Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Система управления освещением

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 06.10.2012. Сдан: 2012. Страниц: 13. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


?МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»
Факультет Дистанционного обучения
 
 
Допустить к защите  «____»_________ 2011 г.
Руководитель  ______________   Тугарев А.С.
 
 

Курсовая работа

по курсу «Основы проектирования электронных средств»
 
тема: «Система управления освещением»
 
Работу выполнил студент
Савин В.Ф.
группа 4-1В
г. Орел
Замечания по работе
Работу проверил
Тугарев А.С.
 
 
Курсовая работа защищена с оценкой ____________  «___»  __________  2011 г.
Подпись преподавателя  ________________
 
г. Орел, 2011 г.
- 5 -
 


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»
Факультет Дистанционного обучения
 
 
Кафедра: «Электроника, вычислительная
техника и информационная безопасность»
 
 
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
 
к курсовой работе по курсу:
«Основы проектирования электронных средств»
 
 
 
Тема работы: «Система управления освещением»
Выполнил студент: __________ Савин В.Ф.
Группа: 4-1В, факультет: дистанционного обучения, шифр: 087062
Специальность: 210202 «Проектирование и технологии ЭВС»
Курсовая работа защищена с оценкой __________
Руководитель работы ___________ Тугарев А.С.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
г. Орел, 2011 г.
- 5 -
 


 
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»
Факультет Дистанционного обучения
 
 
Кафедра «Электроника, вычислительная
техника и информационная безопасность»
 
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
по курсу «Основы проектирования электронных средств»
 
1.   Наименование изделия: система управления освещением.
2.   Назначение: включение света в помещении при уменьшении естественного освещения ниже порогового значения и выключения света при увеличении естественного освещения выше порогового значения.
3.   Система управления освещением предназначена для работы в производственных помещениях с комбинированным освещением.
4.   Технические параметры:
              – напряжение питания              ~220В, 50Гц;
              – коммутируемый ток              не менее 5А;
              – порог включения              50 лк (возможно регулировка);
              – порог выключения              70 лк (возможно регулировка);
              – постоянная времени защиты от
              ложных срабатываний (при случайном
              освещении или затемнении фотодатчика)              30..40 с.
5.   Требования к конструкции:
              – внешний вид устройства должен отвечать современным требованиям к аппаратуре;
              – конструкция должна предусматривать работу без применения специальных мер безопасности.
6.   Характеристики внешних воздействий:
              – окружающая температура 0...+400С;
              – относительная влажность 70% при температуре +250С.
7.   Тип производства – серийный.
 
 
Руководитель работы __________ Тугарев А.С.
Задание принял к исполнению  «  25  »      марта     2011 г.
Подпись студента __________
- 5 -
 


 
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Обзор системы управления освещением
1.2 Назначение и область применения
1.3 Принцип работы
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Разработка структурной схемы
2.2 Выбор элементной базы
2.3 Разработка принципиальной электрической схемы
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Расчет потребляемой мощности
3.2 Расчет площади печатной платы
3.3 Расчет параметров элементов печатного монтажа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

 
ВНИСИ –              Всероссийский научно-исследовательский светотехнический институт имени Вавилова С.И.
ИМС –              Интегральная микросхема.
НИИ –              Научно-исследовательский институт.
СУО –              Система управления освещением.
УЗО –              Устройство защитного отключения.
ЭНЭФ –              Открытое акционерное общество «ЭНЭФ», г. Молодечно, Минская область, Республика Беларусь.
ЭПРА –              Электронный пускорегулирующий аппарат.


ВВЕДЕНИЕ

 
Целью курсовой работы является проектирование относительно недорогой конкурентоспособной системы управления освещением производственного помещения.
Среди способов сокращения расхода электроэнергии на нужды освещения одним из наиболее эффективных является применение систем управления освещением (СУО). Существующие системы освещения в подавляющем большинстве случаев не удовлетворяют требованиям энергосбережения, что ведет к увеличению затрат на освещение, а так же расходов на электроэнергию. В тоже время за счет использования современных источников света и применения систем управления светотехническими установками можно существенно понизить расходы электроэнергии на освещение, одновременно обеспечивая соблюдение требований российских и международных стандартов по качеству (безвредности) освещения.
Использование передовых информационных технологий позволяет автоматизировать сам процесс управления. Наибольшим энергосберегающим эффектом обладают сложные интеллектуальные системы управления освещением. Основные производители интеллектуальных систем управления освещением – PHILIPS Lighting, Osram, Lutron Electronics. Выпускается данная продукция в ограниченных количествах, вследствие чего цены поддерживаются на высоком уровне. Поэтому наличие интеллектуальной системы управления освещением даже в локальных зонах продолжает оставаться не столько средством энергосбережения, сколько показателем престижа. Принимая во внимание выше описанное, в данной курсовой работе и будет уделено внимание как раз разработке недорогой системы управления освещением ориентированной на специфику производственных помещений с круглосуточным режимом работы с комбинированной системой освещения.


1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Обзор системы управления освещением

 
В настоящее время системы управления освещением в готовом виде или в виде разрозненных компонент выпускаются многими фирмами – Zumtobel Lighting, Philips, Helvar, TridonicAtco и др. В СССР очень высококачественные СУО были разработаны еще в 80-х годах прошлого века во ВНИСИ, в Ленинградском НИИ точной механики, позднее – на заводе ЭНЭФ в г. Молодечно, однако серийный выпуск таких систем так и не был налажен.
Принципиально все СУО построены по одинаковой блок-схеме и содержат регуляторы светового потока, регулируемые источники света и датчики суммарной освещенности, присутствия и реального времени, иногда – программаторы, в которых заранее устанавливается программа изменения освещенности на определенный период (рабочий день, неделю, год). Основой всех СУО служат регулируемые электронные аппараты включения источников света.
Достижения современной электроники позволили создать полностью автоматизированные СУО, обеспечивающие наиболее комфортные условия освещения и одновременно значительную экономию электроэнергии. Одной из таких систем является система luxCONTROL, разработанная и серийно выпускаемая австрийской фирмой TridonicAtco. Система содержит набор блоков и модулей, управляемых цифровыми сигналами по одному из стандартов – DSI (modularDIM) или DALI (comfortDIM), клавишными выключателями SWITCH, а также датчиками SMART [1].
Набор блоков modularDIM обеспечивает дистанционное включение/выключение светильников, плавное регулирование их светового потока. Блоки, входящие в этот набор, могут управляться только цифровыми сигналами по стандарту DSI (применяемому исключительно фирмой TridonicAtco). В состав набора входят блоки modularDIM BASIC, modularDIM SC, modularDIM DM, modularDIM LC, а также датчики SMART. Блок-контроллер modularDIM BASIC позволяет управлять одной, двумя или тремя группами (в каждой до 100 светильников) с люминесцентными лампами, а также с лампами накаливания и электронными трансформаторами или фазовыми регуляторами. Контроллер modularDIM SC позволяет создавать до четырех режимов управления освещением («световых сценариев»). Для подключения датчиков суммарной (естественной и искусственной) освещенности или датчиков присутствия служит блок modularDIM DM. Датчики освещенности SMART LS или универсальные датчики DSI-SMART, smartDIM Sensor 1 и smartDIM Sensor 2 могут встраиваться в потолки или непосредственно в светильники. Датчики позволяют осуществлять дистанционное управление светильниками с помощью инфракрасного пульта управления DSI-SMART Controller или программатора DSI-SMART Programmer. Блоки серии modularDIM могут монтироваться в стандартных распределительных шкафах аналогично широко распространенным устройствам защитного отключения (УЗО).
Набор блоков comfortDIM работает по командам цифровых сигналов в общеевропейском стандарте DALI. В состав этого набора входят блоки питания DALI PS (PS 1), контроллеры групп DALI GC, контроллеры режимов DALI SC, реле DALI RM, датчики освещенности и присутствия DALI RD с пультом дистанционного управления. Этот набор позволяет управлять 16 группами светильников, в каждой из которых может быть до четырех светильников, и создавать 4 режима освещения («световых сценария»). Оба контроллера отличаются очень малыми размерами и могут встраиваться в коробки стандартных клавишных выключателей.
Один контроллер групп DALI GC позволяет включать, выключать и регулировать две группы светильников. Для управления большим числом групп (до 16) можно использовать несколько таких модулей. Модуль DALI SC позволяет заранее устанавливать и затем вызывать до четырех «световых сцен» (режимов освещения, т.е. сочетаний светильников, каждый из которых настроен на определенную яркость). Настройка контроллеров и последующий вызов групп светильников и режимов освещения в стандарте DALI осуществляется простой последовательностью нажатий обычных одно- или двухклавишных выключателей. Процесс настройки прост и может осуществляться даже неподготовленным персоналом.
Блоки питания DALI PS (PS 1) обеспечивают ток до 200 мА, которого достаточно для питания управляющих входов всех 64 светильников системы luxCONTROL с аппаратами, работающими в стандарте DALI, и контроллеров. Напряжение в стандарте DALI – от 9 до 22,5 В, наиболее распространенное – 16В. Управляющие сигналы передаются по тем же проводам, по которым осуществляется питание, то есть прокладка отдельных управляющих проводов не требуется. Европейские стандарты допускают прокладку проводов системы DALI в общем кабеле или в одной трубе с силовыми проводами с напряжением 220-240 В; лучше всего для этого использовать пятижильные кабели (две жилы – силовое напряжение, две жилы – DALI и нейтраль).
Использование стандарта DALI делает систему comfortDIM значительно более гибкой и функциональной, чем система modularDIM, работающая в стандарте DSI, и чем системы с аналоговым управлением напряжением 1 – 10 В.
Для обеспечения возможности использования пускорегулирующих аппаратов и трансформаторов, работающих только в стандарте DSI, имеется преобразователь сигналов DALI/DSI. Подключение к компьютерам осуществляется через специальный интерфейс DALI SCI. Панель управления DALI TOUSHPANEL позволяет управлять группами светильников, режимами их работы, а также программировать эти режимы для отдельных светильников или групп. В отличие от стандарта DSI, в котором все подключенные светильники регулируются одновременно и одинаково, стандарт DALI позволяет осуществлять независимое адресное управление отдельными светильниками или группами светильников.
Стандарт DALI обеспечивает управление осветительными установками по заранее разработанной программе. Фирма TridonicAtco специально для этой цели создала программу winDIM, версия которой winDIM@net имеется в Интернете. Эта программа позволяет также увязывать в единую систему все службы инженерного обеспечения зданий и осуществлять управление ими с единого централизованного диспетчерского пункта. Еще одно достоинство стандарта DALI – он обеспечивает «обратную связь» в осветительных установках, то есть позволяет получать постоянные сообщения о неисправностях ламп и режимах их работы.
Для работы в СУО luxCONTROL фирмой TridonicAtco производится широкий ассортимент аппаратуры: регулируемые электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) для линейных и компактных люминесцентных ламп, электронные трансформаторы для галогенных ламп накаливания, фазовые регуляторы с отсечкой по переднему или заднему фронту для обычных ламп накаливания, конверторы для питания светодиодов.
Наличие управляемых ЭПРА, трансформаторов и конверторов открывает возможности создания светодинамичных установок с использованием цветных люминесцентных ламп или галогенных ламп накаливания и особенно светодиодов.
Все последние разработки фирмы в области регулируемых ЭПРА, электронных трансформаторов и конверторов выпускаются в исполнении «оne4all», то есть допускают регулирование как по стандарту DALI, так и по стандарту DSI, а также прямое управление простыми клавишными выключателями SWITCH и датчиками SMART. Это делает возможным использование в системе luxCONTROL аппаратов, воспринимающих команды в различных цифровых стандартах, и, кроме того, позволяет управлять светильниками с помощью постоянного напряжения (1 – 10 В) или потенциометрами. В связи с этим следует сказать, что в странах Западной Европы, США, Канаде, Японии и ряде других стран наличие двухпроводной сети постоянного тока с напряжением 10 В в административных зданиях является обязательным (система EIB или LONWORKS). По проводам этой сети могут передаваться и цифровые управляющие команды, поэтому создание осветительных установок с СУО там не вызывает дополнительных затрат на прокладку управляющих сетей.
Система luxCONTROL обеспечивает постоянство освещенности на рабочих местах: в зависимости от естественной освещенности, регулируемые электронные аппараты (ПРА, трансформаторы или конверторы), получая сигналы от датчиков, так изменяют световой поток ламп, чтобы суммарная освещенность оставалась постоянной. Кроме этого, работающие в помещении сотрудники могут сами управлять освещенностью на своем рабочем месте с помощью установленных в удобных местах ручных регуляторов или пультов дистанционного управления аналогично тому, как регулируется громкость или переключаются каналы в телевизорах. Электронные ПРА исключают пульсации светового потока люминесцентных ламп, обеспечивают их мягкое, без миганий включение и бесшумную работу светильников. Это делает осветительные установки исключительно комфортными.
Главным достоинством автоматизированных СУО, аналогичных системе luxCONTROL, является то, что они не только повышают комфортность освещения, но и обеспечивают значительную экономию электроэнергии. Это достигается за счет того, что система учитывает естественную освещенность в помещениях, а также за счет отключения светильников при отсутствии в помещении людей (с помощью датчиков присутствия) и в нерабочее время (датчиками времени или заложенной программой). Специалисты подсчитали, что экономия может составлять до 75% от энергии, потребляемой неуправляемой осветительной установкой. В условиях Западной Европы срок окупаемости таких установок в административных зданиях за счет экономии электроэнергии составляет от полутора до трех лет. Но, несмотря на мультифункциональность у выше описанных систем они обладают один недостатком это их цена, что на данный момент в условиях экономического кризиса является существенным.
 
 

1.2 Назначение и область применения

 
Разрабатываемая система управления освещением предназначена для работы в производственных помещениях. Целью работы данного изделия является оптимизация расходов на электроэнергию, а так же бережный режим включения/выключения ламп освещения (функция контроля пересечения нуля) без участия в данном процессе человека. Из выше описанной цели и вытекает область применения данного изделия – это производственные помещения и уличное освещение, а так же может являться элементом более функциональных систем управления освещением.
 
 

1.3 Принцип работы

 
Принцип работы изделия основан на использовании свойств фотоэлемента. Фотоэлементом называется прибор, в котором воздействие лучистой энергии оптического диапазона вызывает изменение его электрических свойств.
Фотоэлементы разделяются на три типа:
1) с внешним фотоэффектом;
2) с внутренним фотоэффектом;
3) с запирающим слоем.
В фотоэлементе с внешним фотоэффектом действие света вызывает выход из поверхностного слоя фотокатода электронов во внешнее пространство – в вакуум или сильно разреженный газ. Внутреннее сопротивление вакуумных фотоэлементов исчисляется сотнями МОм, а газонаполненных – несколькими десятками МОм.
Устройства, использующие внутренний фотоэффект, называются фотосопротивлением или фоторезистором. Фотосопротивление представляет собой стеклянную пластинку, покрытую тонким слоем полупроводникового материала (сернистого свинца, сернистого висмута, сернистого кадмия), на котором расположены токопроводящие электроды.
Сущность внутреннего фотоэффекта сводится к следующему. Известно, что электропроводимость связана с количеством носителей заряда, который имеет тот или иной материал. В полупроводниках количество носителей электрических зарядов может увеличиваться вследствие поглощения энергии извне, в частности под воздействием световой энергии.
Увеличение количества носителей электрических зарядов в материале повышает, его способность проводить электрический ток. В результате этого уменьшается электрическое сопротивление освещаемого материала.
Отличительная особенность фотосопротивлений от фотоэлементов с внешним фотоэффектом заключается в том, что при внешнем фотоэффекте электроны покидают пределы освещенного материала, а при внутреннем фотоэффекте они остаются внутри материала, увеличивая тем самым количество носителей электрических зарядов.
Изменение проводимости в полупроводниках под воздействием света может быть очень большим. В некоторых материалах при переходе от темноты к интенсивному освещению сопротивление уменьшается в десятки раз и, соответственно, изменяется величина тока в цепи фотосопротивлений. Чувствительность их оценивается в мкА при напряжении 1 В и составляет 500 – 3000 мкА/Лм•В, следовательно, превышает чувствительность фотоэлементов с внешним фотоэффектом. Поэтому в ряде устройств в настоящее время фотосопротивлениями заменены фотоэлементы с внешним фотоэффектом.
Недостатком фотосопротивлений является то, что при их освещении фототок не сразу достигает своего конечного значения, а лишь через некоторое время (инерционность фотоэлемента), то же относится к нелинейной зависимости фототока от силы света, т.е. фототок возрастает медленнее, чем сила света, освещающая фотоэлемент. Кроме того, фототок зависит от температуры среды (1 – 3% на 10°С). Последнее обстоятельство затрудняет применение фотосопротивлений при больших изменениях температуры внешней среды.
Устройство фотоэлементов с фотоэффектом в запирающем слое, носящих название вентильных фотоэлементов, основано на воздействии лучистой энергии на р-n-переход, при котором создается возможность его открытия или же не возможности прохождения фототока.
В разрабатываемом изделии ввиду его установки в отапливаемом помещении и как предполагается небольшом изменении температуры окружающей среды наиболее целесообразно применение фоторезистора. А изменение его сопротивления от изменения освещенности будет отслеживать операционный усилитель, включенный по схеме компаратора, который будет сравнивать опорное напряжение источника питания с напряжением делителя, в который и будет включен фоторезистор.


2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Разработка структурной схемы

 
На основе анализа технических требований, с учетом принципа работы устройства, обзора аналогов, разработана структурная схема системы радиоэлектронной охраны. Структурная схема представлена на рисунке 1.
 
 
Рисунок 1 – Структурная схема системы управления освещением
 
Назначение каждого элемента приводиться ниже:
1) Фотоэлемент предназначен для определения изменения светового потока наружного освещения, при увеличении освещённости уменьшается электрическое сопротивление, вследствие увеличения носителей заряда.
2) Компаратор выполняет функцию контроля изменения электрического сопротивления фотоэлемента и при пороговом значении изменяет свое состояние скачкообразно, и тем самым позволяет его использовать совместно с фотоэлементом в качестве фотореле.
3) Вышеописанное фотореле воздействует на ключ, открывая его при недостаточном освещении или закрывая при достаточном.
4) В свою очередь ключ открываясь воздействует вначале на схему задержки сигнала, а по прошествии времени более 30 секунд, на блок управления.
5) Схема задержки изменения сигнала необходима в качестве элемента защиты от ложных срабатываний при случайном освещении или затемнении фотодатчика.
6) Управляющий блок необходим для коммутации внешней цепи питания ламп освещения с бережным режимом включения.
 
 

2.2 Выбор элементной базы

 
При разработке принципиальной электрической схемы необходимо выбрать серию интегральных микросхем, которая наилучшим образом подходит для применения в данной схеме. При выборе серии ИМС для проектируемого устройства немаловажную роль играют электрические параметры (напряжение питания, ток, потребляемый в режиме минимальных и максимальных нагрузок и т.д.). Необходимо применить наиболее экономичные микросхемы для увеличения срока работы от автономного источника питания без его замены или подзарядки. Так же в выборе интегральных микросхем важна помехоустойчивость выбранной серии.
В силу всего вышеизложенного, оптимальной для применения в проектируемом устройстве в качестве компаратора буде применяться операционный усилитель КР140УД608.
В качестве ключа можно использовать транзистор КТ209Л [2], включённый по схеме с общим эмиттером.
А элементом, регистрирующим изменения светового потока, можно применить фоторезистор ФР-765 с нижеследующими характеристиками, которые приведены в таблице 1 [3].
 
Таблица 1 – Характеристики фоторезистора ФР-765
Размеры фотоэлемента
O 5,8 мм
Рабочее напряжение
20 В
Темновое сопротивление
> 2 МОм
Темновой ток
< 10 мкА
Ток при 200 лк
> 1 мА
Отношение Rтемн/Rсветов
> 100
 
Вследствие малого энергопотребления устройством управления освещения, в качестве резисторов для цепей делителя напряжения, обратной связи, резисторов смещения для транзистора, а так же в цепи времязадающей RC цепочки будут использоваться резисторы типа С2-33Н для пайки в отверстия.
Так как техническим заданием предусмотрена коммутация цепи управления лампами освещения с током 5 А, то необходима достаточно мощная схема переключения. В качестве ее предполагается использование твердотельного реле СХЕ240-D-5 фирмы Crydom, с рабочим напряжением 24 В, током управления 15мА, коммутируемое напряжение 220 В, 50 Гц, и током 5 А. А так же согласно [4] данное реле обладает внутренней схемой контроля прохода нуля, для бережного переключения нагрузки.
 
 

2.3 Разработка принципиальной электрической схемы

 
На основе структурной схемы, описанного принципа работы и выбранной элементной базы была разработана принципиальная электрическая схема системы управления освещением.
Система управления освещением состоит из следующих основных узлов: светочувствительного элемента – фоторезистора ВL1, параметрического стабилизатора напряжения, компаратора, усилителя мощности на транзисторе VT1, времязадающей RC цепи, а также коммутационного блока управления.
Параметрический стабилизатор напряжения выполнен на стабилитроне VD1 и балластном резисторе R7. Стабилизированным напряжением питается компаратор, выполненный на операционном усилителе DA1. На неинвертирующий вход 3 операционного усилителя DA1 подается опорное напряжение со средней точки резистивного делителя R1–R3, на инвертирующий вход 2 – напряжение со средней точкой резистивного делителя R4, R5.
Параллельно резистору R4 через резистор R6 подключен светочувствительный элемент – фоторезистор BL1, сопротивление которого изменяется в зависимости от освещенности. При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора BL1 увеличивается, увеличивается потенциал на входе 3 DA1. Когда потенциал на входе 3 становится выше потенциала на входе 2, на выходе 6 операционного усилителя DA1 появляется отрицательный потенциал стабилизированного напряжения питания.
К средней точке резистивного делителя R4, R5 подключены резисторы обратной связи R8, который в зависимости от состояния операционного усилителя DA1 подключаются либо параллельно R4, либо параллельно R5, изменяя тем самым потенциал средней точки делителя. Сопротивление указанных резисторов обеспечивает четкое переключение компаратора (релейный эффект) и определяет коэффициент возврата фотореле.
От отрицательного потенциала с выхода 6 DA1 через резистор R10 в базу транзистора VT1 подается управляющий сигнал, от которого транзистор открывается и обеспечивает подачу напряжения питания П–М, на схему задержки сигнала реализованной на резисторе R11 и С3. Вначале будет заряжаться конденсатор С3 через резистор R11, время заряда при данных значениях емкости и сопротивления будет длиться около 30 секунд. После того как конденсатор зарядиться и его сопротивление постоянному току возрастет, то создается возможность прохождения тока через твердотельное реле DA2, которое и скоммутирует внешнюю цепь питания ламп освещения.
При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора ВL1 увеличивается. При определенном его значении потенциал на входе 2 DA1 становится больше потенциала на входе 3 и на выходе 6 компаратора появляется положительный полюс источника питания. При этом выключается управляющий сигнал с базы транзистора VT1. Конденсаторы С1 и С2 устраняют влияние электромагнитных помех на работу компаратора.
При помощи резистора R3 возможно регулировать порог срабатывания фотореле изменяя значение опорного напряжения.


3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет потребляемой мощности

 
Мощность, потребляемая устройством от источника питания, определяется как сумма мощностей, потребляемых всеми элементами схемы.
Мощность, потребляемая микросхемой операционного усилителя, согласно [5], равна 0,06 Вт.
Мощность, потребляемая твердотельным реле равна 0,36 Вт
Результаты расчета мощности, рассеиваемой на резисторах, сведены в таблицу 2.
 
Таблица 2 – Мощность, рассеиваемая на резисторах

и т.д.................


Обозначение
Сопротивление, кОм
Падение напряжения, В

Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.