全自动多用途应急灯电路设计..docVIP

课程设计任务书 课程名称： 电子技术课程设计 题 目： 自动应急灯 学 院： 信息工程学院 系： 自动化系 专业班级： 电气133班 学 号： 6101113139 学生姓名： 晏小亮 起讫日期： 2015-6-29至2015-7-10 指导教师： 郑朝丹 学院审核（签名）： 审核日期： 自动应急灯设计 要求：1.电路具有蓄电功能； 2.电路具有电压检测功能； 3.电路具有延时时间10分钟左右功能； 4.电路具有光控检测功能； 5.设计仿真与调试。 介绍 目前市面上大多数应急灯仅仅在市电突然中断时自动点亮。并不考虑现场是否需要照明，比如，白天断电时，应急灯也会点亮，大多数应急灯为节约成本，无防过充及防止深度放电的保护电路。因此蓄电池常因为过充电和深度放电而损坏。在选择应急照明灯时，应根据具体情况合理选择应急照明系统。一般来说，新建工程或设有消防控制室的工程，应尽量在建设过程中统一布线，选用集中电源集中控制型应急照明；对于小型场所、后期整改或二次装潢改造的工程应选用自带电源独立控制型应急照明。全自动多用途应急灯主要由蓄电池充电电路、光控检测电路、延时电路几部分组成。实现白天断电不停电，晚上断电才停电的功能。 设计方案 本应急灯由电源电路、蓄电池充电电路、电压检测电路、光控检测电路和延时电路几部分组成，其结构框图如图所示 此应急灯由市电供电，在白天或环境光照比较强时，当220V交流市电正常供电时，经电源电路后输出稳定的直流电压，然后对蓄电池进行充电。电压检测电路对降压整流后输出的脉动电压进行分压后，检测出B点的电压是否是高电平，若是则对延时电路输出高电平信号，使延时电路处于静止状态，无法使点亮发光二极管。当220V交流市电断电时，电压检测输入端输入高电平信号，此时周围的环境光线突然由强变弱，产生了一个正跳变电压，产生一个上升沿脉冲提供光控检测输入端，经过反相后输出一个下降沿的脉冲信号给延时电路，输出高电平信号，应急灯被点亮。经过一段时间延时后，应急灯自动熄灭,电路恢复。 单元电路设计 1 电源电路设计 该电路由降压变压器、桥式整流电路和电容滤波电路三部分组成，如图2所示。该电路主要是对蓄电池进行不间断的充电。 图1 电源电路原理图 工作原理：先由变压器T1将220V的交流市电电压降压为13.2V的交流电压，变压器的匝数比是17.3：1， 当交流电压为正半周的时候，V2，V4导通，V1，V3截止。得到正半周的电压。 当交流电压为负半周的时候，V2，V4截止，V1，V3导通。得到反相的正半周的电压。经过整流得到脉动直流电压。 再经和构成的电容滤波电路滤除交流成分后输出稳定的12.5V直流电压。 D1的作用是隔离限幅，R1,R2分压。 2 充电电路设计 根据图3可知，蓄电池充电电路由12V/10Ah铅酸蓄电池组成恒压不间断充电电源，确保蓄电池随时处于充电备用状态，12V铅酸蓄电池的最大限充电压为14.4V。A点电压为15.1V，经D2下降0.7V后提供给铅酸蓄电池。电阻可以限制充电电压大小，可以防止市电停电后蓄电池反向放电。 铅酸蓄电池价格低廉，充电技术成熟，维护要求低。根据要求，后备电池选用12V/1.2Ah标准系列，其供电12小时以上。 则其功率由额定电压U和额定电流I确定： P=IU 引用公式可知，可得该蓄电池的功率P： P=14.4W 图2 蓄电池充电电路原理图 3 电压检测电路设计 该电路用来检测经整流后输出的脉动电压经过电阻R1和R2分压后，B点电压的高低，以此来判断市电是否断电。和对降压整流后输出的脉动电压进行分压后，检测出B点的电压，经过F1反相后给F2的电压检测输入端输入信号，若是高电平，不管此时周围光线如何变化，F2输出的都是高电平信号提供给555的2脚，延时电路处于静止状态。若 B点的电压为低电平，经F1反相后给F2的电压检测输入端输入高电平信号，使延时电路触发。 图3 电压检测电路原理图 工作原理：由图6可知，电压检测