家庭照明智能遥控开关设计
智能开关设计方案

智能开关设计方案智能开关设计方案一、设计思路智能开关是一个能够根据用户需求灵活控制电器设备的开关,能够实现自动化的开关操作,提高生活的便利性和舒适度。
本设计方案将智能开关分为两部分,包括硬件设计和软件设计。
硬件设计方面,根据开关的功能需求,设计一个小巧、美观且易于使用的外观,采用高品质的电子元件,以保证开关的可靠性和使用寿命。
同时,考虑到用户习惯的差异,设计开关的按键布局和触感,以便用户可以轻松按下开关。
软件设计方面,通过使用智能家居控制技术,将开关与智能手机或其他智能设备进行无线连接,实现远程控制。
通过手机APP或者语音控制以及定时控制,用户可以随时随地控制开关的状态,开关支持的操作包括开启、关闭、调亮度、调温度等。
二、具体实现1. 硬件设计- 外观设计:采用简约时尚的设计风格,使用优质的材质,如亚克力和金属,打造出一个精致、耐用且易于清洁的外观。
- 按键布局:根据用户的习惯和使用需求,设计开关的按键布局,如开关键、亮度调节键、温度调节键等,使用户可以方便地操作开关。
- 触感设计:使用高品质的触摸传感器,使开关有良好的触感反馈,用户按下开关时能够明确地感受到按键的状态。
- 连接接口:设计开关支持常见的电器设备连接接口,如插座、灯具等,以便用户可以方便地连接各种电器设备。
2. 软件设计- 连接技术:使用无线技术,如蓝牙、Wi-Fi等,将开关和智能手机或其他智能设备进行连接,实现远程控制。
- 用户界面:设计一个直观且易于操作的手机APP界面,用户可以通过APP实现对开关的控制,如开关的状态、亮度、温度等。
- 定时控制:在APP中设计定时控制功能,用户可以设置开关在特定时间进行自动开启或关闭,以实现智能化的场景控制。
- 语音控制:通过集成语音控制技术,用户可以直接通过语音命令来控制开关的操作,提高用户的使用便利性。
三、总结本方案提供了一个智能开关的设计方案,通过硬件设计提供了高品质的外观和可靠性,通过软件设计提供了远程控制、定时控制和语音控制等功能。
智能灯控制系统毕业设计

智能灯控制系统毕业设计题目:基于物联网的智能家居灯控制系统一、设计目的本设计旨在构建一个基于物联网的智能家居灯控制系统,实现以下功能:1.通过手机APP远程控制家中的LED灯开关;2.根据时间、光照强度自动调节LED灯光亮度;3.实现语音控制LED灯开关及亮度调节;4.具备定时开关灯功能。
二、系统架构本系统采用基于物联网的架构,包括以下几个部分:1.智能灯:采用LED灯作为光源,内置传感器和执行器,可实现灯光亮度的自动调节和远程控制。
2.网关:负责连接智能灯和云平台,将智能灯的数据传输到云平台,同时接收来自云平台的控制指令。
3.云平台:存储智能灯的数据和控制指令,提供手机APP接口,用户可以通过手机APP远程控制智能灯。
4.手机APP:用户通过手机APP可以远程控制智能灯的开关和亮度调节,同时可以设置定时开关灯功能。
三、硬件选型1.智能灯:采用市面上的智能LED灯,具备Wi-Fi连接功能和亮度可调功能。
2.网关:选用树莓派作为网关,具有丰富的接口和强大的计算能力,可以满足数据传输和处理的需求。
3.云平台:选用阿里云作为云平台,提供稳定可靠的云服务。
4.手机APP:选用微信小程序作为手机APP,用户可以通过微信小程序远程控制智能灯。
四、硬件电路设计1.电源电路:采用开关电源将220V交流电转换为5V直流电,为整个系统提供稳定可靠的电源。
2.Wi-Fi模块:选用ESP8266 Wi-Fi模块,实现智能灯与网关之间的无线通信。
3.传感器电路:选用光敏电阻作为传感器,检测环境光照强度,将检测到的模拟信号转换为数字信号输出。
4.控制电路:选用微控制器(MCU)实现控制逻辑,根据环境光照强度和用户指令控制LED灯的开关和亮度调节。
5.执行器电路:选用继电器作为执行器,控制LED灯的电源通断。
6.通信接口电路:选用串口通信接口,实现网关与云平台之间的数据传输。
7.抗干扰电路:为提高系统的稳定性和可靠性,需要加入相应的抗干扰电路,如滤波器、磁珠等。
基于WiFi的智能LED照明控制系统设计

基于WiFi的智能LED照明控制系统设计概述本文档旨在介绍一个基于WiFi的智能LED照明控制系统的设计方案。
该系统能够实现远程控制和调节LED灯光的亮度和颜色,提供便捷和个性化的照明体验。
系统组成该系统主要由以下组成部分构成:1. LED灯具:使用可调节亮度和色温的LED灯具,提供灯光控制的基础。
2. WiFi模块:用于与用户的智能设备进行通信,接收用户指令并传输给LED灯具。
3. 服务器:负责处理用户指令并将其传输给正确的LED灯具,同时管理灯具的状态和配置信息。
系统功能该系统具备以下主要功能:1. 远程控制:用户可以通过连接到WiFi网络的智能设备,远程控制LED灯具的开关、亮度和颜色。
2. 调光调色:用户可以根据实际需求,通过调整LED灯具的亮度和色温,获得适合不同场景的照明效果。
3. 定时任务:用户可以设置定时任务,例如定时开关灯、定时调整亮度等,实现智能化的照明管理。
系统设计以下是该系统的设计概述:1. 用户界面:为了方便用户操作,该系统需要提供一个用户友好的界面,可以通过智能手机、平板电脑或电脑进行操作。
2. 通信协议:系统使用WiFi作为通信方式,用户通过连接到同一WiFi网络的智能设备与LED灯具进行通信。
3. 数据传输:用户指令通过WiFi模块传输到服务器,服务器根据指令类型进行相应处理,并将结果传输回LED灯具。
4. 灯具控制:LED灯具接收到服务器传输的指令后,根据指令进行相应的开关、亮度和颜色调节。
5. 状态管理:服务器负责管理灯具的状态和配置信息,并提供灯具管理接口供用户查询和操作。
优势和应用场景该系统的设计具有以下优势:1. 灵活便捷:用户可以通过智能设备随时随地控制LED灯具,为用户提供便捷的灯光控制体验。
2. 个性化照明:用户可以根据自己的需求和喜好,调整LED灯具的亮度和颜色,获得个性化的照明效果。
3. 能源节约:LED灯具具有高效节能的特点,可以帮助用户减少能源消耗。
家庭照明智能遥控开关设计

家庭照明智能遥控开关设计
智能遥控开关设计,可以实现对家庭照明的智能控制,提高生活的舒适性和便利性。
以下是家庭照明智能遥控开关的设计方案。
1. 硬件设计
智能遥控开关的硬件设计主要包括两个部分:遥控器和开关模块。
遥控器部分采用433MHz无线模块,具有远距离控制和稳定性的特点。
开关模块采用单片机控制,支持485总线通讯和WiFi联网控制,可以实现远程控制和联网控制的功能。
同时,开关模块还具有温度检测和过载保护等功能,确保家庭照明的安全性。
2. 软件设计
智能遥控开关的软件设计主要包括两个部分:遥控器程序和开关模块程序。
遥控器程序采用C语言编程,通过433MHz无线模块实现对开关模块的远程控制。
开关模块程序采用单片机C语言编程,支持485总线通讯和WiFi联网控制等功能,可根据用户需求自定义控制方案。
3. 实现功能
智能遥控开关的实现功能主要包括以下几个方面:
(1)家庭照明的远程控制:用户可以通过遥控器或手机App实现家庭照明的开关、亮度调节、颜色变化等功能,提高生活舒适性。
(2)联网控制:用户可以通过WiFi联网控制家庭照明,实现远程控制和自动化控制。
(3)安全性保护:开关模块具有温度检测和过载保护等功能,确保家庭照明的安全性。
(4)节能环保:可以实现智能调节照明亮度和颜色,达到节能环保的效果。
综上所述,家庭照明智能遥控开关设计可以实现远程控制、联网控制、安全性保护和节能环保等功能,具有很高的实用性和市场前景。
智能灯控系统设计与实现

智能灯控系统设计与实现智能灯控系统是一种将传统照明设备与智能化技术相结合的新型照明系统。
它利用现代科技手段对照明场景进行分析和控制,实现对灯光亮度、色彩和模式的智能调整与控制。
本文将对智能灯控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、智能灯控系统的设计1. 系统需求分析在设计智能灯控系统之前,需要进行系统需求分析。
主要包括如下几个方面:- 功能需求:用户对灯光亮度、色彩和模式的调整需求。
- 节能需求:通过智能控制实现灯光的自动调节,减少能耗。
- 安全需求:确保系统运行的稳定性和安全性。
- 易用性需求:系统操作简单易懂,方便用户使用。
2. 硬件设计智能灯控系统的硬件设计包括灯具、控制器、传感器和通信模块等。
其中,灯具是系统的核心组成部分,可选择LED灯具作为灯光光源,具有较高的亮度和能耗效率。
控制器用于控制灯具的亮度和模式,传感器感知周围环境的光照强度和人体存在与否,通信模块用于与用户设备进行互联。
3. 软件设计智能灯控系统的软件设计包括系统控制算法和用户界面设计。
系统控制算法根据传感器采集的数据进行分析,并根据用户的需求进行灯光的智能调节。
用户界面设计可以采用手机应用程序或者网页应用程序,用户可以通过界面实现对灯光的远程控制和调节。
二、智能灯控系统的实现1. 灯具安装与连接在实现智能灯控系统前,首先要进行灯具的安装与连接。
LED灯具通常使用螺口接口,将其安装在需要照明的地方,并将灯具与控制器连接。
2. 控制器设置与配置控制器是智能灯控系统的核心部分,通过控制器来实现对灯光的调节和控制。
在实现前,需要对控制器进行设置与配置,包括网络连接配置、灯光模式设置、亮度调节设置等。
3. 传感器安装与校准传感器用于感知周围环境的光照强度和人体存在与否,通过感知结果实现对灯光的智能调节。
在实现前,需要将传感器安装在合适的位置,并进行校准,使其能正确感知环境变化。
4. 软件开发与测试智能灯控系统的软件开发包括系统控制算法和用户界面开发。
家庭灯光智能控制系统设计

家庭灯光智能控制系统设计1.引言随着科技的不断发展,智能家居已经成为人们生活中的热门话题。
智能家居不仅给人们的生活带来了便利,同时也提高了居住的舒适度和安全性。
其中,家庭灯光智能控制系统是智能家居中的一个重要组成部分。
本文将设计一套家庭灯光智能控制系统,以满足人们对于灯光的智能控制需求。
2.系统需求2.1用户需求用户希望能够灵活地控制家庭灯光,例如打开/关闭灯光、调节灯光亮度、更改灯光颜色等。
用户希望能通过手机、平板电脑等设备进行远程控制,方便快捷。
用户希望系统能自动进行灯光控制,例如根据时间设定自动开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
2.2系统需求系统需要具备远程控制功能,可以通过手机APP、平板电脑等设备进行控制。
系统需要能够自动进行灯光控制,例如定时开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
系统需要能够接收用户的手动控制指令,并迅速响应,确保控制的实时性。
系统需要能够连接和控制多个灯光设备。
系统需要提供用户友好的界面,方便用户进行操作。
3.系统设计3.1硬件设计系统需要具备以下硬件组成:灯光设备、智能网关、控制器、传感器。
灯光设备:用于提供照明功能,可以是普通的灯泡、台灯等。
智能网关:用于与控制器和传感器进行通信,接收控制指令并转发给相应的灯光设备。
控制器:用于处理用户的控制指令和自动控制逻辑,对灯光设备进行控制。
传感器:用于感知环境亮度等信息,并将信息传输给控制器进行自动控制。
3.2软件设计系统需要具备以下软件组成:远程控制APP、自动控制逻辑、用户界面。
自动控制逻辑:根据用户设定的条件和时间,对灯光设备进行自动控制。
用户界面:提供用户友好的界面,方便用户进行操作,如开关灯、调节亮度、更改颜色等。
4.系统实现4.1硬件实现选择合适的灯光设备和智能网关,确保设备之间的兼容性。
将智能网关与灯光设备进行连接,形成一个局域网内的灯光控制系统。
将传感器布置在合适的位置,确保能够准确感知环境亮度等信息。
单火线取电智能开关设计经验(附电路原理图)

关键词摘要:超微功耗 单火线开关智能家居智能开关 遥控开关 WIFI 灯控开关 触摸开关 两线制开关前言随着智能家居的快速发展,单火线智能墙壁开关(只有单根火线进/出,不需要零线)成为了传统机械墙壁开关的升级换代(直接替代)产品,实现了灯具和电器开关的智能化控制(如声控开关,触摸开关,红外线遥控开关,人体感应开关,手机控制WIFI智能开关等)。
并且,国内外普通家庭大多为单火线布线,在升级实现智能化改造时往往要求新智能开关能直接代换旧有的机械墙壁开关,更换时无需重新布线。
所以开发新型电子智能照明开关都必须要求采用单线制(2 Wire 两线制)的单火开关。
根据工作原理可知,凡是电子智能照明开关本身都需要消耗一定的电流,在待机时,由于单火线开关待机取电是通过流过灯具的电流给智能开关的控制电路供电的,如果待机输入电流太小就会导致待机电路不能正常工作,如果待机输入电流太大就会导致灯具关闭后还会有闪烁或微亮(出现“关不死”的现象)等问题。
特别是高阻抗的电子节能灯和LED灯(例如: 高效节能灯和AC直接驱动的AC LED灯具),对待机电流更为敏感。
单线制电子开关带节能灯(LED灯)会闪烁的原因电子开关为什么接白炽灯不会闪烁,而接节能灯和LED灯就会闪烁呢?这与节能灯(或LED灯)以及电子开关的自身构造都有关系:由于电子开关是用电子电路组成的控制开关,就一定要消耗一定的电流,这一电流必定要通过串接在电源回路中的节能灯(或LED灯)。
由于电子节能灯(或LED灯)内部电路结构的特殊性,即使流过节能灯(或LED灯)的电流很小,也会使节能灯产生不同程度的闪烁现象。
以下分析其中原因:节能灯(或LED灯)内部电路一般采用了桥式整流电容滤波电路,如下图当电子开关本身消耗的微小的电流通过火线经灯具内部的桥式整流电路的滤波电容C时,这一很小的电流向灯具内部电容C充电,当灯具内部电容C上的直流电压充到一定的程度时(约50V左右,不同的灯电路会有些差别),节能灯内部的电子电路就会恢复工作而使节能灯(或LED灯)点亮,这时电容C两端的电压因为放电而随则会下降,然后再开始下一回合的充电及放电过程。
多功能遥控LED灯

多功能遥控LED灯近年来,随着科技的发展和人们对生活品质的不断追求,智能家居成为了现代家庭的一种新趋势。
其中,多功能遥控LED灯作为智能家居的重要组成部分,受到了越来越多人的欢迎。
本文将介绍一种多功能遥控LED灯的设计及其特点。
一、设计说明这款多功能遥控LED灯具有多种颇具实用性的功能。
首先,它可以实现灯光的颜色和亮度的调节,从而满足不同场景和需求的要求。
其次,它还可以实现定时开关功能,用户可以根据自己的需要设定开灯和关灯的时间,方便省心。
此外,这款灯还可以通过APP进行远程控制,用户只需通过手机就可以随时随地控制灯光的开关和调节,非常方便。
二、主要特点1.多种颜色和亮度选择:通过遥控器或APP,用户可以自由选择灯光的颜色和亮度,满足不同的需求和场景。
2.定时开关功能:用户可以设定开灯和关灯的时间,无需手动操作,方便省心。
3.远程控制:通过APP,用户可以在任何时间和地点远程控制灯光的开关和调节,实现远程智能控制。
4.防眩晕设计:灯具采用了特殊的材质和设计,减少了灯光的眩晕感,保护用户的视力。
5.节能环保:LED灯具本身具有低功耗和长寿命的特点,有效节省能源,并减少电池的更换频率,对环境友好。
三、使用方法1.安装:将灯具固定在合适的位置上,并连接电源。
2.遥控器操作:使用遥控器可以实现灯光的开关、颜色和亮度的调节以及定时开关功能的设定。
四、应用场景1.普通照明:在日常的室内照明中,用户可以调节灯光的亮度和颜色,以适应不同的氛围和活动。
2.节日装饰:在节日或特殊场合,用户可以选择丰富多彩的颜色,增加节日氛围。
3.影音娱乐:在观影或聚会时,用户可以调节灯光的亮度和颜色,创造出更加舒适和热情的氛围。
4.睡眠助眠:在睡眠或休息时,用户可以选择柔和的灯光,并通过定时功能,让灯光在一定时间后自动关闭,帮助进入深度睡眠状态。
五、市场前景多功能遥控LED灯作为智能家居的重要组成部分,具有广阔的市场前景。
随着人们生活水平和科技水平的不断提高,对生活品质的要求也越来越高,智能家居的需求将进一步增加。
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编号:_______________商丘科技职业学院毕业论文(设计)题目:家庭照明智能遥控开关设计系别机电工程系专业电子信息工程学生姓名马龙飞成绩指导教师贾宗慧2011年 4月为实现家居智能化,家庭内部照明或者其他家电的开关,需要集中或者分布式控制,有时还需要通过网络或者电话远程控制。
从市场需求出介绍的智能总线式开关具有如下功能和特点:任何一个房间能控制任何房间的用电设备,并用发光二极管能指示任何房间的灯的状态。
发光二极管亮代表此房间灯亮,发光二极管灭代表此房间灯灭。
关键词:HN911热释电红外线传感器;555定时器;双向晶闸管;稳压二极管;智能照明1. 引言 (1)2.光控电子开关电路的设计 (2)2.1 红外线传感器、光控智能开关的制作与调试 (2)2.2 光控电子开关的安装与调试 (3)3. 部分元器件介绍 (3)3.1 555定时器 (4)3.2 双向晶闸管 (6)3.2.1双向晶闸管的结构 (6)3.2.2 双向晶闸管的工作原理 (6)3.3 稳压二极管 (6)3.4 稳压管的应用 (7)3.4.1 浪涌保护电路 (7)3.4.2 电弧抑制电路 (7)3.5 光敏电阻器 (8)3.5.1 光敏电阻的结构 (8)3.5.2 光敏电阻的原理 (8)3.5.3 光敏电阻的分类 (8)3.5.4 光敏电阻的主要参数 (9)3.5.5 光敏电阻的制作材料 (9)4.7805集成三端稳压器 (9)5.电源电路设计 (10)5.1 稳压电路 (10)5.2 显示部分的设计 (11)6.红外发射电路 (12)6.1 红外检测接收电路 (13)结论 (14)附录 (15)参考文献 (16)1. 引言利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。
红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。
任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。
红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。
红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。
例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪);利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。
单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。
因此一块芯片就构成了一台计算机。
它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。
单片机由硬件系统与软件系统组成。
硬件系统是指构成微机系统的实体与装置,通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。
其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上,统称中央处理单元(Central Processing Unit),简称CPU,是微机的核心部件。
CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出(Input/Output,简称I/O)接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。
软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称,人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换,使微机按照人的意图完成预定的任务。
软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统,两者相辅相成,缺一不可。
HN911采用热释电红外控制模块的照明灯,它可以用于卫生间、储藏室、楼梯走廊等处,可做到人来灯亮,人走灯灭,并且还具有白天自动封锁功能。
HN911系列模块是采用新技术和新工艺,将高灵敏度的热释电红外传感器、放大器、信号处理及输出电路组装在一起制成模块式电路,它具有从信号接收至控制输出的全部功能。
在它的输出端接上晶体管放大电路或单稳态电路可以驱动继电器,接上光耦合电路可以驱动双向可控硅。
图2-1 HN911模块的内部电路结构2.光控电子开关电路的设计 VT9104VD1D14.7K RP100K R1470KR2VRVS 6,8VEL<160W220V图2-2光控电子开关原理图2.1 红外线传感器、光控智能开关的制作与调试本电路按要求选择元器件,焊接正确,即可使用推广。
若灵敏度不够,可减小热释电红外线传感器串联的电阻R1,但R1不够太小,应视具体情况而定。
适当减小R1后灵敏度仍不够时,可更换耦合电容C1,将1uF 换成0.7uF ,效果将很显著。
制作的如图2-3所示。
图2-3红外线传感器、光控智能开关PCB板2.2 光控电子开关的安装与调试安装时将它与受控电灯H串联,并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间,避免3米以内夜间灯光的直接照射。
调试宜傍晚时进行,调节RP阻值的大小,使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。
制作的如图2-4所示。
图2-4光控电子开关的PCB板3. 部分元器件介绍图2-5定时器的引脚图3.1 555定时器3脚:输出端Vo2脚:TL 低触发端6脚:TH 高触发端4脚:D R 是直接清零端。
当D R 端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TL 、TH 处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:V C 为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF 电容接地,以防引入干扰。
7脚:放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A 1、A 2基准电压分别为CC CC V 31,V 32的情况下,555时基电路的功能表如表1示。
表1 555定时器的功能表单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。
在触发信号作用下,电路将由稳态翻转到 暂稳态,暂稳态是一个不能长久保持的状态,由于电路中RC 延时环节的作用,经过一段时间后,电路会自 动返回到稳态,并在输出端获得一个脉冲宽度为tw 的矩形波。
在单稳态触发器中,输出的脉冲宽度tw ,就 是暂稳态的维持时间,其长短取决于电路的参数值。
稳态时,输出uo为低电平,即无触发器信号(ui为高电平)时,电路处于稳定状态——输出低电平。
在 ui负脉冲作用下,低电平触发端得到低于(1/3)Vcc,触发信号,输出uo为高电平,放电管VT截止,电路进入暂稳态,定时开始。
在暂稳态期间,电源+Vcc→R→C→地,对电容充电,充电时间常数T=RC,uc按指数规律上升。
当电容两端电压uc上升到(2/3)Vcc后,6端为高电平,输出uo变为低电平,放电管VT导通,定时电容C充电结束,即暂稳态结束。
电路恢复到稳态uo为低电平的状态。
当第二个触发脉冲到来时,又重复上述过程。
3.2 双向晶闸管3.2.1双向晶闸管的结构双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的,对外也引出三个电极,其结构如图所示。
双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联,但只有一个控制极。
双向晶闸管与单向晶闸管一样,也具有触发控制特性。
不过,它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同,这就是无论在阳极和阴极间接人何种极性的电压,只要在它的控制极上加上一个触发脉冲,也不管这个脉冲是什么极性的,都可以便双向晶闸管导通。
3.2.2 双向晶闸管的工作原理由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制,因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分,通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极,将接在P型半导体材料上的主电极称为T1电极,将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。
由于双向晶闸管正、反特性具有对称性,所以它可在3.3 稳压二极管任何一个方向导通。
由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分,所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同峰值电压之分,而只用一个最大峰值电压,双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管相同。
如图所示双向晶闸管的伏安特性曲线具有对称性,如图所示双向晶闸管的结构及电路。
3.3.1 稳压二极管的介绍稳压二极管(又叫齐纳二极管)它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。
稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管,其V-A特性曲线与普通二极管相似,但反向击穿曲线比较陡~稳压二极管工作于反向击穿区,由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用,故称为稳压管。
稳压管反向电压在一定范围内变化时,反向电流很小,当反向电压增高到击穿电压时,反向电流突然猛增,稳压管从而反向击穿,此后,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端的电压的变化却相当小,利于这一特性,稳压管访问就在电路到起到稳压的作用了。
而且,稳压管与其它普能二极管不同之反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管又恢复正常,但如果反向电流超过允许范围,二极管将会发热击穿,所以,与其配合的电阻往往起到限流的作用。
3.4 稳压管的应用3.4.1 浪涌保护电路稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜。
图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开。
3.4.2 电弧抑制电路在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。
这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。
3.5 光敏电阻器3.5.1 光敏电阻的结构光敏电阻器(photovaristor)又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。
通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出电子—空穴对,参与导电,使电路中电流增强。
3.5.2 光敏电阻的原理用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。
在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空穴,这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。