电工电子技术课程设计之家庭电路设计

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题目 家庭照明电路设 班级 装控11-1 学号 111111111 姓名 查 指导教师 进昌 时间 2013.3.4-3.12

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目录

一、设计目的??????????????????????3 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求????????3 三、设计的总体思路???????????????????6 四、照明电路设计????????????????????8 五、阳台灯的自动控制系统????????????????9 六 估计用电器用电线量及预算??????????????12 七 设计总结??????????????????????13

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家庭照明电路设计 一、 设计目的

1、理解家庭电路的基本原理，巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。

2、学会查阅相关手册和资料，了解照明电灯的相关知识，培养独立分析与解决问题的能力。

3、掌握常用电子电路的一般设计方法，学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。

4、掌握平面图的正规设计与应用。

5、认真写好总结报告，培养严谨的作风与科学态度，提高我们从实践中提高的能力。

二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求

家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、漏电开关、导线（包括火线和零线）、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。

1、电能表：电能表的作用是测量电路消耗了多少电能，计量每单位消耗的电能值，也就是度或者千瓦时。 2、闸刀

闸刀开关是一种手动配电电器。 主要用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉等。闸刀刀开关是最经济但技术指标偏低的一种刀开关。 3、漏电开关

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漏电开关保护主要作用是解决漏电问题（相线流出多少电流，中性线就要回来多少电流，一旦有电流缺失，比如人体触电，电流通过人体流到地上的时候，一般超过30毫安，漏电保护器就会工作，切断电源，从而杜绝了电流对人体伤害），但是一般专用的漏电保护开关是不起过载保护用的（现在大多带过载保护）。 4、电线

照明电路里的两根电线，一根叫火线，一般为红色或黄色或绿色；另一根则叫零线，一般为蓝色或黄色；此外还有地线，一般为黄绿色或黑色。火线和零线的区别在于它们对地的电压不同：火线的对地电压等 于 220V；零线的对地的电压等于零（它本身跟大地相连接在一起的） 。 所以当人的一部分碰上了火线，另一部分站在地上，人的这两个部分之间的电压等于220V，就有触电的危险了。反之人即使用手去抓零线，如果人是站在地上的话，由于零线的对地的电压等于零，所以人的身体各部分之间的电压等于零，人就没有触电的危险。火线是照明电路里的对地电压等于220V 的线，用家用试电笔可以测试出来。零线是变压器中性点引出的线路，与相线构成回路对用电设备进行供电，通常情况下，零线在变压器中性点处与地线重复接地，起到双重保护作用。 5、熔断器

熔断器也被称为保险丝，它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。熔断器其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。 熔断器以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体

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自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间 短。因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。 6、电灯开关

开关的词语解释为开启和关闭。它还是指一个可以使电路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。最常见的开关地让人操作的机电设备，其中有一个或数个电子接点。接点的“闭合”表示电子接点导通，允许电流通过；开关的“开路”表示电子接点形成开路，不允许电流通过。 按其控制方式可分为单控开关、 双控开关、 多控开关和延时开关。 家居常用开关多为单控开关和双控开关。单控开关相对简单，一个开关控制一个或一组用电器，而与其它线路上的用电器无关。而双控开关能在两个不同位置控制同一个用电器，在某些场所（如 步行楼梯间内，酒店等）特别实用。 7、电灯

照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类。家庭常用的电灯为白炽灯。普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡特点：显色性好（Ra＝100）、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。白炽灯是将电能转化为光能的，以提供照明的设备。其工作原理是：电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能

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发光一样而发出光来。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。故称之为白炽灯。 8、插座

插座是我们接触频繁的电路终端，插座电路用漏电保护开关的话，最大限度上保证了人体安全！而且插座线路都分几路走线，一旦一路有问题，其他电路上的插座都还可以正常工作！照明线路一旦有问题的话，我们接在插座上的台灯或落地灯，都还能正常工作，不会让屋里漆黑一片，给照明电路的检修还能提供方便！安装插座时应尽量靠墙边，插座有两孔插座和三孔插座之分，按照施工规范的要求，必须是左零右相上地（三孔）。 三、设计的总体思路

家庭电路设计最重要的考虑的安全的考虑，无论什么时候都需要把安全放在第一位。家庭电路设计可分为2类：强电（220v 电器用电）和弱电（电 话、电脑、有线电视等数据线），我国电压是 220v。如果弱电电器 需要使用的话，可以选用220转110v的专用插座，这种插座可以方便的将220v的交流电转换为 110v电。但是，在我国电器市场里，一 般的弱电电器都都带有变压器，无需安装专门的转换插座。首先要了解一下自己住宅的额定功率，以便选择合适大小的电表，推荐 10A 或更大的，因为现在家电功率都比较大，所以还是大点好。在住宅的墙壁留的电源插座需要有足够的数量，最好是在每面墙都留好1-2只插座，另外还需要考虑插座的兼容性问题，方的，有圆的，最好选 用国标和美标通用型的，另外为了防止小孩子玩耍时触电，最好选用防触电型的插座。还有一点需要注意的是，在设计好管线走向后应及时把图纸保存好，以备日后修理时使

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用。布置室内照明应满足一定的要求：保证照度均匀，尽量减少眩光 和暗影，力求经济合理，满足局部的要求。

卧室：布3支路线：包括电源线、照明线、空调线.。床头柜的上方预留电源线口，采用5孔插线板带开关为宜，可以减少床头灯没开关的麻烦。在电线盒旁另加装一个开关。写字台或电脑台上方应安装电源线。照明灯光采用单头和灯管，采用单联开关。采用双控开关更适宜，一个安装在卧室门外侧，另一个开关安装在床头柜上侧或床边较易操作部位。 厨房：布 2 支路线：包括 2 电源线和 2 照明线。切菜的地方可以 安个小灯，以免光线不足，造成事故。还有微波炉、电饭煲、消毒碗 柜和电冰箱等的电源插座也要预留。

阳台：布2支线路：包括电源线、照明线。

卫生间：布2 支线路：电源线和照明线，电热水器和洗衣机的电 源插座要预留。

客厅：布4支路线：包括电源线、照明线、电视线和电话线 。 在沙发的边沿处欲留电话线口。在户门内侧欲留对讲器或门铃线口。 饮水机、空调、电视机和 DVD 等设备预留电源口，客厅至少应留 5 个 电源线口。

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四、照明电路设计 1、照明电路原理图：

家庭动力照明配电箱及电表漏电开关客厅房间1房间2厨房卫生间阳台B灯泡B灯泡BB插座灯泡插座灯管灯管灯泡灯管备用插座灯管插座插座插座

2、家庭照明元件布局图

3.5m5mAAAA1.5mAAAAA门窗户BB灯泡灯泡灯管电箱及电表门房阳3m4m灯管台4.5m间1开关厨开关A房插座插座开关AA灯管门AA门3m开关门窗户插座开关客开关房厅间25m3.5m卫生灯泡B窗户间灯泡B备用插座灯管插座插座AAA2mAA5mAA3mA

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火线：

3电器元件说明： 灯泡：B；

零线：

开关和电源插头：；

灯管：；

开关：；

电源装置（电表或空气开关）：

。

五、阳台灯的自动控制系统：白天不亮，晚上感应到人自动点亮，离去后自动熄灭。 电路工作原理

该感应式延时照明灯电路由电源电路、光控电路、单稳态触发器和控制执行电路组成,如图所示.

电路中,电源电路由降压电容器C1、电阻器R1、整流二极管VD1、V D2 ,滤波电容器C2和稳压二极管VS组成;光控电路由电位器RP1、RP2、红外发光二极管VL和红外接收光敏晶体管V组成;单稳态触发器由时基集成电

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路IC,电位器RP2、RP3和电容器C3、C4组成;控制执行电路由电阻器R2和晶闸管VT组成.交流220V电压经C1降压、VD1和VD2整流、C2滤波和VS稳压后,为光控电路和单稳态触发器提供+12V工作电源.

平时(无人靠近感应式延时照明灯时),红外接收光敏晶体管V因接收不到VL发出的红外光而处于高阻状态C因2脚为高电平而处于稳态,3脚输出低电平,VT处于截止状态,照明灯EL不亮.

当有人靠近该感应式延时照明灯时,人体将VL发射的红外光线反射回来,V接收到被人体反射回来的红外光后导通,变为低阻状态,使IC的2脚由高电平变为低电平,使IC内电路翻转,由稳态变为暂态,3脚由低电平跳变为高电平,使VT受触发而导通,将EL点亮.与此同时,延迟电容器C4通过IC的7脚内部的放电电路快速放电,使IC的6脚、7脚变为低电平.随后,+12V电压又通过RP3对C4充电,使C4两端电压不断上升.当C4充满电、IC的6脚电压上升至8V以上时(约20min左右),单稳态触发器翻转(由暂态恢复为稳

态),IC的3脚变为低电平,VT截止,EL熄灭.

调整RP3的阻值,改变C4的充电时间常数,从而改变照明灯延时点亮的时间. 元器件选择

R1选用1/2W金属膜电阻器;R2选用1/4W金属膜电阻器. RP1一RP3均选用密封式可变电阻器.

C1选用耐压值为400V以上的涤纶电容器或CBB电容器;C2选用耐压值为25V的铝电解电容器;C3选用独石电容器;C4选用耐压值为16V的铝电

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解电容器.

VDI和VD2均选用1 N4007型硅整流二极管. VS选用1N4742(1W、12V)型硅稳压二极管.

VL和V选用TLP947型一体化红外发射/接收头,使用时应加装滤色片、以防止误触发.,

IC选用NE555型时基集成电路. VT选用MCR100-6型晶闸管. EL选用40一loo w的白炽灯泡. 电路调试

调试时,先将RPl一RP3的阻值调至最大.接通电源后,调整RP1的阻值,使VL的工作电流为lOmA左右.再调整RP2的阻值,使V两端电压为9V左右.

R1 560K0.5WVD2+12VEL40~100W400VC1 0.47uVD11N4007VS1W 12VRP12KRP2100K42ICNE5551VVLTL9473R2 6800.25WBVTTLC336AC2470u~220V 感应式照明灯电路

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六 估计用电器用电线量及预算 所选电路元件及灯具： 属品牌 性名称 电能表 漏电开关 插座 开关 荧光灯 H型灯管 正泰 施耐德 欧奔 西门子 欧普 欧普 DD862-黑2.5A EA9RN2C5030C E8039 5TA0 201-1CC1 MX873-Y21Z YDW55-H 黑色 淡黄色 白色 白色 白色 白色 1 1 5 6 4 4 型号 外观 数量 单价（元） 76.00 90.50 3.00 8.80 6.50 20.00 进户线用6平方的线，每个空调、电热水器都要布4平方专线；墙壁电源插座用2.5平方线，照明电路干线用1.5平方线。插座线与照明线按房间分开，为以后维护方便。为了方便，房间装双控开关。厨房和卫生间将来都是用电大户，要布专线；布线时要做到强弱分开、穿管整齐，还要布地线，这很重要。 规格 6平方 6平方 2.5平方 2.5平方 1.5平方 品牌 熊猫 熊猫 熊猫 熊猫 熊猫 型号 BV6平方 BV6平方 外观 红色 蓝色 单价 数量 264.00 1（50m） 264.00 1（50m） 237.00 1（100m） 237.00 1（100m） 148.00 1（100m） BV2.5平方 红色 BV2.5平方 蓝色 BV1.5平方 红色 12

1.5平方 预算：

熊猫 BV1.5平方 蓝色 148.00 1（100m） 电能表：1×76.00=76.00（元） 漏电开关：1×90.50=90.50（元） 插座：5×3.00=15.00（元） 开关：6×8.80=52.80（元） 荧光灯：4×6.50=26.00（元） H型灯管：4×20.00=80.00（元）

电线：2×264.00+2×237.00+2×148.00=1298.00（元） 总计：

76.00+90.50+15.00+52.80+26.00+80.00+1298.00=1638.3（元） 七 设计总结

这次课程设计让我最大的体验是：设计工作确实有点累！但是却从中收获了许多，让我们所学应用到实践当中去。一个电路设计要首先规划好房间电器布局，然后从布局来安排元件的位置，接着设计一些电器的电路，让一些电路元件有足够的预留空间，最后进行电线及电器元件用量的大概估算，还有电路设计的简单预算。以上是我个人通过这次设计的一些经验总结，希望有机会能更加详细的了解电路设计的相关内容。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7iu6.html