電工電子課程設(shè)計(jì)-雙端無源電子節(jié)能開關(guān).doc

1課題名稱:雙端無源電子節(jié)能開關(guān)所在院系:材料科學(xué)與工程學(xué)院班級(jí):xxxxxx學(xué)號(hào):xxxxxxx姓名:xxxxxxx指導(dǎo)老師:xxxxx時(shí)間:2009年10月31日xxx學(xué)院2目錄任務(wù)書（3）1.引言（4）2.方案設(shè)計(jì)（5）2.1設(shè)計(jì)描述和要求(5)2.2考慮開關(guān)的選擇（5）2.3考慮電流和其他方面的要求（5）3.單元電路設(shè)計(jì)（7）3.1無源開關(guān)推薦（7）3.2無源開關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)（7）3.3對開關(guān)進(jìn)行檢測（7）4.總體電路設(shè)計(jì)（9）4.1電路圖（9）4.2電路圖分析（9）5.課程設(shè)計(jì)總結(jié)（10）6.電子元件清單（12）7.總電路圖（13）8.參考文獻(xiàn)（14）3雙端無源電子節(jié)能開關(guān)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)課題：雙端無源電子節(jié)能開關(guān)課程設(shè)計(jì)課題的任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)雙端無源電子節(jié)能開關(guān)，基本要求如下：1、便于安裝，在不改變市電接線的條件下能與現(xiàn)有的照明開關(guān)互換、即要求電子節(jié)能開關(guān)是一個(gè)雙端器件。2、要求電子節(jié)能開關(guān)關(guān)斷時(shí)電阻無窮大，通態(tài)電阻越小越好，即電子節(jié)能開關(guān)可近似地看作是一個(gè)無源器件。3、容易制作，造價(jià)低、體積小，避免使用變壓器和繼電器。4，隨便接入，降低工程成本和工程人員要求，提高工程速度設(shè)計(jì)步驟1.查閱相關(guān)資料；2.總體方案設(shè)計(jì)與工作原理說明；3.單元電路設(shè)計(jì)與說明；4.元器件參數(shù)選擇5.總體電路的繪制及電路原理圖相關(guān)說明；參考文獻(xiàn)1錢照明程肇基電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及抗干擾抑制技術(shù)杭州:浙江大學(xué)出版社2000.2張占松蔡宣三開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)北京電子工業(yè)出版社1998.3曲學(xué)基，王增福穩(wěn)定電源實(shí)用手冊北京:電子工業(yè)出版社1994.4秦曾煌主編電工學(xué)簡明教程高等教育出版社20065電子報(bào)合訂本1991年第：150頁6電子節(jié)能燈與電子鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)與制造陳傳虞編41引言上世紀(jì)60年代，開關(guān)電源的問世，使其逐步取代了線性穩(wěn)壓電源和SCR相控電源。40多年來，開關(guān)電源技術(shù)有了飛迅發(fā)展和變化，經(jīng)歷了功率半導(dǎo)體器件、高頻化和軟開關(guān)技術(shù)、開關(guān)電源系統(tǒng)的集成技術(shù)三個(gè)發(fā)展階段。功率半導(dǎo)體器件從雙極型器件(BPT、SCR、GTO)發(fā)展為MOS型器件(功率MOSFET、IGBT、IGCT等)，使電力電子系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)高頻化，并大幅度降低導(dǎo)通損耗，電路也更為簡單。自上世紀(jì)80年代開始，高頻化和軟開關(guān)技術(shù)的開發(fā)研究，使功率變換器性能更好、重量更輕、尺寸更小。高頻化和軟開關(guān)技術(shù)是過去20年國際電力電子界研究的熱點(diǎn)之一。上世紀(jì)90年代中期，集成電力電子系統(tǒng)和集成電力電子模塊(IPEM)技術(shù)開始發(fā)展，它是當(dāng)今國際電力電子界亟待解決的新問題之一。為了杜絕樓梯、走廊、過道等公共場所的長明燈現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)電的目的，出現(xiàn)了不少電子節(jié)能開關(guān)，用延時(shí)關(guān)燈的方式自動(dòng)熄滅電燈。但筆者認(rèn)為要想種開關(guān)得到推廣使用，必須解決以下三個(gè)問題：1、便于安裝，在不改變市電接線的條件下能與現(xiàn)有的照明開關(guān)互換、即要求電子節(jié)能開關(guān)是一個(gè)雙端器件。2、要求電子節(jié)能開關(guān)關(guān)斷時(shí)電阻無窮大，通態(tài)電阻越小越好，即電子節(jié)能開關(guān)可近似地看作是一個(gè)無源器件。3、容易制作，造價(jià)低、體積小，避免使用變壓器和繼電器。52方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)描述和要求認(rèn)為要想使這種開關(guān)得到推廣使用，必須解決以下問題。1、便于安裝，在不改變市電接線的條件下能與現(xiàn)有的照明開關(guān)互換、即要求電子節(jié)能開關(guān)是一個(gè)雙端器件。2、要求電子節(jié)能開關(guān)關(guān)斷時(shí)電阻無窮大，通態(tài)電阻越小越好，即電子節(jié)能開關(guān)可近似地看作是一個(gè)無源器件。3、容易制作，造價(jià)低、體積小，避免使用變壓器和繼電器。4，隨便接入，降低工程成本和工程人員要求，提高工程速度2.2考慮開關(guān)的選擇無源開關(guān)；具有閉合和斷開的2種狀態(tài)；2個(gè)接點(diǎn)之間沒有極性，可以互換；1、各種開關(guān)如：限位開關(guān)、行程開關(guān)、腳踏開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、溫度開關(guān)、液位開關(guān)等；2、各種按鍵；3、各種傳感器的輸出，如：環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控中的傳感器：水浸傳感器、火災(zāi)報(bào)警傳感器、玻璃破碎、振動(dòng)、煙霧和凝結(jié)傳感器；64、繼電器、干簧管的輸出；開關(guān)的種類很多，選用時(shí)應(yīng)首先滿足電路的電壓2.3考慮電流的要求，在考慮其他方面的要求1)根據(jù)電路的工作電壓與通過的電流等選擇合適的開關(guān)，在選用時(shí)，其額定電壓、額定電流都要留有余量，一般為工作電壓與電流的12倍即可。2)根據(jù)電路數(shù)和每個(gè)電路的狀態(tài)，來確定開關(guān)的刀數(shù)和擲數(shù)。3)根據(jù)開關(guān)安裝位置，選擇外形尺寸、安裝尺寸及安裝方式。4)根據(jù)電路的用途，選擇不同類型的開關(guān)。5)在維修中如要更換開關(guān)，又沒有原型號(hào)可換時(shí)。則需考慮引腳的多少、安裝位置的大小、引腳之間的間距大小等問題。73單元電路設(shè)計(jì)31無源開關(guān)推薦MAX4888A是雙路單刀/雙擲(2xSPDT)開關(guān)，理想用于切換兩組雙向(Rx或Tx)PCIe數(shù)據(jù)。每個(gè)單向通道可以由一個(gè)信號(hào)源和兩個(gè)終端組成，也可以由兩個(gè)信號(hào)源和一個(gè)終端組成。MAX4888A將Rx和Tx數(shù)據(jù)在不同的器件內(nèi)進(jìn)行處理，最大程度地減小了串?dāng)_。MAX4889A四路開關(guān)將容量擴(kuò)至兩倍，可處理四組雙向(Rx或Tx)PCIe數(shù)據(jù)。MAX4888A和MAX4889A具有一個(gè)數(shù)字控制輸入(SEL)，用于切換信號(hào)路徑。器件還可最大程度地減小功耗和擺率，從而實(shí)現(xiàn)零延時(shí)切換。MAX4888A/MAX4889A雖為PCIe應(yīng)用而設(shè)計(jì)，但同時(shí)也適用于其它差分信號(hào)應(yīng)用。3.2無源開關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)使用溫度范圍TEMPE