宋珂羽 王倩 陳闖

摘 要：通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)型燈光控制開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)具有以下功能：電源正常供電時(shí)，通過(guò)閉合與斷開(kāi)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電路的通斷；電源突然失電，電路斷路，開(kāi)關(guān)自動(dòng)處于復(fù)位狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；電磁感應(yīng)；自動(dòng)

1 研制背景及意義

在全社會(huì)倡導(dǎo)節(jié)能減排的今天，在高校中推廣節(jié)能理念亦是首要任務(wù)?，F(xiàn)如今，大部分高校寢室都采用定時(shí)斷電系統(tǒng)，晚上定時(shí)斷電，早晨定時(shí)通電。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分寢室都會(huì)因?yàn)檫z忘和懶惰而在斷電后沒(méi)有關(guān)閉燈光開(kāi)關(guān)，以至于次日早晨電燈自動(dòng)工作，既影響睡眠質(zhì)量也浪費(fèi)了能源。因此這種改進(jìn)型斷電自動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)可有效降低燈光的無(wú)效使用時(shí)間，有利于節(jié)能，減少電能的浪費(fèi)和延長(zhǎng)燈管壽命，同時(shí)有利于保證同學(xué)們睡眠質(zhì)量，不至于因?yàn)闊艄獾挠绊懚黄仍缙?，提高睡眠質(zhì)量和上課時(shí)候的效率。

2 工作原理

在開(kāi)關(guān)的控制端背面安裝一個(gè)鐵片，在鐵片的后方設(shè)置有工作電壓為AC220V、功耗0.3W的電磁鐵嵌入在開(kāi)關(guān)底座上，兩者之間的距離能夠使開(kāi)關(guān)在工作狀態(tài)時(shí)，鐵片剛好觸碰到電磁鐵，如圖1所示。電磁鐵與電路直接相連，通電時(shí)，其自身產(chǎn)生磁力，這個(gè)力的大小能夠克服開(kāi)關(guān)所帶有的彈簧的彈力。由于電磁鐵在通電過(guò)程中，產(chǎn)生的磁力僅與金屬鐵片相互接觸時(shí)，才能將磁力最大化，而當(dāng)電磁鐵與金屬鐵片存在間距時(shí)，并不能因電磁鐵的磁力而相互吸引在一起。所以當(dāng)按下開(kāi)關(guān)，整個(gè)電路處于正常工作狀態(tài)，此時(shí)鐵片與電磁鐵產(chǎn)生的磁力緊緊貼在一起，產(chǎn)生的磁力大于彈簧本身的彈力，開(kāi)關(guān)無(wú)法復(fù)位。斷電時(shí)，電磁鐵中沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)，其不能夠產(chǎn)生磁力，電磁鐵與鐵片之間也就沒(méi)有力的作用，此時(shí)開(kāi)關(guān)在彈簧的彈力的作用下，開(kāi)關(guān)自動(dòng)復(fù)位?；謴?fù)供電后，開(kāi)關(guān)仍處于斷開(kāi)的狀態(tài)，達(dá)到節(jié)省電能的作用。

使用說(shuō)明：在電源正常供電的情況下，按下開(kāi)關(guān)，電路正常工作。電源失電后，電路當(dāng)中沒(méi)有電流，開(kāi)關(guān)被彈簧推回到復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)再次使用時(shí)，僅需按下開(kāi)關(guān)即可。

3 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用

3.1 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）不影響開(kāi)關(guān)的正常使用。換裝本開(kāi)關(guān)僅僅增加了其能夠在斷電時(shí)自動(dòng)復(fù)位的功能，并不影響其平時(shí)的使用功能。

（2）保證燈具的壽命。使用傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，當(dāng)燈具被再次通電后，立即投入使用，增長(zhǎng)了燈具的使用時(shí)間，縮短燈具壽命。

（3）功耗低，開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)功耗僅0.3W，而開(kāi)關(guān)關(guān)閉之后不耗電。對(duì)比現(xiàn)有大部分全天耗電的節(jié)電器，節(jié)省了不開(kāi)燈時(shí)段的檢測(cè)耗電?？梢宰畲蟪潭壬瞎?jié)省節(jié)電器具自己的耗電量。

（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效率高，電路部分僅1個(gè)元器件，線圈工作電壓為220v，無(wú)需降壓。

3.2 應(yīng)用

（1）房間無(wú)人使用時(shí)采取集中控制關(guān)燈需要很長(zhǎng)時(shí)間的場(chǎng)所（如教學(xué)樓）。

（2）適用于大功率負(fù)載電路，特別是限時(shí)供電電路，可以有效節(jié)省更多的電能。

參考文獻(xiàn)：

[1]王英.電工技術(shù)基礎(chǔ)（第1版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2008，2.

[2]李春茂.電子技術(shù)基礎(chǔ)（第1版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2008，7.