红外感应灯开关设计

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1、红外感应灯开关设计班级：10电子信息1班组员：张沛、谢会赟学号：2010021011011820100210110119学校：华东交通大学指导老师：陈忠斌红外热释电传感器感应灯设计摘要：本次设计主要是设计一个可由人体红外线控制的感应开关，可以直接加上220V的生活用交流电。所以应用技术除了红外热释电感应原理，还加上了电力电子技术中的交流整流高压技术。将220V的电压转为5V直流电。关键词：红外热释电晶闸管TM2291概述：电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用与我们的生活与生产方面，因此电能的节能尤为重要，要节能首先就要做到节约能源，其次再通过科学研究发明更加人性

2、化和节能的用电器。 热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。应用背景（1）红外线感应灯控制系统的现状及发展趋势 我国照明缺乏独创产品，模仿产品居多，基础加工落后，只顾外表，轻视功能，产品的品种比较单一，性能差。尤其是在“智能”照明

3、方面，缺乏创新，与国外智能灯具在技术研究方面有着不小的差距。我国现阶段的照明系统一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线，提供照明灯回路用电，由串接在照明灯回路中的开关面板直接接通或断开供电线来实现对灯的控制，灯只有开和关两种状态，无逻辑时序及亮、暗调光控制，因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。每年照明电能消耗约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的节能环保光源。LED以其较之于传统照明光源所

4、没有的优势，诸如较低的功率需求、较快的响应速度、绿色环保以及不断快速提高的发光效率等，成为目前我国今后照明系统发展的方向。基于目前国内国际形势，尤其是能源紧缺，智能照明必是以后照明系统的发展方向。智能照明将会使人们利用起来更加便利，改善家庭环境，不仅为建筑照明提供多种的艺术效果，而且使灯具控制和维护变得更为简单，而且具有可靠性高、安装布线容易。 （2）红外线感应灯控制系统的优点 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能照明在国内一直被忽视，大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式

5、，部分智能大厦采用楼宇自控（BA）系统来监控照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下： (1)改善工作环境，提高工作效率。 (2) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术，能对大多数灯具（包括白炽灯、日光灯，配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等）进行智能调光。当室外光较强时，室内照度自动调暗，室外光较弱时，室内照度则自动调亮，使室内的照度始终保持在恒定值附近，从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外，智能照明的管理系统

6、采用设置照明工作状态等方式，通过智能化管理实现节能。 (3)提高管理水平，减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且将大大减少大楼的运行维护费用，并带来较大的投资回报。方案设计220V的交流电整流降压触发白炽灯晶闸管导通红外热释电感应电路220V的交流电通过整流降压电路给红外热释电感应电路供电，红外热释电信号通过控制双向晶闸管的开关来控制灯泡的点亮与熄灭。整流降压模块这是用万用表测买来的模块得出的可控硅斩波降压电路。由于都是贴片元件，有的电容和稳压管没有型号，所以也

7、不知道具体容值大小和稳压管稳压的大小。不过，从电路上看，也大概可以猜出它的大小。电路原理分析：220V的正弦电压，通过整流桥整流，输出的是220V的半波。首先，输出的电流首先给220pF的电容充电，然后再放电，此时，由于双向晶闸管和单向晶闸管都没有导通，所以，电压加在一个2.4M和一个1.2M的电阻上，同时给0.01uF和47uF的电容充电。当47uF的电容充电充到5V的时候，双向晶闸管导通，其两端电压迅速下降为0。此时那个5V转3.3V的电源芯片7133的输入电压为5V，等到正弦半波降到5V以下的时候，它开始放电，由于输入交流电频率较高，电容的放电又较慢，所以

8、，还没放到多少，这个电容