电工课程设计家庭照明电路.docx
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电工课程设计家庭照明电路
电工课程设计--家庭照明电路
广东石油化工学院
电工电子技术课程设计
题U家庭照明电路班级
学号
姓名
指导教师
时间
电工电子技术课程设计任务书姓名—龙小兰—班级装控11-1学号01评分设计课题:
家庭照明电路
查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30、50个或设
或含中规模以上的集成电路。
根据应用电路的功能，确定封面上的题U,计
然后完成以下任务：
任
1、分析电路山儿个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；务
2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路与
原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；要
3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图；求
4、对整体电路原理进行完整功能描述;
5、列出标准的元件清单;
6、制作电路实物或对进行电路仿真，演示并记录其实际效果;
1、查阅相关资料，开始撰写设il•说明书；设2、先给出总体方案并对工作原
理进行大致的说明;
3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、计
功能以及与其他部分电路的关系等等说明;
4、列出标准的元件清单；步5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明;
6、对电路作出仿真;演示并记录其实际效果；骤7、列出设计中所涉及的所有
参考文献资料。
1、《电工入门一知识与实践课堂》蔡杏山电子工业出版社参2、《电工技
术手册》数字化手册编委会机械工业出版社；第1版
3、《电子技术课程设计与综合实训》陈光明、施金鸿.桂金莲北考京航空航天大学出版社
一.总体方案与原理说
二.客厅单元电
4三.厨房电路单
6四、卧室单元电路
五、卫生间单元电
9六、走廊阳台灯的自动控制系
七、电线的相关资
...10八、工程造
12九、设计总结与心得体
3十、附图:
总电路及客厅单元电路
•14
卜一.附图:
厨房及卧室单元
15
十二、卫生间单元
16十三、仿真电路原理
••16十四、仿真电路
17
一.总体方案与原理说明
家向来是我们温暖的港湾，所以合理对家庭照明电路进行总体布线以及安装是
很重要的，其至于关乎着人们的生命，所以家庭照明电路务必安全并尽量经济。
总
体来说，根据不同位置以及不同功率的用电器选择不同的大小的电线，并且根据安全需求安装地线。
22査资料知4mm的铜线可供功率大约为5500w,所以选用4mm的铜线作为进户
线，而耗电量比较大的家用电器是:
空调5A（L2匹），电热水器10A,微波炉4A,电饭煲4A,洗碗机8A,带烘干功能的
22洗衣机10A,电开水器4A,所以插座线选用2.5mm的铜线，2.5mm的铜线
可承受的安全功率大约为33OOW,可以满足以上电器的使用功
2率;而对于节能灯或灯管这类的小功率照明用电器则选用l.omm的
2铜线作为其电源线。
山于不可能同时使用所有电器，所以用4mm的
铜线已经足够满足用户需要。
二.客厅单元电路
客厅作为待客的主要场所，所以其功能要求较高，其电路图见附图二;
当接入外电线时，先接入电度表，其位置为屋檐下距屋顶50公分处的墙壁中央;
然后接入总控制开关即闸刀开关，其位置在电度表正下方，距离约为30公分;然后进入客厅内的漏电开关，漏电开关装在距离房顶100公分、距离门口50公分处;接
着就是客厅内部的线路布置。
山于客厅面积较大所以用两盏灯管，分别安装在大门两侧的墙中央，距离房顶大约40公分;然后安装两个插座，它们的位置由
图可知，一只装在正对墙中央偏左20公分左右，距房顶2米，另外一只安装在门右•侧墙距窗户20公分、距房顶2米的地方。
客厅的电器清单如下:
名称品牌额定值单价数量总价
16A五孔插西门子（86型）15.00元2只30元座
18w10.00普通日飞利浦（型号：
TL-D;5.00元2盏
灯头型号：
T8）光灯管元
1800元
空调格力（KFR-50LW/制冷功率1800元1台
1740W（50553）FNAd-3）
60A25.00电度表创德利（DDS82525.00元
15-60A）元
60A1&00闸刀开大师傅（型号：
2012;1&00元1只关规格：
2P）元
60A46.00漏电开正泰（型号：
断46.00元1只
路器DZ47LE-63/60A关元2P）
10A普通开欧普86型致美一9・00元1只9.00元关位单开P081611A
电能表的工作原理是：
当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中
产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流;涡流乂在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。
负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。
即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。
功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。
铝盘转动时，乂受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。
当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。
负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。
铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。
这就是电能表工作的简单过程。
漏电保护开关的动作原理是:
在一个铁芯上有两个组:
一个输入电流绕组和一个输出电流绕组，当无漏电时，输入电流和输出电流相等，在铁芯上二磁通的矢量和为零，就不会在第三个绕组上感应出电势，否则第三绕组上就会感应电圧形成，经
放大去推动执行机构，使开关跳闸。
在上述UPS前面加漏电保护开关，尽管UPS无漏电现象，但山于各次谐波在铁芯中形成的磁通矢量和山于铁芯的磁滞作用而不能为零，于是就出现了类似漏电的假象，使漏电保护器频繁跳闸。
漏电将火线零线同时穿过一个0型磁环作为初级,次级用X匝输出去推动一个电磁机构，电磁机构动作则脱扣•原理是正常悄况下火线和零线上的电流流进等于流出，所以感应出来的次级电压也为零，当火线或零线有一根线对地有接地电阻或短路，则火线和零线上的电流出现电压差，通过次级感应出来，当到一定的差值就推动电磁机构脱
开主回路•漏电保护器工作原理，正常工作时电路中除了工作电流外没有漏电流通过漏电保护器，此时流过零序互感器（检测互感器）的电流大小相等，方向相反，总和为零，互感器铁芯中感应磁通也等于零，二次绕组无输出，自动开关保持在接通状态，漏电保护器处于正常运行。
当被保护电器与线路发生漏电或有人触电时，就有一个接地故障电流，使流过检测互感器内电流量和不为零，互感器铁芯中感应出现磁通，其二次绕组有感应电流产生，经放大后输出，使漏电脱扣器动作推动自动开关跳闸达到漏电保护的U的。
漏电保护器按脱扣方式不同分为电子式与电磁式两类：
？
电磁脱扣型漏电保护器，以电磁脱扣器作为中间机构，当发生漏电电流时使机构脱扣断开电源。
这种保护器缺点是:
成本高、制作工艺要求复朵。
优点是：
电磁元件抗干扰性强和抗冲击（过电流和过电压的冲击）能力强;不需要辅助电源;
零电压和断相后的漏电特性不变。
？
电子式漏电保护器，以晶体管放大器作为中间机构，当发生漏电时由放大器放大后传给继电器，山继电器控制开关使其断开电源。
这种保护器优点是:
灵敬度高（可到5inA）;整定误差小，制作工艺简单、成本低。
缺点是:
晶体管承受冲击能力较弱，抗环境干扰差;需要辅助工作电源（电子放大器一般需要十儿伏的直流电源），使漏电特性受工作电压波动的影响；当主电路缺相时，保护器会失去保护功能。
三、厨房电路单元，其电路见附图三
厨房是日常生活的a要场所，由于我家的特殊结构，饭厅与厨房连在一起，所以也有两盏节能灯，其中一盏安装位置大约为门口这
侧距右墙1米、距屋顶1米处，另外一盏位置大约为距门口这堵墙3米、距房顶1米处;有两个插座是分别满足不同方位电器的使用，靠门这侧的插座主要是满足电饭锅、电磁炉和电风扇的使用需求，所以
2用2.omin的导线满足它们所需的用电功率，其位置大约为距靠近客厅那侧墙1
米、距屋顶2米的地方；另外一个插座主要是用于抽油烟机
2的使用，所以也用2.onmi的导线，其位置大约为鼎卫生间那侧墙距左侧墙1
米、距房顶L5米处。
厨房使用的用电器如下:
名称品牌额定值单价数量总价
海尔200w1抽油烟机1200元1200元CXW-200-JC30D
美的ST21062100W1电磁炉300元300元
美的YJ307M500w1电饭锅120元120元
艾美特壁扇W329A42w1电风扇150元150元
飞利浦标准型节能灯18w257.00节能灯19.00元18W冷日光色
16A五孔插座西门子（86型）15.00元2只30元
10A普通开关欧普86型致美9.00元1只9.00元
—位单开
P081611A
10A36.00E27灯座极浦国际电工6.00元6只灯头元
四、卧室单元，其电路见附图四
卧室是休息的主要场所，所以要求相对简单，用一只五孔插座就可以了其位置大概在距窗户30公分、距房顶1.5米处;然后装一盏电灯并且用双控开关控制，节能灯位置在墙中央距屋顶1米处，其中一只开关安装在距窗户20公分、距房顶2米处，另外一只安装在门口距屋顶2米、距门口20公分处;其电路图如下:
所用的电器如下表:
名称品牌额定值单价数量价格节能灯飞利浦标准型节能灯18W19.00
元1只19.00
18W冷日光色元
16A15.00五孔插西门子（86型）15.00元1只座元
10A29.20单联双0门子14.60元2只
5TA01141CC1控开关元五、卫生间单元电路
卫生间的电路要求相对简单，要求装有插座为抽风机、电热水器之类的提供电源，其位置大约为在抽风口旁侧20公分处、距屋顶30公分的地方；另外安装一盏电灯就满足要求了，其位置为墙中央距屋顶1米处。
其电路图见附图五:
所用电器如下:
名称品牌额定值单价数量价格节能灯飞利浦标准型节能灯18W19.00
元1只19.00
18W冷日光色元
16A15.00五孔插西门子（86型）15.00元1只座元
10A普通开欧普86型致美一9.00元1只9.00元关位单开P081611A
六、走廊阳台灯的自动控制系统
基于红外线技术的自动控制产品，灵敬度高，可靠性强，安全方便，智能节能，是楼宇智能化和物业管理现代化之首选产品。
全自动感应:
人来开关立即接
通，人离开后延时自动关闭。
自动测光:
应用光敬控制，口天或光线强时不感应（出厂设置），也可随意调节至任何光线下感应或全天侯感应。
自动随机延时:
开关感应接通后，在延时时间段内，如果有人体活动，开关将持续接通，直到人离开后才延时关闭（开关在检测到人体的每一次活动后会自动顺延增加一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点）。
1（按图安装好开关，开关加电后有一分钟左右的初始化时间，在初始化时间内开关会自动间隔通断0-3次,（如果在黑暗或光线较暗时或已把感光度调节旋钮向左调到“白天或光线较亮时感应”状态，开关加电后即会接通负载工作），一分钟后开关处于正常监控状态。
2（延时/感光调节:
延时调节旋钮出厂时处于最右端（时间为16秒）,
逆时调节则延长时间时变长（最长为350秒）；感光调节旋钮出厂时处于最右端（光线强时不感应），逆时针方向调节，则加大感光范逆时针调节到头则全天侯感应。
（注:
调节前须断电;旋钮的调节范围只是一个扇形面约180度，并非圆周,请用小一字批轻轻调节，不可大力，以免损坏电位器）
七、电线的相关资料
查阅相关资料与书籍，家用电源线应采用BVV2X2.5和BVV2X1.5型号的电
线。
BVV是国家标准代号，为铜质护套线，2X2.5和2X1.5分别代表2芯2.5平
方毫米和2芯1.5平方毫米。
一般情况下，2X2.5做主线、干线，2X1.5做单个电器支线、开关线。
单相空调专线用BVV2X4,另配专用地线。
在市场上常见的电线有RVB-70型聚氯乙烯绝缘平行软线和双绞软线，RVI-70型聚氯乙烯绝缘线，聚氯乙烯护套软线，RFB、RF3型丁脂聚氯乙烯复合物绝缘平行软线和双绞软线，RHF型氯丁橡胶套软线等，上述导线芯线均为多股铜线，标称截面积0.2,2.5平方毫米。
一般照明灯、收录机、电视机所用的移动插座线可用
RVB-70或RVI-70型平行、双绞线，截面积为0.5,1.0平方毫米。
电饭锅、换气
扇、电扇、电冰箱、洗衣机等需保护接地且用电负荷较大的电器，其移动插座线应选RVI-70型三芯护套软线，截面积依功率大小可选0.5,1.5平方毫米。
空调器必
须单独引线，电线截面依功率大小可选1.5,2.5平方毫米。
电熨斗、电热水器以及100瓦以上的电烙铁、手电钻等移动性较强且具有电火花的移动插座线，应选RHF
型氯丁橡胶套软线,
10
截面积在0.5,1.0平方毫米。
装修房屋时埋管走暗线时，应选BV-70型聚氯乙
烯绝缘铜芯硬线，截面积2.0平方毫米左右，厨房.卫生间等潮温环境中移动插座线应用RVI-70型护套线。
移动电线均不应挤压和践踏。
所以对厨房以及卫生间还要加入地线保护电路，并且严格按照相关安全规则安装线路〜最终选购铜线信息如下表:
品牌单价数量价格海燕BV1.5（红色）102.00元2捆204.00元（蓝色）/50
海燕BV2.5（红色）80.00元2捆160.00元（蓝色）/25米
海燕BV4（红色）（蓝114.00元2捆22&00元色）/25米
金海燕BV2.5（米色）217.001捆217.00元/95米
2.60元50米130.00元上海四通特片型系列
线tfl（40X20）
上海四通特厚型系列2.60元20米52.00元线槽（35X15）
上海四通特厚型系列2.60元35米91.00元线槽（25X15）
八、工程造价
主要电器规格型号额定值数量价格（元）普通日光灯管飞利浦TL-D18W2
盏10.00元家用彩电25英寸创维彩电lOOw1台1300元空调格力KFR-50Lw
功率1740W1台1800元电度表创德利（DDS82560A1只25.00元
15-60A）
闸刀开关大师傅型号：
201260A1只1&00元漏电开关正泰DZ47LE-63
60A1只46.00元普通开关
欧普86-P081611A10A3只27.00元抽油烟机海
尔CXW-200-JC30D200w1只
1200元电磁炉美的ST21062100ff1只300元电
饭锅美的YJ307M500w1只
120元电风扇艾美特壁扇W329A42w1只150元
节能灯节能灯18W冷日光色
18w4只95.00元五孔插座西门子（86型）16A5
只75元E27灯座灯头极浦国际电工10A6只36.00元单联双控开关西门子
5TA01141CC110A2只29.20元铜线海燕BV1.5红色/50米2捆204.00元铜
线海燕BV2.5红色/25米2捆160.00元铜线海燕BV4蓝色/25米2捆22&00
元铜线海燕BV2.5米色/95米1捆217.00元线槽（40X20）上海四通线槽
（40X20）50米130.00元线槽（35X15）上海四通线槽（35X15）20米52.00元
线10（25X15）上海四通线tfl（25X15）35米91.00元
所以工程总价为：
6313.2元
12
九、设计总结与心得体会
这次电工电子技术的设计，对我们来说真的是一个挑战。
我们要按照老师所给
的要求，并还需通过各种方法查找资料才能完成的。
不仅这样，我们还要想出一个
总体方案，并根据方案构造出一个整体布局和画出局部的电路图。
我应用gd软件
完成了各个电路图，并通过白度查找出了如何将cad图完整清晰地导入word文档
的方法。
总之，在这次课程设计过程中我受益匪浅，不仅培养了我的设计思维，还锻炼了动手操作的能力。
最重要的是我明口了自学的a要性，掌握了更为正确的自学方法，这将使我今后离开学校，踏上社会是相当有帮助的。
我深深地意识到了我必须提高我的自学能力。
此外，我还体会到，我们书本上所学的知识和实际的东西相差其远，我们所不懂的知识还有很多，因此今后我们要更加注重实际方面的锻炼和运
JTlo
在解决问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。
此次设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。
这是一次难得的实践〜
13
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II财
ia
IH
总开关
14
附图三:
厨房电路单元
附图四：
卧室单元
15
附图五:
卫生间电路图
声光双控仿真电路原理图:
C1D1
21N4007680nFR4R5R6U130kOlOkOlniOC3R3555_TIMER_RATEDR11820100uFlinO161niOVCC14RST0UTlVlDISX2THR100V_100W220VrmsTRIQ1C550Hz13D3CON30?
R212V19GNDQ21kO100nFBJT_NPN_VIRTUAL
D27MCR22_8BJT_NPN_VIRTUAL21C4R7R8C247uF10kO20MOU210nFJ164CRYSTAL_V
IRTUAL5J2Key=AKey=A
16
声控波形图:
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光控波形图:
时间
通道」
通這』
2-M75
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2-9175
89.910mV
0.000S
O.gV
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220v变到直流8v波形图:
夜晚过渡到稳态部分波形图:
20
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