电工电子课程设计-双端无源电子节能开关.doc

1课题名称:双端无源电子节能开关所在院系:材料科学与工程学院班级:xxxxxx学号:xxxxxxx姓名:xxxxxxx指导老师:xxxxx时间:2009年10月31日xxx学院2目录任务书（3）1.引言（4）2.方案设计（5）2.1设计描述和要求(5)2.2考虑开关的选择（5）2.3考虑电流和其他方面的要求（5）3.单元电路设计（7）3.1无源开关推荐（7）3.2无源开关主要技术指标（7）3.3对开关进行检测（7）4.总体电路设计（9）4.1电路图（9）4.2电路图分析（9）5.课程设计总结（10）6.电子元件清单（12）7.总电路图（13）8.参考文献（14）3双端无源电子节能开关课程设计任务书设计课题：双端无源电子节能开关课程设计课题的任务和要求设计一个双端无源电子节能开关，基本要求如下：1、便于安装，在不改变市电接线的条件下能与现有的照明开关互换、即要求电子节能开关是一个双端器件。2、要求电子节能开关关断时电阻无穷大，通态电阻越小越好，即电子节能开关可近似地看作是一个无源器件。3、容易制作，造价低、体积小，避免使用变压器和继电器。4，随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度设计步骤1.查阅相关资料；2.总体方案设计与工作原理说明；3.单元电路设计与说明；4.元器件参数选择5.总体电路的绘制及电路原理图相关说明；参考文献1钱照明程肇基电磁兼容设计基础及抗干扰抑制技术杭州:浙江大学出版社2000.2张占松蔡宣三开关电源的原理与设计北京电子工业出版社1998.3曲学基，王增福稳定电源实用手册北京:电子工业出版社1994.4秦曾煌主编电工学简明教程高等教育出版社20065电子报合订本1991年第：150页6电子节能灯与电子镇流器设计与制造陈传虞编41引言上世纪60年代，开关电源的问世，使其逐步取代了线性稳压电源和SCR相控电源。40多年来，开关电源技术有了飞迅发展和变化，经历了功率半导体器件、高频化和软开关技术、开关电源系统的集成技术三个发展阶段。功率半导体器件从双极型器件(BPT、SCR、GTO)发展为MOS型器件(功率MOSFET、IGBT、IGCT等)，使电力电子系统有可能实现高频化，并大幅度降低导通损耗，电路也更为简单。自上世纪80年代开始，高频化和软开关技术的开发研究，使功率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术是过去20年国际电力电子界研究的热点之一。上世纪90年代中期，集成电力电子系统和集成电力电子模块(IPEM)技术开始发展，它是当今国际电力电子界亟待解决的新问题之一。为了杜绝楼梯、走廊、过道等公共场所的长明灯现象，达到节电的目的，出现了不少电子节能开关，用延时关灯的方式自动熄灭电灯。但笔者认为要想种开关得到推广使用，必须解决以下三个问题：1、便于安装，在不改变市电接线的条件下能与现有的照明开关互换、即要求电子节能开关是一个双端器件。2、要求电子节能开关关断时电阻无穷大，通态电阻越小越好，即电子节能开关可近似地看作是一个无源器件。3、容易制作，造价低、体积小，避免使用变压器和继电器。52方案设计2.1设计描述和要求认为要想使这种开关得到推广使用，必须解决以下问题。1、便于安装，在不改变市电接线的条件下能与现有的照明开关互换、即要求电子节能开关是一个双端器件。2、要求电子节能开关关断时电阻无穷大，通态电阻越小越好，即电子节能开关可近似地看作是一个无源器件。3、容易制作，造价低、体积小，避免使用变压器和继电器。4，随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度2.2考虑开关的选择无源开关；具有闭合和断开的2种状态；2个接点之间没有极性，可以互换；1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等；2、各种按键；3、各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器；64、继电器、干簧管的输出；开关的种类很多，选用时应首先满足电路的电压2.3考虑电流的要求，在考虑其他方面的要求1)根据电路的工作电压与通过的电流等选择合适的开关，在选用时，其额定电压、额定电流都要留有余量，一般为工作电压与电流的12倍即可。2)根据电路数和每个电路的状态，来确定开关的刀数和掷数。3)根据开关安装位置，选择外形尺寸、安装尺寸及安装方式。4)根据电路的用途，选择不同类型的开关。5)在维修中如要更换开关，又没有原型号可换时。则需考虑引脚的多少、安装位置的大小、引脚之间的间距大小等问题。73单元电路设计31无源开关推荐MAX4888A是双路单刀/双掷(2xSPDT)开关，理想用于切换两组双向(Rx或Tx)PCIe数据。每个单向通道可以由一个信号源和两个终端组成，也可以由两个信号源和一个终端组成。MAX4888A将Rx和Tx数据在不同的器件内进行处理，最大程度地减小了串扰。MAX4889A四路开关将容量扩至两倍，可处理四组双向(Rx或Tx)PCIe数据。MAX4888A和MAX4889A具有一个数字控制输入(SEL)，用于切换信号路径。器件还可最大程度地减小功耗和摆率，从而实现零延时切换。MAX4888A/MAX4889A虽为PCIe应用而设计，但同时也适用于其它差分信号应用。3.2无源开关主要技术指标使用温度范围TEMPERATURE25+55耐压WITHSTANDVOLTAGEAC500V（50Hz)/min绝缘电阻INSULATIONRESISTANCE100M额定负荷RATEDLOADDC30V0.3A动作力ACTUATINGFORCE28N