电力电子设计性实验报告
Hefei University
电力电子设计性实验
系别电子信息与电气工程系
班级09级自动化（1）班
姓名刘剑锋王冰穆慧珊指导教师李秀娟
完成时间2012年5月21日
一、实验题目
路灯自动控制开关电路的设计。要求：可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来来控制路灯的通或断以及其灯的强度。
二、设计目的
自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。
通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，减少了人力和物力的浪费。三、设计分析
从网上的搜寻的结果来看都是用光敏晶闸管完成的，但是考虑到不能精确控制光的明灭程度所以我们决定选择光敏电阻去完成本次实验。本次实验的分工主要是由刘剑锋同学完成硬件设计仿真和完成实物的制作。由王冰同学整理报告。穆慧珊同学加以修改。
四、本次用到的器件
本次实验主要是基于光敏电阻的一些物理特性还有TWH8751芯片的一些知识和继电器的用法，所以我们也上网查找了一些相关资料。
1、光敏电阻
光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
图一：光敏电阻和TWH8751
2、TWH8751/TWH8752引脚功能:
1脚：IN，2：选通，ST，3：GND 4:OUT 5:VDD 。TO-220封装主要特点：噪声低，抗干扰性能好，有滞回特性有过电压、过电流的自我保护。内置6.8V稳压管，可省去外置稳压源。开关频率高，最高可达 1.6MHZ。开关特性好，边缘陡峭，边缘延迟为微秒数量级控制功率大，内置达林顿功率管，反向击穿电压高达100V，输出端为集电极开路输出，最大灌电流可达3-4A。
3、继电器
继电器是一种电控制器件。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，继电器所控制的输出电路导通或断开。
四、工作原理
工作过程：我们利用一个电子开关来控制继电器的导通和关断。白天的时候光强光敏电阻呈低阻态。光敏电阻分压较少所以电子开光处于关断截止的状态。夜晚的时候光照较弱光敏电阻呈高阻态，分压较多所以电子开光导通。继电器常开端就合上导通。路灯就可以工作。
图二：protues仿真图
由于protues里面没有电子开关我们就用一个开关代替
白天RG 由光照呈现低阻态，使IC 的2脚和ＩＣ的４脚均为高电平，使其内波的电子开关处于关断截止状态，Ｋ断开，路灯ＥＬ不亮
无光照ＲＧ呈现高阻态，ＩＣ的２脚变为低电平，其内部的电子开关接通，路灯点亮调节ＲＰ阻值，可以调节光控的灵敏度。 五、 心得体会
本学期我们开设了《电力电子技术》与《数字电子技术基础》课，这两门学科都属于电子电路范畴，与我们的专业息息相关，且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行”。学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期暨电力电子技术、数电刚学完之际，紧接着来一次电力电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时、真正的做到了学以致用。
平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解
图三： 白天时候工作情况
图四：夜晚工作情况
了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
六、附录
1 王兆安，电力电子技术，机械工业出版社，2009
2 张建华，数字电子技术，机械工业出版社，2003
3 王远，模拟电子技术，机械工业出版社，2003
4 童诗白，模拟电子技术基础，高等教育出版社，1999
5 阎石，数字电子技术基础，高等教育出版社，19
实验器材
实验原理图
图五：实验原理图