1、信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 应急灯电路设计 专 业: 通信技术 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 二 八年十二月三十日 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学 生姓 名学号班级 专业 通信技术设计（或论文）题目 应急灯电路设计指导教师姓名 职 称 工作单位及所从事专业 联系方式 备 注讲 师高级工程师 限公司设计（论文）内容：1 可调整输出电压低到 1.2V；2 保证 1.5A 输出电流；3 典型线性调整率 0.01%；4 典型负载调整率 0.1%。进度安排：第 5 周：任务下达，理解消化任务要求；初步设计方案确定；第 6 周-第 10 周：设计方案
2、确定，分模块部分完成；第 11 周：中期检查，查找问题，分析解决难点；第 12 周-第 15 周：分模块调试，整体电路调试，论文书写等；第 16 周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1 姜邈.电子线路课程设计指导书.高等教育出版社.1996 2 谢嘉奎.电子线路,第 4 版.北京:高等教育出版社，19993 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.第 3 版.北京:高等教育出版社,20014 康华光.电子技术基础.第 4 版.北京:高等教育出版社,19995 林玉江.模拟电子技术基础.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997审批意见 教研室负责人：年 月 日备注：任务书
3、由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。四川信息职业技术学院毕业设计说明书目 录摘 要 .1第 1 章 绪论 .2第 2 章 LM317 简介 .32.1 LM317 的基本特性 .32.2 LM317 的应用电路 .3第 3 章 单元电路设计 .53.1 功能电路分析与设计 .53.1.1 蓄电池选择 .53.1.2 电池充电电路 .53.2 主要参数计算 .63.2.1 LM317 的有关参数设计及其外围器件的参数计算 .63.2.2 计算滤波电容 、 的值 .61C23.2.3 限流部分元件的参数设计 .63.2.4 变压功率确定 .73.3 检测与控制电路分析设计 .73
4、.3.1 灯驱动与逻辑控制电路 .73.3.2 电源状态检测部分 .83.3.3 电池过放电保护电路 .83.3.4 智能开关部分 .9结 论 .11致 谢 .12参考文献 .13附录 1 应急灯整体电路图 .14附录 2 元件明细表 .15四川信息职业技术学院毕业设计说明书第 0 页 共 15 页摘 要本应急灯由市电和后备电池供电，在白天或环境光照比较强时，应急灯熄灭，市电经整流，滤波稳压后对后备电池供电。当夜晚市电突然中断时，应急灯启动。晚市电正常时，人工关室内照明灯，应急灯不启动。无论白天或夜晚，市电中断后恢复正常时，应急灯自动关断。直流稳压输出调定在 ，电池不会被过充电。当V5.13后
5、备电池深度放电时，应急灯自动关断。关键词 应急灯；稳压充电；智能开关；深度放电保护四川信息职业技术学院毕业设计说明书第 1 页 共 15 页第 1 章 绪论无论是在医院、剧院还是在家里，不可预见的断电会将人们置于黑暗之中，这种情况时有发生。这时，需要自动启动应急灯系统。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。本次设计的“应急灯”克服了上述缺点，它被设计为：在白天或夜间用户主动关闭室内照明灯后，即使市电中断应急灯也不会点亮。夜间
6、，一旦市电中断，照明应急灯立即点亮，电路能自动检测断电前后室内的照明情况，并判断是否有启动应急灯照明的需要。在本设计中，电路采用恒定电压对后备电池充电，不会发生过度充电的问题。当电池过度放电，端电压下降至允许值下限时，灯会自动关闭，防止电池因深度放电而损坏。四川信息职业技术学院毕业设计说明书第 2 页 共 15 页第 2 章 LM317 简介2.1 LM317 的基本特性LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM317 的输出电压范围是 至 ，负载电流最大为 。它的使用非常简单，仅需两个外接电V2.137A5.1阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固
7、定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 ） 。使用输出电cm15容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。（1）可调整输出电压低到 ；V2.1（2）保证 输出电流；A5.（3）典型线性调整率 0.01%；（4）典型负载调整率 0.1%；（5） 纹波抑制比；dB80（6）输出短路保护；（7）过流、过热保护；（8）调整管安全工作区保护；（9）标准三端晶体管封装；2.2 LM317 的应用电路LM317 工作原理：LM317 的输入电压为 3
8、0 多伏，输出电压 ，电流V325.1，不过在用的时候要注意功耗和散热问题。LM317 有三个引脚一个输入、一个A5.1输出、一个电压调节。输入引脚输入正电压,输出引脚接负载,电压调节引脚一个引脚接电阻(200 左右 )在输出引脚 ,另一个接可调电阻(几 K)接于地输入和输出引脚对地要接滤波电容。.(1)LM317 标准应用电路图四川信息职业技术学院毕业设计说明书第 3 页 共 15 页图 2-1 LM317 标准应用电路(2)LM317 电流稳压器应用电路图图 2-2 LM317 电流稳压器电路(3)LM317 可调节电流限流器的应用电路图图2-3 LM317可调节电流限流器电四川信息职业技
9、术学院毕业设计说明书第 4 页 共 15 页第 3 章 单元电路设计3.1 电源电路分析与设计3.1.1 蓄电池选择铅酸蓄电池价格低廉，充电技术成熟，维护要求低，故选用小型免维护密封铅酸蓄电池。根据要求后备电池为 、 的灯供电 12 小时以上。V12W5灯电流为： 0.4PIAU12 小时耗能: .h.选标准系列： 、V1263.1.2 电池充电电路电池放电较深，内阻增加，充电电流不会太大，电池被激活，电压上升，内阻减少，有可能产生较大的充电电流并导致电池的损坏。电池充电电路如图 4-1 所示，电路中采取了限流措施。图 3-1 电池充电电路该电路的工做原理是：交流经变压器 B 降压， 为交流
10、， 为桥式整流器， 为可调稳压V202UV151Q1IC块317。由电位器 将 调整至 ， ， 与 组成限流电路。当电流 小于1PR.33R4TO限定值时， 截止：当 大于限制值时， 导通， 下降， 也下降。TOI OI四川信息职业技术学院毕业设计说明书第 5 页 共 15 页3.2 主要参数计算3.2.1 LM317 的有关参数设计及其外围器件的参数计算(1)根据 317 的使用说明，由关系式： (1)0123.5 VUR一般取 ， 按使用要求为 ，解方程（1）得：1R240OUV5.32pR+=40-=5.取 = ，小型碳膜电阻， ，选用印刷板安装的 H3000 系列电位器。240KP3(
11、1)为保证 317 正常工作 ，取 ， ，aoV13.47.UaV21.Ua，取标准值为 。当 波动为 时，即 ,21.6UV15200%2509， 。LM317 仍可工作在稳压509.2aU6.5.状态。当 上浮 时， ， 小于 LM371 最高%0max12198max允许输入电压 。 、 蓄电池，充电规程规定，充电电流 ，41Ah (0.12)IoC为电池容量即 ， ，LM371 的最大功耗为C6.60Io。因此，317 要加足够大的散热器。max0.(9.835)78PW3.2.2 计算滤波电容 、 的值1C2交流 输入时， 平均充电电流取 ,整流器输入直流电压为V2VUmA20。18
12、ab 两端的等效直流负载 1890.2albORI， 为市电周期，1(35)2labTRCmsT30/9(5)uF取标准 电容器耐压 。取系列值 ， 为uF1max21.3.4CUVV251C小型铅电解电容，一般 ，取VD251 1)0(C, 电压与取同一系列 为 。OC.0212uFD3.2.3 限流部分元件的参数设计选用 9013，导通阀值 限流值为 ；故 应选用 ， 的耗散1TV7.0. A6.01R1R功率为 ；取 的金属膜电阻 。P=0.6V.A36W IWJ5.四川信息职业技术学院毕业设计说明书第 6 页 共 15 页3.2.4 变压功率确定A：直流功率： ；13.5068.1dc
13、oPUIAWB：次级视在功率为 (桥式整流，容性负载)。282.7.VAV变压器的功率在 之间时，效率 ，经验数据为 0.7，故变压器初级容W301量为： 。21.7.5VAaP变压器的设计容量为 选市售 电子12()(1.57.)1VAVAPVA15变压器。3.3 检测与控制电路分析设计3.3.1 灯驱动与逻辑控制电路二极管 、 、 与三极管 组成或非的控制逻辑电路，当其三者之一为2D342T高电平， 饱和， 截止， D 不亮。 、 、 的控制电平分别来自于市电整T34D流输出电压 。其电路图如图 3-2 所示。aU图 3-2 灯驱动与逻辑控制电路D 的驱动可用晶体管，也可以用继电器。继电器无功率损失（触点导通电阻为0） ，但有火花，不适用于易燃易爆物质的场所。另一方面，触头氧化后可靠性降低。晶体管驱动，无火花，使用寿命长，缺点是有损耗，设晶体管驱动导通后的饱和压降为 ,则损耗为 ( 为灯电流)。白炽灯冷态电阻较小，V1cos10.42=WeDPVIDI开灯时有大于 的电流流过晶体管。综合上述，选用A42.0的塑料三极管 DK55 作为 ，不需要外加散热片。,3,CMceoCMI3T取 , 的选择应保证 处于饱和导通。 取标准7R54T1.5.420.ImARK
