太阳能热水器自动上水装置的设计电工电子课程设计报告.doc

《电工电子》课程设计报告 ——太阳能热水器自动上水装置的设计 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 二00八年 6 月 22 日 目录 一 设计任务书……………………………………………3 二 引言…………………………………………………4 三 总体框图……………………………………………6 四 电路工作原理………………………………………7 五 单元电路设计………………………………………8 六 元器件选择…………………………………………10 七 设计小结……………………………………………10 八 电路的元件清单……………………………………12 九 参考文献……………………………………………12 一 模拟电子课程设计任务书 姓名： 班级： 指导老师： 设计课题：太阳能热水器自动上水装置的设计 设计任务与要求 设计一个太阳能热水器自动上水装置，要求运用所学的知识联系实际独立完成设计。 设计步骤 查阅相关资料； 总体方案设计与工作原理说明； 单元电路设计与说明； 元器件参数（每个集成电路要求有详细功能说明及在电路中作用） 总体电路的绘制及电路原理图相关说明； 设计说明书字数不得少于3000字。 参考文献 电子技术基础（模拟部分）. 康华光等编； 模拟电子技术基础. 华成英、童诗白等主编； 实用电子电路. 张庆双等编著； 电路（第七版）. James W.Nilsson Susan A.Riedel 著； 电子器件与电路. Theodore F.Bogart Jr Jeffrey S.Bersley 著等 二 引言 水，是一切生命的源泉，我国是世界上水资源最贫乏的国家之一，但仍存在着许多浪费现象，如太阳能热水器上水过程，常常因无人照看而溢出，我们利用所学习知识，设计一种自动控制装置，利用溢出水的重力来控制水泵上水，防止了水、电源的不必要浪费。 水,是一切生命的源泉,是地球万物生存的基础，它使地球万物欣欣向荣。但是，地球上的水资源正在不断减少。据调查：占世界人口40%的80个国家正面临着水危机，发展中国家约有10亿人喝不到清洁的水，17亿的人没有良好的卫生设施。每年约有2500万人死于饮用不清洁水。我国的水资源也相当短缺，人均水资源拥有量是世界人均水资源拥有量的1/5，许多城市已严重缺水。华北地区由于过度引用地下水，已造成严重的地面下沉现象。水资源短缺已成为当今世界要面临的重大问题。 太阳能是一种最直接的能源，它以高效，节能，清洁，而深受人们喜欢，目前利用太阳能最多的便是热水器，近两年，太阳能热水器已经进入了百姓家，但是在实际生活中，它还有很多不便，就先说说上水吧。 太阳能热水器自动上水电路： 通常太阳能热水器安装在楼顶，用两根水管接到用户家中。如图一，靠下部的一根（图中A所示）用来流热水，并且在上水时兼作上水管；另一根（图中B所示）作排气用，在水加满后会从这根淤出，告知用户。一根用来流热水，并且在上水时兼作上水管；另一根作排气用，在水加满后会从这根淤出。原始的工作原理是这样的：当要上水时，用户手动打开上水阀C，因为自来水水压大，水便开始向上流，一旦水将水箱注满，便从排气管B流出。当用户看见后，便讲上水阀C关上。便完成了上水工作。 别看就这样一分简单的事，就会带来很多麻烦！因为通常要等十多分钟才能上满（水压正常的情况下，水压低会更慢），如果忘了的话， 那后果可想而知！ 三、总体框图 下图为太阳能热水器自动水位控制电路。 T选用3~5W、二次电压为10V的电源变压器。 IC选用NE555或LM555时基集成电路。 CI选用耐压值为16V的电解电容器；C2选用涤纶电容器或独石电容器。 R1和R2均选用1/4W碳膜电阻器。 VD1~VD5均选用1N4007硅整流二极管。 K1选用小型12V直流继电器。 四、电路工作原理 该水位自动控制器由电源电路、水位检测电路和控制执行电路形成。 电源电路由电源变压器T、整流二极管VD1~VD4和滤波电容器C1组成。 水位检测电路由高水位电极A、低水位电极B和主电极C组成。 控制执行电路由IC和继电器K1、交流接触器KM等组成。 交流220V电压经T降压、VD1~VD4整流和C1滤波后，产生直流10V电压供给IC。 在水箱内无水或水位低于低水位电极B时，IC的2脚为高电平，3脚输出低电平，使继电器K1吸合，其长开触头K1-1接通，常闭触头K1-2断开，使交流接触器KM吸合，水泵电动机或电磁阀通电工作，水箱开始上水。 当水