dialux照明设计软件【教学楼照明白自动控制电路】

　　我们学校有50个教学班，教学楼有15个教师办公室。每个教室有11盏40W照明日光灯，每个办公室还有2盏。这样算下来，学校用于教学楼的照明用电为： 　　50×11×50W+15×2×50W=29000W(每盏灯的实际功耗约50W)，即有接近30KW的照明用电。由于学校一直没有安排专人开关电灯，不管什么季节、什么天气，自早晨开灯(6:00左右)，一直到晚自习下课(22:50左右)从不关灯。浪费确实太大。很是令人心疼。
　　其实，每天7:30到晚自习上课18:30这段时间完全可以关灯。所以学校因教学楼照明一天浪费的电能就有330度左右，按0.6元，度计算，每天多出电费约200元，若一年在校300天，则每年学校要多支付6万元的电费，用它可以支助多少个贫寒学子啊!
　　在通用技术课上，老师为我们算了这笔帐，也为我们提出了一个设计课题，那就是为学校解决教学楼照明系统的长明灯问题。同学们经过思考，一致决定设计一个自动控制电路，辅助白天的自动关灯。后来，我们在老师的亲自指导下，为学校设计了教学楼照明系统自动控制电路，经实际使用证明，效果很好，现就设计制作等介绍如下。
　　
　　一、电路原理图
　　
　　自动控制电路原理图如下图所示：
　　
　　该控制电路的执行部分(JK21、JK22、JK23)串联在总闸刀开关和照明电路之间。整个控制电路由环境光照检测、电压比较输出、防干扰电路、控制执行电路和电源电路等几部分组成。
　　由R1及光敏电阻RG组成环境光照检测电路，R2及RP提供比较电压，LM386及外围元件等组成比较电路(信号处理电路)，R3、R4及c4组成抗干扰电路，BG、儿、J2等组成控制执行电路，B、QL、7809等组成控制电路的电源部分。
　　
　　二、电路工作原理
　　
　　RG是一个光敏电阻，它的阻值与光照强度有关，光照越强，阻值越小。当清早开起照明部分的总闸刀开关时(控制电路的电源取自总开关之后，也因此得电工作)，由于环境光照还很弱，RG阻值很大，此时LM386的3脚电位高于2脚(3为同相输入，2为反相输入)，因此5脚输出高电平、BG饱和导通(略有延时)，儿得电吸合，其常开触点JKll闭合，交流接触器J2也因此得电吸合，它的三个常开触点JK21、JK22、JK23闭合，接通整个照明系统。当环境光照逐渐增强时，LM386的3脚电位也逐渐降低。当该电位低于2脚时，LM386翻转，即5脚输出低电平，BG截止，J1、J2均释放，JK21、JK22、JK23断开，切断照明系统的供电，达到了节电的目的。
　　傍晚时分，由于环境光照逐渐降低，RG阻值逐渐增大，LM386的3脚电位开始回升。当环境光照降到一定程度时，RG的增大引起LM386的3脚电位再次高于2脚，5脚由低电位翻转变成高电位，BG又饱和导通，恢复照明系统的供电，只有晚自习下课关断总开关方可切断供电。
　　电路中，由R3、R4、c4组成防干扰电路(R3可用一只二极管如1N4148替代)，它可防止黑暗中的突然闪光如闪电的干扰而突然终止供电的麻烦。当出现闪电等短时间闪光时，LM386短时间输出低电平，但C4两端电压不突变。在一定时间内继续维持BG导通而保证供电不因突然闪光而中断。
　　电路中，在JKll两端设置了一个按钮开关AN，其作用是方便白天因维修等作业需要强行供电的需要。当按下AN时，控制电路便不起作用，可实现强行供电(平时AN应处于断开状态)。并联的C7(0.001U1KV)是用来吸收因儿断电产生的高压脉冲而保护触点。
　　
　　三、元件选择、安装调试等注意事项
　　
　　所有电阻用1/4W碳膜即可，电容耐压应为16V以上，ICl也可用其他电压比较器，BG的放大倍数不应低于100，Jl为6-9V直流继电器。触点应能承受250V以上的交流电压，交流接触器的触点容量不应小于IOOA，电源变压器B是一个对安全十分重要的元件，电路耗电虽然不大，但因长期通电，故容量不应小于10VA。其余元件及参数见图中标注。
　　安装时，光敏电阻应装在一个不透光的圆筒中，一端用一块圆玻璃片封装，以防杂散光源干扰和雨水的影响。该圆筒玻璃窗口向上竖直安装在教学楼顶，再用细长导线引至控制电路。电路的调试主要是确定环境光照达到什么程度时接通或切断供电，这可通过调节RP来实现。调定后，建议用一阻值接近的固定电阻来代替RP，以防日后RP变值影响控制电路的参数。
　　(指导老师：闾松茂　杨金耿)