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声控照明节电开关设计任务书
一、设计题目 控照明节电开关 二、给定条件
给出电路图、要求安装设计实用产品、声控节电开关照明时间控制1 分钟内，整个电路采用分立元器件或者数字集成电路组成。
三、设计内容
1．根据具体情况计算电路参数和用EWB软件做仿真实验
2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、电感、（稳压）二极管、三极管和可控硅的数值、质量、电器性能的准确判断
3．根据实际外壳大小设计1：1印刷板布线图 4．设计制作印刷线路板 5．焊接、调试电路
6．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意操作规范、用电安全。
四、声控照明节电开关
这里介绍的节电开关，在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时40~50秒后节电开关自动关闭、灯灭。
图1 是该声控照明节电开关电路原理方框，由话筒、声音放大、倍压整流、光控、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。
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图 2 声控照明节电开关电路原理图
电路原理：如图2 是电路原理图。话筒MIC和VT1、R1~R3、C1组成声音拾取放大电路。为了获得
较高的灵敏度，VT1 的β值选用大于100。话筒MIC也选用灵敏度高的。R3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡，C2、VD1和VD2、C3构成倍压整流电路。把声音信号变成直流控制电压。R4、R5和光敏电阻RGM组成光控电路。有光照射在RGM上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。VT2、VT3和R7、VD3组成的电子开关截止，C4 内无电荷，单向可控硅MCR截止，灯泡不亮。在MCR截止时，直流高压经R9、R10、VD4降压后加到C6、VW（稳压管）上端。C6为滤波电容，VW为稳压值12~15V的稳压二极管，保证C6上电压不超过15V直流电压。当无光照射RGM 时，RGM 阻值很大，对直流控制电压衰减很小，VT2、VT3等组成的电子开关导通，VD3 也导通，使C4充电。R8、C5和单向可控制MCR、VD5~VD8 组成延时与交流开关。C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。灯泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定，按图5-1-2中所给出的元器件数值，发光40秒左右后，MCR截止，灯熄灭。C5为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。
设计印刷电路图： 在一块4×5cm 面积大小敷铜板设计印刷电路，
制作检测： 所有元器件都要认真检测，判别元器件是否好 A 阳极 坏。见表1详细列明元件清单。最容易分
不清二极管+、-极，三极管E、B、C 极位置。特别注意可控硅检测，用万用表5100Ω 量程判别管脚，用黑表笔接其中一管脚固定不动，红表笔分别接余下二个脚，如发现其中一次 G K有一定阻值，黑表笔所接管脚就是控制极，红表笔 控制极 阴极所接管脚就是阴极。其余不管任意测量阻值无穷大。 MCR 8-100
焊接装配： 如安装无误一般无需调试。如出现开关启动后不能自动完全熄灭，可在R3上并接一个470PF 电
容（印制板上已留有位置）即可消除。如出现间歇振荡，可将C2 换成0.33μF容或将R6减小到47KΩ左右即可消除。
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使用时应注意： 这个节电开关负载功率最大为100W，
不能超载。灯泡不能短路，接线时要关闭电源或将灯泡先去掉， 接好开关后再闭合电源或将灯泡装上。 K G A 图3 可控硅
制作注意事项：
1. 首先检查你的印刷电路是否设计正确，元器件位置是否安装正确。特别是话筒、二极管、三极管、电容等极性不要装错。
2. 焊接质量尤其重要。焊接时间较长易损坏元器件，焊点处理是否合理，有没有焊接点短路、虚焊、多余管脚是否剪去。
3. 制作过程中必需听从实训老师电子制作按排和要求。遵守纪律，注意用电安全，按照正常规程进行操作。
故障判断：
1. 元器件安装后，通电220v电压检查不正常情况下：检查元器件是否安装正确。 2. 在这种不明确情况下，可以不通交流电，加入15~20v直流电压到VD4阳极（D 点），检查各个三极管工作电压。
1) VE = +12V（VT3的e极电压）, VW稳压电路正常工作。
2) 检查电子开关是否正常，将万用表电压档测可控硅(MCR100-8)阴阳极电压，当短接VT3的e、c极，可控硅(MCR100-8)C点电压下降为零，说明电子开关电路正常。
3) 检测Mic话筒两端电压约2~3V左右，说明Mic话筒连接正确。再检查RGM光敏电阻两端电压值，光照时电压较低，不受光时电压较高，说：（原Excel表过大贴不过来，转文本格式）
表1 元器件清单表： 序 号 型号或参数 作 用 序 号 型号或参数 作 用
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VT1
9014（NPN） 信号放大 R1 10KΩ 分压限流 VT2
9014（NPN） 开关 R2 2MΩ 基极偏置 VT3
9012（PNP） 开关 R3 47KΩ 集电极偏置 VD1 IN 4148 整流 R4 300KΩ 限流
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VD2 IN 4148 整流 R5 4.7KΩ 偏置电阻 VD3 IN 4148
和C4组成充电电路 R6 100KΩ 基极偏置 VD4 IN 4001 检波 R7 10KΩ 偏置电阻 VD5～8 IN 4004 整流 R8 240KΩ 放电延时 VW
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稳压管 直流稳压12V R9～10 51KΩ 降压 MCR 100-8 单向可控硅 RGM 光敏电阻 光控元件 BZ < 100W 灯泡 Mic 话筒 C1 1µ F 偶合 C4 100µ F 充放电电容 C2 1µ F
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偶合 C5 0.03µ F 滤波 C3 0.1µ F 滤波 C6 220µ F 退偶电容
实训安排： 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 1-4
分析电路及印刷电路设计 1-4
印刷电路设计 1-4
电路腐蚀、打孔 1-4 电路制作 1-4
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电路调试、写报告 5-6 焊接练习 5-6
印刷电路设计 教研活动 5-6
电路制作及调试 5-6 电路验收、
评分标准
1． 印刷电路设计是否何理、元件分部是否整齐； 20分 2． 装配工艺 10分 3． 整机装配效果 20分
4． 电路原理、元件作用（提2－3个问题） 10分 5． 实训报告 40分 6． 旷课一节 扣10分 7． 迟到、早退一次 扣5分
8． 电路故障：装错元件（老师查找出来的） 一个扣5分 印刷电路设计错误 扣10分 运用短路线 一条扣5分
老师排除人为造成故障的 扣10分 元件损坏、丢失3个以上 扣5分
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电路测试及电路分析
1、 灯泡不点亮时，A、B、C、D各点对地电压；可用稳压电源12V进行测量。 2、 灯泡点亮时，A、B、C、D各点对地电压； 3、 电路中各部分电路原理
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