简易流动闪光灯毕业设计.doc

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1、一、毕业设计的任务和具体要求：任务：（1）巩固和提高学过的基础理论和专业知识；（2）提高运用所学专业知识进行独立思考和综合分析、解决实际问题的能力；（3）培养掌握正确的思维方法和利用软件和硬件解决实际问题的基本技能；（4）增强对实际电路的认识，掌握分析处理方法，进行调试、焊接等基本技能的训练，使之具有一定程度的实际工作能力。（5）掌握科研、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力。（6）促使我们学习和获取新知识，掌握自我学习的能力。（7）通过参与实际工作，使我们了解社会和工作，具备一定的实际工作能力（8）通过设计简易流动闪光灯，了解其的工作原理和内部构造。要求： 毕业设计的要求体现于整个工作的各

2、个阶段中，可根据课题的特点而有所侧重，但应做到如下的基本要求：1根据课题任务制定合理、可行的工作计划；2进行必要的调研和资料搜集、文献阅读；3制定适当的技术方案，并通过与其它方案的比较加以论证；4独立完成电路板的设计。软件设计要符合软件工程规范，硬件设计符合原理表示、线路图纸和工艺要求的各种规范；5制定电路板元器件的测试方法，并根据完整的测试数据对各元器件做出分析和评价；6对课题成果进行总结，撰写毕业设计说明书。二、毕业设计应完成的图纸：图 1-1 桥式整流电路，见 3 页；图 1-2 单项桥式整流电路，见 3 页；图 1-3 单相桥式整流电路的电流与电压波形，见 4 页；图 1-4 电解电容

3、，见 10 页；图 2-1 简易流动闪光灯原理图，见 11 页；表 2-2 简易流动闪光灯材料报表，见 12 页；图 2-3 简易流动闪光灯 Pcb 图，见 12 页；图 2-4 简易流动闪光灯 3D 显示，见 13 页；图 5-1 成品封装图，见 19；三、其他要求：（1） 认真做好毕业设计前的准备，做好毕业流程。（2） 注意强电的使用及设计的美观大放性。（3） 理论与实践相结合，对电路的基本分析，调试，焊接需认真对待。四、毕业设计的期限： 自 2008 年 9 月 1 日至 2008 年 10 月 10 日五、毕业设计（论文）进度计划： 起 至 日 期 工 作 内 容 备 注2008/9/

4、1-2008/9/8 一、需求分析阶段 1、设计需求、可行性分析 2、电路所需元器件功能和所要达到的任务 目标2008/9/92008/9/17 二、搜集资料、熟悉设计所用器材2008/9/182008/9/23 三、电路设计 1、方案分析 2、系统分析 3、电路板设计2008/9/242008/9/27 四、面包板调试2008/9/282008/9/30 五、在电路板上焊接电路2008/10/12008/10/10 六、整理实验和完成论文 简易流动闪光灯 摘 要 随着电子发展速度之快，普通的照明已经不是什么奇怪的迹象。现代社会需要的是创新与挑战共存。简易流动闪光灯是一种利用电容充放电来延时控

5、制继电器吸合的闪光灯线路。它既满足了当今人们对现代生活的物质需求又应对了时代的发展要求。与此同时也弥补了普通闪关灯的缺陷。 简易流动闪光灯是利用电容及继电器的共同作用而制成的简易电路。比一般闪光灯相更具美观与技术性。电路设计无多复杂装置且简易灵活。因此得到了人们广泛的应用。 本系统的设计电路原理是：当按下按钮开关 SA 时，电容 C1 充电，继电器 J1 吸合，接点 J1-2 接通，所连灯组点亮，同时接点 J1-1 将电容 C2 接通电源，电容 C2 充电。当放开 SA 后，由于 C1 放电，使 J1 仍保持吸合。过一段时间后，继电器 J1 接点释放，电容 C2对 J2 放电，致使 J2 吸合

6、，其接点 J2-2 接通，所连灯组点亮，同时接点 J2-1 将 3 电容接通电源，经过一段时间后，J2 释放。电容 C3 又通过 J2-1 接点对 J3 放电，使 J3 吸合，接点 J3-2 接通，所连灯组点亮，同时接点 J3-1 又将电容 C1 接通电源，使 C1 充电。以下过程相同。这样继电器依次接通释放。灯泡依次点亮，熄灭，就成了一种简易流动闪光灯 从实际运行情况看，该系统工作稳定、显示清晰直观、原理通俗易懂、编程灵活、电路简单、比较理想的实现了流动闪光灯的功能。 关键字：电容充放电 继电器吸和 流动 目 录0 前言.11 基本元器件.2 1.1 变压器.2 1.2 桥式整流电路.2 1

7、.3 继电器.5 1.3.1 不同继电器的工作原理和特性.5 1.3.2 继电器主要产品技术参数及测试.6 1.3.3 继电器的电符号和触点形式. 6 1.3.4 继电器的选用.7 1.4 电解电容.102 简易流动闪光灯的工作原理及电路图设计.11 2.1 简易流动闪光灯的工作原理.11 2.2 简易流动闪光灯电路图及 Pcb 图，3D 显示 .113 电路调试.14 3.1 线路板调试的步骤.14 3.2 寻找故障的方法.144 电路焊接.16 4.1 电烙铁及焊锡的的选用.16 4.2 焊接时的姿势及准备工作. .16 4.3 焊接的方法与焊接时的注意事项. .175 组装.196 结束

8、语.20 6.1 论文总结.20 6.2 工作展望.20参考文献.21致 谢.22 前言 伴随着知识经济的发展和现代信息技术的不断改进，我们的生活环境得到了很大的改善，闪光灯在人们的社会生活的各个领域得到了广泛的应用。尤其是 Internet 技术的兴起，为电学发展提供了前所未有的动力与发展空间。 为满足全国高职院校电工电子类专业的教学要求，为把学生培养成为具有一定电工电子技术知识和能力的高等技术人才，本书的内容在保证必要的基本概念和基本知识基础的同时，以定性分析和定量估算为主，突出实用、注重实践，注意培养学生综合分析问题和解决问题的能力。例如，在学习元器件知识的同时，结合各元器件性能，介绍一

9、些实用的测试或判别方法，并结合一些电路实例，进一步培养学生的综合应用能力。 本书由开始的选材到最后的成型，还有中间的调试和焊接，无处不包含着整个小组成员的辛勤的汗水和永不言弃的精神。迷茫和失望的眼神注定了我们要付出艰辛的努力，最后，终于在无数次的洗礼之后收获了希望的果实。 简易流动闪光灯 一 基本元器件1.1 变压器 变压器是一种静止电机，它应用电磁感应原理，可将一种电压的电能转换为另一种电压的电能（一般是交流电）。从电力的生产、输送、分配到各用电户，采用着各式各样的变压器。首先，从电力系统来讲，变压器就是一种主要设备。我们知道，要将大功率的电能输送到很远的地方去，再用较低的电压即相应的大电流

10、来传输是不可能的。这是由于：一方面，大电流将在输电线上引起大的功率损耗；另一方面，大电流还将在输电线上引起较大的电压降落，致使电能根本送不出去。为此，需要变压器来将发电机的端电压升高，相应的电流便可减小。 对于大型动力用户只需 3000V、6000V 或 10000V 电压，而小动力与照明用户只采用 220V 或 380V 电压，这就必须用降压变压器把输电线上的高压电降低到配电系统的电压，由配电系统满足各用户用电的电压。 由上所知，在电力系统中变压器的地位是非常重要的，不仅需要变压器的数量多，而且要求性能好、技术指标先进，还要保证运行时安全可靠。 变压器除了在电力系统中应用外，还应用于一些工业

11、部门中。例如，在电炉、整流设备、电焊设备、矿山设备、交通运输的电车等设备中，都要采用专门的变压器。此外，在实验设备、无线电装置、无线电设备、测量设备和控制设备（一般有叫控制变压器，容量都很小）中，也应用着各种各样的变压器。 2 简易流动闪光灯1.2 桥式整流电路 图 1-1 桥式整流电路1、工作原理 单相桥式整流电路是工程上最常用的单相整流电路，如图 1-2 所示。 图 1-2 单相桥式整流电路 整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据图 1-2 的电路图可知： 当正半周时，二极管 D1、D3 导通（D2、D4 截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周； 当负半周时，二极管 D

12、2、D4 导通（D1、D3 截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的电流与电压波形见图 1-3。2、参数计算 根据图 1-2 可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。其输出的平均电压为 1 2 2 V0 VL 2V2 sin tdt V2 0.9V2 0 2 2V2 0.9V2 平均电流为 IL RL RL 图 1-3 单相桥式整流电路的电流与电压波形 I L 2 2V2 0.45V2 流过二极管的平均电流为 I D 2 RL RL 二极管所承受的最大反向电压 VR max 2V2 。流

13、过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析，此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。脉动系数 S 定义为二次谐波的幅值与平均值的比值 3 简易流动闪光灯1.3 继电器1.3.1、不同继电器的工作原理和特性 1 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到

14、了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 2 热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。 3 固态继电器（SSR）的工作原理和特性 固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输

15、入输出的电隔离。 固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。1.3.2、继电器主要产品技术参数及测试 1、额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。 2、直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。 3、吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的 1.5 倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁

16、。 4 简易流动闪光灯 4、释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。 5、触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。 6、测触点电阻 用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为 0，用更加精确方式可测得触点阻值在 100 毫欧以内；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。 7、测线圈电阻 可用万能表 R10 档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否

17、存在着开路现象。 8、测量吸合电压和吸合电流 找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。 9、测量释放电压和释放电流 也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的1050，如果释放电压太小（小于 1/10 的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。1.3.3、继电器的

18、电符号和触点形式 继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组 5 简易流动闪光灯编上号码，以示区别。继电器的触点有三种基本形式： 1.动合型（H 型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。 2.动断型（D 型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就

19、断开。用断字的拼音字头“D”表示。 3.转换型（Z 型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。1.3.4、继电器的选用 1.先了解必要的条件 控制电路的电源电压，能提供的最大电流； 被控制电路中的电压和电流； 被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。 2.

20、查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。 继电器技术的发展 微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继电器技术的发展起到促进作用。 微电子技术和超大规模 IC 的飞速发展对继电器也提出了新的要求。第一是小型化和片状化。如 IC 封装的军用 TO58.58.57.0mm继电器，它具有很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与 IC 兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体

21、化。固体继电器灵敏度高，可防电磁干扰和射频干扰。 6 简易流动闪光灯 计算机技术的普及使得微机用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电器将迅速发展。80 年代初，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电器进行控制，继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工业机器人目前以每年 3.5的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完成多种操作及测试工作。 通讯技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术的迅速发展使整个继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光

22、计算机、光信息处理技术的推动下将出现光纤继电器、舌簧管光纤开关等新型继电器。 光电子技术对于继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可靠运行，目前已试制出双稳态继电器。 为了提高航空、航天继电器的可靠性，期望继电器失效率应由目前的 0.1PPM降至 0.01PPM；载人空间站则要求达到 0.001PPM。耐温要达到 200以上，耐振要求高于 490m/s，同时应能承受 2.32104C/Kg 的 射线辐射。为满足空间要求，必须加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。 新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸氧磁性材料、感温磁性材料、非晶体软磁材料的发展对研制新

23、型磁保持继电器、温度继电器、电磁继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的继电器。 随着微型和片式化技术的提高。继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的微型和表面贴装化方向发展；现在国际上有些厂家生产的继电器，体积只有 510年前的 1/41/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电子元件的更小的继电器。通讯设备厂家对密集型继电器的需求更加热切，日本 FujitsuTakamisawa 公 司 生 产 的 一 种 BA 系 列 超 密 集 信 号 继 电 器 的 大 小 只 有14.9W7.4D9.7Hmm，主要用于传真机和调制解调器，能承受 3kV 的波动 电 压 。 该 公

24、司 推 出 的 AS 系 列 表 面 安 装 继 电 器 的 体 积 仅 为14W9D6.5Hmm。 在功率继电器领域尤其需要安全可靠的继电器，如高绝缘性继电器。日本Fujitsu TaKamisawa 推出的 JV 系列功率继电器内含五个放大器，采用高绝缘性 7 简易流动闪光灯小截面设计，尺寸为 17.5W10D12.5Hmm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝缘性能达到 5kV。日本 NEC 推出的 MR82 系列功率继电器的功耗只有 200mW。 在继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等电路可使其具有更多的功能。随着 SOP 技术Small Outline

25、 Package的突破，生产厂家有可能把越来越多的功能集成到一起。而继电器与微处理器的组合将具备更广泛的专门控制功能，从而实现高智能化。 新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的各类继电器竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材料发展的推动下，特种继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热电势以及非电量控制等继电器的性能将日臻完善。 电磁继电器EMR从最初使用电话继电器算起，至今已有 150 多年的历史了。伴随着电子工业的发展，特别是 20 世纪 70 年代初期光耦合技术的突破，使固态继电器SSR，亦称电子继电器异军突起。同传统继电器相比，它具有寿命长、结构简单、重量轻、性能可靠等优点。固态继电器没有机械开关，.