(fèi)電。統(tǒng)計(jì)用電器用線量：（單位：mm）進(jìn)戶線加外圍：火：2*13900+15400*2+3430=62030零：2*13500+2*15000+3630=60630樓梯間：火：3630+90+4565+2200=10485零：4687+189+5032+2200=12108儲(chǔ)物室：火：2650+1500+1484+750+2200=8584零：1204+1350+2550+750+2200=8084廚房：火：2562+1704+2200=6466零：2059+2356+2200=6615餐廳：火：181+5000

17、+1104+2200=8485零：89+4970+1439+2200=8698洗手間1：火：1784+807+937+2200=5728零：1412+1135+936+2200=5683洗手間2：火：2650+981+1680+2200=7511零：902+2450+1680+2200=7232主臥室：火：6200+5698+2798+2200=16896零：5900+5797+2798+2200=16695臥室：火：3054+3052+2200=8306零：3034+3052+2200=8286客廳：火：4587+4220+3796+2200=14803零：4567+3300+3796+22

18、00=13863走廊：火：4745+629+2908+2200=10482零：4304+969+2908+2200=10381門庭：火：4587+1470+5343+2200=13600零：4557+1202+5343+2200=13302總：火：173556 mm零：171577 mm元件清單：客廳吊燈：新款現(xiàn)代中式仿羊皮大吊燈（299）品牌: 華藝中式燈飾質(zhì)保年限: 1年主材質(zhì): 木燈罩主材質(zhì): PVC光源類型: 白熾燈 節(jié)能燈 LED工藝: 鏤空雕花光源個(gè)數(shù): 9照射面積: 15m2 -30m2燈具是否帶光源: 不帶光源功率: 16W(含)-20W(含)電壓: 220V其他吊燈：LED隱

19、形電風(fēng)扇吊燈簡(jiǎn)約時(shí)尚歐式水晶客廳餐廳家用裝飾吊扇燈（739）品牌: 德安皇家能效等級(jí): 三級(jí)最高功率: 70W-100W轉(zhuǎn)葉數(shù)量: 6風(fēng)速檔位: 3檔控制類型: 其他/other吊扇分類: 裝飾吊扇轉(zhuǎn)頁材質(zhì): 塑料是否有反轉(zhuǎn)功能: 無使用面積: 15-25直徑: 1050mm(含)-1199mm(含)吊桿長(zhǎng)度: 15cm-19cm開關(guān)：新飛開關(guān)插座飛鷹86型（6）品牌: FRESTECH/新飛型號(hào): F3 開關(guān)電子電工產(chǎn)品類型: 86型質(zhì)保年限: 11年(含)-15年(含)顏色: 雅白電線：照明電線品牌: 熊貓 單價(jià)1.5元每米 規(guī)格: 1.5平方 型號(hào): BV1.5 1/1.38 （是指銅芯

20、的截面積為1.5平方毫米，銅芯的直徑為1.38毫米。 家裝1.5平方毫米單芯線）燈泡：歐普照明 led燈泡（20）品牌: OPPLE/歐普照明型號(hào): 12-LE-41490工作電壓: 220V適用對(duì)象: 室內(nèi) 其他/other功率: 3 4 5 7 12 8 6 3.5燈頭接口（燈頭型號(hào)）: E14 E27發(fā)光顏色: 黃 白熔斷器品牌: 茗熔 價(jià)格：10元 參數(shù)： RT16（NT）系列熔斷器額定分?jǐn)嗄芰Γ?00V COS0.10.2為120KV；660V COS0.10.2為50KV。元件總功率：（客廳吊燈）20*9+（其他吊燈）50*5+（燈泡）5*9=475W工程造價(jià)：熔斷器（10元）+照

21、明電線（520元）+客廳吊燈（1168元）+其他吊燈（五盞，總：3695元）+開關(guān)（72元）+燈泡（9顆，總：180元）=5545元 聲光控開關(guān)控制電路：電路原理圖：電路原理：220V市電經(jīng)過VD1VD4組成的橋式整流輸出脈動(dòng)電壓,經(jīng)過R1,VD5,C1降壓濾波后,由VS提供11V的穩(wěn)定直流電壓,為控制電路提供電源供給. 靜態(tài)待機(jī)狀態(tài)下： BM無信號(hào)輸入，V1處于靜止放大狀態(tài)，因?yàn)镃3的隔直作用，V2基極無偏置電壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致V3的Vbe為0使得V3也處于截止?fàn)顟B(tài)，C4上面無電壓，VT的控制極沒有提供足夠的導(dǎo)通電壓，VT處于截止?fàn)顟B(tài)，EL沒有足夠的電流，處于熄滅狀態(tài)。 當(dāng)外界光照強(qiáng)度足夠時(shí)： RG呈現(xiàn)低阻抗?fàn)顟B(tài)，即使短路C3，V2的基極也得不到足夠的偏置電壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致V3的Vbe為0使得V3也處于截止?fàn)顟B(tài)，C4上面無電壓，VT的控制極沒有提供足夠的導(dǎo)通電壓，VT處于截止?fàn)顟B(tài)，EL沒有足夠的電流，處于熄滅狀態(tài)。 當(dāng)外界光照強(qiáng)度較弱且無聲音信號(hào)時(shí)： RG呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)，與R7,R8的阻值相比可視作RG為開路狀態(tài)，但因?yàn)镃3的隔直作用，V2基極無偏置電壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致V3的