节能灯设计

节能灯设计
节能灯设计

摘要

节能灯又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯),是1978年由菲利普公司首先发明的,由于它具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点,受到各国人民和国家的重视和欢迎,我国于1982年,首先在复旦大学电光源研究所成功研制SL型紧凑型荧光灯,二十年来,产量迅速增长,质量稳步提高,国家已经把它作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)作为推广和使用。在设计节能灯时,电子镇流器设计的好坏直接影响到节能的寿命,EMC特性等。

关键字;紧凑型荧光灯,电子镇流器,节能,EMC特性

Abstract

Energy-saving lamps known as compact fluorescent lamps (CFL abroad as HEC),in 1978 by Philips of the first invention,because it has a high-efficiency (ordinary light bulb is five times),energy-saving effect of significant,long life (is Eight times the ordinary light bulb),small size,easy to use the advantages of the peoples and countries by the attention and welcome China in 1982,the first light source at Fudan University,the Institute successfully developed SL-type compact fluorescent lamps,to 20 years ,The rapid growth of output,quality improved steadily,the state has put it as a national focus on the development of energy-saving products (green lighting products) as the promotion and use. In the design of energy-saving lamps,electronic ballasts designed to have a direct impact on the life energy,EMC and other characteristics.

Keywords;Compact,fluorescent,lamps,electronic,ballasts,energy-saving,EMC

characteristics

目录

引言 (1)

第一章方案的选择与论证 (2)

1.1 概述 (2)

1.2 总体方案论证 (2)

1.2.1 电感镇流器工作原理 (2)

1.2.2 电子镇流器工作原理 (3)

1.2.3 电子镇流器的优点 (4)

1.2.4 磁环的选用 (5)

1.2.5 三极管的选用 (5)

1.2.6 PTC的作用 (7)

第二章节能灯电子镇流器的设计 (8)

2.1电路系统框图 (8)

2.2 电路图 (8)

2.3 工作原理 (8)

第三章元器件参数的计算与选择 (10)

3.1 二极管的选择 (10)

3.2 三极管的选择 (10)

3.3 电感和电容的选择 (10)

3.4配料单 (12)

第四章整灯性能测试 (13)

4.1 所用仪器 (13)

4.2 低温始动 (13)

4.3 EMC测试 (14)

4.3.1 EMC简介 (14)

4.3.2 EMC测试分析 (14)

4.4 恒温箱点灯试验 (14)

4.5 电气特性 (15)

4.6 最低启动电压和最大耐压 (15)

4.7 安装调试中的问题与注意事项 (16)

4.7.1 注意事项 (16)

4.7.2 遇到问题 (16)

结论 (17)

致谢 (18)

参考文献 (17)

引言

节能灯作为一种环保型的电源,在全世界得到了广泛的应用,而我们国内在近几年来的节能灯占市场的份额相较于其他的照明产品有了显著的提高。然而在相当一段长的时间内,一些地方和厂家盲目的扩大节能灯项目,在由于其在资金、技术、原材料以及工艺在没有充分落实的情况下,匆匆上马使得产品质量得不到保障,各企业的产品质量的不平衡,恶性竞价搞乱了市场,不按工艺要求生产,组装厂选用不合要求的灯管和元器件拼凑组成,质次价低,严重损坏了节能灯的声誉,光效低,寿命短,一致性差,造成社会上产生节能灯节能不节钱的说法,给节能灯的推广带来了很大的负面影响。

经过将近二十年的不断摸索和发展,我国的节能灯产品已经有了很大的进步与提高,很多产品已经接近或达到国外的先进水平,由于质优价低,国际市场上的竞争力非常强,但是市场上还是存在很大部分的节能灯厂商,根本不顾国家的法律、法规,不顾消费者的利益,还在大量生产不节能的节能灯,由于它的质次价低,每只出厂价仅售4~5元左右,消费者对产品的识别有限,在农村及大部分城市,还有很大一部分的市场,由于市场上占大部分的市场由低档产品占据着,使得好的节能灯产品比较难进入市场,这给绿色照明推广带来了一定的难度,但随着居民消费意识的提高以及对节能灯产品的认识,质量好的节能灯产品的市场在一天天的扩大,质量差的节能灯市场一天天的萎缩,这同时又给我们带来了希望与机遇。

而本次的设计主要是提高消费者对节能灯的认识,杜绝那些质次价低节能灯在市场上鱼目混珠。设计的器件都是市场上常见的,廉价的器件组成的电子镇流器,不仅能达到节能,而且又真正做到廉价的目的。

第一章方案的选择与论证

1.1 概述

节能灯节能主要是通过节能灯管的节能和电子镇流器低功耗的体现,电子镇流器不但要保障节能灯管在它的特性下提供启动电流和启动高压,而且在正常工作时要提高灯管的高频稳定的交流电流。通常,25摄氏度是节能灯最佳的工作温度。在实际的应用中,环境的影响和节能灯工作时自身产生的热量会令此最佳的温度无法实现,从而影响了节能灯的亮度。针对这一问题,我们在设计节能灯时首先要对各个器件很熟悉,在器件的选择上不紧要考虑到器件本身的特性,更要注意其它器件可能对它的影响。如三极管,它在工作时温度比较高,所以在PCB布局的时候不能将对温度比较敏感的器件磁环等放到相邻的位置,这样会影响节能灯的性能。

1.2 总体方案论证

1.2.1 电感镇流器工作原理

电感镇流器是一个铁芯电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流发生变化时,则在线圈中将引起磁通的变化,从而产生感应电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍着电流变化。其工作原理是:当开关闭合电路中施加220V,50HZ的交流电源时,电流流经镇流器、灯管灯丝、启辉器给灯丝加热,它开始是断开的,由于施加了一个大于180V以上的交流电压,使得启辉器跳泡内的气体弧光放电,跳泡内双金属片受热膨胀变形,两电极靠在一起,形成通路给灯丝加热,当启动器的两电极靠在一起,由于没有弧光放电,双金属片冷却,两电极断开,由于电感镇流器呈感性,当两电极断开的瞬间,电路中的电流突然消失,于是镇流器产生一个高频脉冲电压,它与电源电压叠加后加到灯丝两端,使灯管内惰性气体电离而引起弧光放电。在正常发光过程中,镇流器的自感起到稳定电路中电流的作用。电感镇流器是一个铁心电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流变化是,则在线圈中引起磁通的变化,从而产生感生电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍了电流的变化,从而起到限制及稳定电流的作用。

1.2.2 电子镇流器工作原理

由于气体放电灯(如荧光灯、霓虹灯,金卤灯等)是一种具有如图1.1示的V-I特性的负阻性电光源,即ΔV/ΔI为、负值,从图可以看出,当灯电流上升时,灯管的工作电压下降,但是供电电压不会下降,多出的这点电压加到灯管后会使灯电流进一步上升,如此循环,最终烧坏灯管或灯管熄灭,所以要使灯管正常工作,应配以如图1.2所示的镇流元件,用于限制和稳定灯电流。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯常用的镇流器有两种:电感式镇流器和高频交流电子镇流器。

图1.1 气体放电负阻特性曲线图1.2 镇流电路原理图在灯稳定工作期间,灯管上的电压是稳定的,所以灯的功率主要取决于灯电流的大小,而灯电流的大小和镇流器件的阻抗和电源供应电压的高低有关,并且供电频率对荧光灯的工作也有影响。如图1.3所示。例如对电感镇流,镇流电感的阻抗Z=2лfL,电感镇流器的电感量和它的绕组扎数和铁心的尺寸有关,所以当电源供电频率较高时,镇流器的体积也会小些,这就是采用高频交流电子镇流电路后,镇流电感的体积和尺寸会很小的原因。

图1.3 电子镇流器工作特性曲线图1.4 发光效率和工作频率的关系曲线

荧光灯的供电频率与灯发光效率之间的关系:气体放电灯在交流供电情况下工作时,气体或金属蒸汽放电的特性取决于交流电的频率和镇流器件的类型。气体放电灯在交流50HZ供电周期内一直不停地变化,从而导致了灯的非正弦的电压和电流波形,产生了谐波成分。当气体放电灯的工作频率大约是1KHZ时,灯内的电离状态不再随灯的工作电流而迅速变化,从而在整个工作周期内形成几乎恒定的等离子体密度和灯阻抗,这时灯的V-I特性趋于线性。从图1.4可以看出,当气体放电灯的交流供电频率大于20KHZ时,荧光灯的发光效率η值高,根据统计可以提高10%--20%,同时荧光灯工作在高频交流电时,可以有效的克服闪烁现象

1.2.3 电子镇流器的优点

通过这两种电子镇流器的方案比较可简要的概括为表1-1所示

表1-1

1.2.4 磁环的选用

为了提高节能灯的可靠性和安全性,磁环的选择必须符合节能灯的特点和要求

1外形和尺寸的选择:

该款节能灯的塑件空间比较小,所以选用的磁环是∮3*7*3的规格

2磁性材料的选择:

大类上来说,我们节能灯一般选用锰锌铁氧体,适用于节能灯的铁氧体有:PC30,PC40和PC50等.在磁环磁性材料的选用上,应重点考虑下面几点要求:

(1)居里温度应足够高因为灯壳小,散热不畅,器件都集中在小空间里,使壳内温度高达130℃-150℃,所以要确保选用居里温度适合的磁环。

(2)初始磁导率应适中由于磁性材料的初始磁导率和居里温度成反比,初始磁导率越高,居里温度越低,我们的选择空间就留在4K以下这段范围了。

(3)电阻率应比较高当工作频率一定时,磁性材料的涡流损耗与电阻率成反比,为降低磁环的自身损耗,应选用电阻率适当高一些的磁性材料。

(4)合适的温度系数对于磁环,我们一般要求其具有负温度系数,即其磁导率或磁芯线圈电感量应随温度升高而下降,在温度0-100度变化时,三极管的集电极电流约增加15%.在此温度范围内,要是磁环具有负温度系数,刚好与三极管的正温度系数相抵消或大部分抵消,基本保持平衡,就保证了电子节能灯的稳定工作。

1.2.5 三极管的选用

节能灯、电子镇流器三极管参数的要求定位是不清晰的.除了BVceo、BVcbo、Iceo、hFE、Vces、Ic等常规参数要求,还有完整的功率容限曲线,降低三极管的发热损耗,放大倍数hFE和贮存时间ts,完整的功率容限曲线(图1.6)。在选择灯用三极管的过程中,一定要找到器件生产厂家提供的完整SOA曲线。

三极管的发热损耗

目前,节能灯、电子镇流器普遍采用上下管轮流导通工作的线路,电感负载产生的自感电势反峰电压经由导通管泄放,所以普遍感到三极管常温下SOA值在节能灯、电子镇流器线路中不十分敏感。而降低三极管的发热损耗却引起了业界的普遍关注,这是因为三极管的二次击穿容限是随着温度的升高而降低的(图1.7)

三极管在电路中工作一段时间以后,线路元器件会发热(包括管子本身的发热),温度不断上

升导致三极管hFE增大,开关性能变差,二次击穿特性下降,反过来,进一步促使管子发热量增大,这样的恶性循环最终导致三极管击穿烧毁。因此,降低三极管本身的发热损耗是提高三极管使用可靠性的重要措施。

图1.6三极管功率容限曲线

图1.7 二次击穿容限随温度变化曲线

实验表明:晶体管截止状态的功耗很小,导通状态的耗散占一定比例,但变化余地不大。晶体管耗散主要发生在由饱和向截止和由截止向饱和的过渡时期,而且与线路参数的选择及三极管的上升时间tr、下降时间tf有很大关系。

综上上所述选择一个好的三极管对节能灯的性能影响很大。

1.2.6 PTC的作用

PTC也称为热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高.PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得.

由于灯的开关次数直接影响了节能灯灯管和电子整流器的寿命,所以就有必要在灯管的输入端串一个合适的PTC,这样通过PTC的电流使PTC的阻值增大,使电路断开,这样就延迟了灯的启动时间,能够保护电路,延长节能灯的使用寿命。

第二章节能灯电子镇流器的设计

2.1电路系统框图

图2.1电路系统框图

2.2 电路图

图2.2电子镇流器电路图

2.3 工作原理

在图2.2中,开关晶体管VT1和VT2为桥路的有源侧,电容C3和C4组成无源支路。灯负载则连接在桥路中有源支路和无源支路的两个中间点之间。负载电流的回复通路由C3和C4提供。

R1、C2和双向触发二极管DB3组成半桥式逆变器的启动电路。VT1、VT2既是振荡电路中的重要元件,同时又兼作功率开关,当电子镇流器加电后,流经R1的电流对启动电容C2充电,当C2两端电压升高到VD2的转折电压(约32V)值后,VD2雪崩击穿,C2则通过VT2的基极—发射极网络放电,VT2因正向偏置而导通。在VT2导通期间,电流路径为:V DC C3灯丝FL1

C5灯丝FL2扼流圈Ll T1初级线圈T1a VT2地。如图2.3.1,VT2集电极电流的瞬时变化(di / dt ),通过T1a在T1两个次级绕组T1b和 T1c两端产生一个感应电势,极性是各绕组同名端为负。其结果是使VT2的基极电位升高,基极电流和集电极电流进一步增大,连锁式的正反馈立即使VT2 跃变到饱和导通状态。在VT2导通时,启动电容C2将通过二极管VD1和晶体管VT2放电,以阻止对VT2的基极产生进一步的触发脉冲。启动电路提供一个外部触发信号,高频振荡的建立与维持则借助于可饱和变压器T1绕组之间的耦合,产生正反馈来实现。当T1达到饱和后,各个绕组中的感应电势为零,VT2基极电位呈下降趋势,I C2减小,T1a中的感应电势将阻止I C2减小,极性是同名端为正。于是,VT2基极电位下降,VT1基极电位升高,这种连锁式的正反馈迅速使VT2退出饱和跃变到截止状态,而VT1则由截止跃变到饱和导通。在VT1饱和导通时,电流路径是:

VT1T1a L1灯丝FL2C5灯丝FL1C4地。

如图2.3.2,当脉冲变压器T1磁芯进入饱和之后,连锁式的正反馈很快又使VT2再次饱和异通,而VT1 由导通跃变为截止。如此周而复始,VT1和VT2轮流导通,使并联于灯管两端的灯启动电容C5上的电流方向不断改变,迅速引起由L1和C5等组成的LC网络发生串联谐振,在C5两端产生一个高压脉冲施加到灯管上,使灯点火启动。扼流圈L1在灯点火过程中是辅助启动元件,在灯启动之后对灯电流起限制作用。由于电子镇流器工作频率达几十千赫, L1只需使用非常小的磁性元件即可以满足要求。40W荧光灯用电感式镇流器的电感值约达80mH,而20W荧光灯交流电子镇流器中的阻流圈L1仅约1.5mH。

图2.3.1图2.3.2

第三章 元器件参数的计算与选择

3.1 二极管的选择 Vo=2AC 电压约为300V 考虑到电网的波动所以二极管的耐压值应当大于400V 又因为灯的功率是20W ,效率是60%,所以P=20/60%=33.33W

Il=P/U=33.33/220≈0.15A 所以二极管的额定电流就大于0.15A 这里选取的4007 耐压值1000V 、额定电流为1A ,足够了。

3.2 三极管的选择

Vo ≥300V 所以三极管的耐压值应当大于300V 这里选400V 又因Il=0.15A 三极管的额定电流应可以确定1A 符合要求。

f 0=25KHZ 所以三极管的工作频率应当大于25KHZ

3.3 电感和电容的选择

如果LC 串联电路的等效直流电阻为R ,电路的总阻抗Z 可表示为:

22)212(fC

fL R Z ππ-+= (3-3-1) 公式中,L 为电感器的电感值, C 为电容器的容量值。对于图2.2所示的电路,由于

L1>>L T Ia ,C5<<C3 = C4 ,发生串联谐振时的频率主要由L1和C5的数值决定。图

2.3.1和图 2.3.2分别为功率开关VT1关断、VT2导通和VT1导通、VT2关断时的电流路径。图中,R L 为荧光灯然点时的等效电阻。由图可知,在VT1关断、VT2导通,VT1导通、VT2关断两种状态下,通过灯负载R L 的电流方向是相反的。VT1、VT2轮流导通,通过荧光灯的电流则为高颇交变电流。

LC 串联电路发生谐振时的频率f 0由下式决定:

LC f π21

0= (3-3-2)

发生串联谐振的条件是电感元件的感抗与电容器的容抗相等,而且R <<2πf 0L=1/2πf 0C ,谐振频率f 0与R 无关。这个条件可表示为:

R

C f R L f Q 0

0212ππ== >>1 (3-3-3) 公式中,Q 定义为谐振电路的品质因素,将式(3-3-2)代人到式(3-3-3),可得:

L

C R Q 1= (3-3-4) 在发生谐振时,Z =R ,即LC 串联电路的总阻抗最小,电流增大。在发生谐振时的电流I 0为:

R

V I in =0 (3-3-5) 式中,V in 为LC 串联电路的电源电压。电容上的电压在发生谐振时的值V C0可表示为:

V C0=I 0X C =I 0X L =I 0.2πf 0L=V in /R2πf 0L (3-3-6)

公式中,X C 、 X L 分别是电容的容抗和电感的感杭。将式(3-3-3)代人式(3-3-6)得到:

V C0=QV in (3-3-7)

从式(3-3-7)可知,当 LC 串联电路发生谐振时,在电容和电感上的电压比电源电压要高得多,在数值上均为电源电压的Q 倍。虽然电容与电感上的谐振电压相位是相反的,可以互相抵消,但单个元件上电压幅值是非常可观的。LC 串联谐振电路的谐振阻抗曲线如图3.3所示。从图3.3可以看出,在谐振频率f 0处,L / R 值越大,阻抗则越小,电流也就越大。反之,L / R 值越小,阻抗就越大,电流就越小。LC 串联谐振电路中的直流电阻,应将灯丝电阻考虑在内,在电子镇流器设计中,适当选取L 和C 的数值,使Q 值控制在3左右。

图3.3 串联谐振电路谐振阻抗特性曲线

电子镇流器工频市电220V及220V以上的国家(如中国及欧洲),应用最为普遍。在这种电路结构中,一个开关晶体管所承受的电压为交流电源电压(有效值)的2倍。如果镇流器采用了升压式有源功率因数校正电路,开关晶体管承受的电压则为升压变换器的直流输出电压值。

3.4配料单

3U,20W节能灯物料清单

EE13mm磁芯,骨架,0.2mm,235T,1.5mH 1套

¢10mm,PC40,3*7*3,磁环 1套

0.5A保险管 1只

IN4007二极管 5只

DB3触发二极管 1只

13001三极管 2只

1/4W,1 Ohm电阻 2只

1/4W,470K电阻 1只

1/4W,22hm电阻 2只

400V,4.7uF电解电容 1只

100V,223涤纶电容 1只

400V,333涤纶电容 1只

630V,152涤纶电容 1只

1000V,222涤纶电容 1只

PTC 1只

PCB电子板 1只

灯头 1只

外壳 1套

灯管 1只

第四章整灯性能测试

4.1 所用仪器

1标准电源,能将电压从0V调到400V,能50HZ和60HZ 之间切换频率 1台

2万用表 1台

3电子镇流器输入输出电气特性仪 1台

4数字显示温度表 1台

5示波器 1台

6恒温箱 1台

7EMC测试仪 1台

8电脑(含有节能灯测试必须的软件) 1台

4.2 低温始动

节能灯电子镇流器的性能直接受其所在环境的影响,所以在设计的时候必须将那些环境影响考虑在内。在温度低的情况下会影响PTC的工作,因为热敏电阻在温度低的情况下会影响其工作特性,使它的启动时间相对于室温更快,使灯更快亮起来。

为使达到更好的效果,我们选择电压为220V交流电压的90%、0℃和95%、5℃条件下测其启动瞬间的时间T

在常温状况下,启动时间延迟900---1200毫秒为正常状况,而在低温始动时,通常为延迟1秒以内。所以可以说这款节能灯低温始动效果良好。

4.3 EMC测试

4.3.1 EMC简介

EMC是电磁兼容性,是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力,同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说,要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作,同时有不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。

4.3.2 EMC测试分析

在节能灯设计中,电磁干扰是不可避免的,我们必须考虑哪里的电磁辐射大,哪里元件功率大,怎样布线干扰最小,怎样搭配电磁干扰才能降到最低,稍微有点不一样就有可能影响电磁兼容性。

所以要求设计者对电子元器件特别熟悉,电路原理特别精通,干扰和被干扰分的特别清楚。

为此我还特意参考了一些节能灯公司所做灯的PCB布线图,和元器件分布位置进行更细致的了解。然后针对自己所选择器件进行有目的的凑在一起,效果还是很好的。

我所用的EMC测试仪器是一家节能灯公司的仪器:该仪器的频率为250KHz,一般的,开关电源在20次谐振后就开始衰减.加滤波器的时候,应该考虑最高的谐振频率,加适当的滤波器,可提高开关电源的效率。测试EMC传导测试曲线如图5.3.2其中红线表示峰值测试曲线,蓝线表示平均值测试曲线。而两条直线是限度,超过那两条线就是不合格的。通过图5.3.2的EMC 特性曲线可以看出该款灯的电磁兼容性能达到EMC标准,都在限度范围之内。

4.4 恒温箱点灯试验

节能灯是将20几个元器件集中在一个空间狭小的塑件上,不仅气流不畅通,而且发热高的器件会对其它元件有影响,所以在恒温箱内点灯,将各个元器件用温度线经过模数转换接到电脑,总共需要测3种电压,220V的±10%,,环境温度35℃,以下数据必须灯温度曲线稳定后才能记录数据,通常每次电压要点1小时以后才能记录。随着温度的上升,功率上升的速度比较慢,因为温度越高,对电子镇流器的影响就越大,其功率也上升的比较缓慢。本次设计磁环T1是采用的2.5K的,其磁导率一直随温度在上升,谷点极其短,并且谷点温度比较高,达到了180℃左右,居里温度约210℃。在150℃时就开始对灯有影响了,而这在环境温度为35℃,电压为242V时最

高温度才达到137℃,所以在通常温度和电压下壳内温度远低于150℃,所以能在满足条件下工作。

4.5 电气特性

电气特性包括:回路功率,灯管功率,灯丝功率,电流,电压

回路效率=灯管功率∕(回路功率+灯管功率+灯丝功率)*100%=55%

4.6 最低启动电压和最大耐压

最低启动电压的测试方法:先将灯的电压调到0V,然后开通灯的电源,从0V开始上调电压,灯完全点亮诗的电压就是最低启动电压。通过测试,该灯的最低启动电压是170V,性能不是很好。

最大耐压也是一个很重要的参数,测试方法是先将电压调到250V,开3秒,关27秒,然后以Δ5V的方式逐渐增加电压,又开3秒,关27秒。通过测试,最大耐压值为305V。

4.7 安装调试中的问题与注意事项

4.7.1 注意事项

进行电路调试时,为了更好的把握各元件特性及相互匹配性,粗调应遵循由浅入深的规则:(1)先做大体调整,把常压损耗,常压三极管温升降下来。

(2)再进行细致综合调试,主要调试高、低、常压的电路损耗及三极管的温升。

(3)最后做一次微调,使参数符合客户和国家的标准,某些元器件参数适当减小,以达到减低成本的目的。

综合调试:在对灯进行微调时要用上面确定的参数来点亮第二只相同的节能灯,在两只节能灯的对比之中,观察两灯的差别,找出其温度启辉有不完善的地方,然后视其某一方面,将三极管B、E或B、E之间的电阻做小范围的更改,根据调灯师傅多年的经验,一般而言基极选用6.8Ω-33Ω,B、E之间与二极管相串的电阻选用5.1Ω-47Ω为好。最后确定参数后,若功率偏小,可以用减小电感的方法了提高2-3W的功率,这对于新参数不会产生什么大的影响。若功率偏大,同样可以通过增大电感的方法来减低点功率。对于新参数也不会有大的影响。

还有,要注意参数变动规则。由于在电子镇流器中,磁环与磁心的磁特性以及三极管的参数都对镇流器影响较大,因此在选用材料时要尽量一致。在调试完毕后,进入生产时,生产所用的磁性材料,三极管厂家,型号,应与所做灯的原材料为同一规格。若有变动,为了保证电子镇流器的质量,原则上需要重调电路,重定参数。一个电子镇流器中元件不多,但元件与元件之间的相互影响、相互制约、尤其是目前存在较多无保护的简易电子镇流器。为了保证质量,当某一元件改变时,或灯管选用不同管电流、冷阻的产品时,应对电路参数进行依次考核检验。

4.7.2 遇到问题

在调试中,需要特别注意三极管的保护,原因是没有加入补偿电容。从理论上分析加不加补偿电容对电路和影响并不是很大。可是事实上却是没有电容的电路,在进行通电试验时都被烧坏了,后来加入了补偿电容,解决了这一问题。

加上补偿电容过后,三极管还是被击穿。经检查电路后发现电路并没有接错。更换元件继续试验,可是三极管还是被击穿。没有找到原因,后来从网上查资料得之我们使用的三极管,耐压值是300V。可是整流滤波过后的直流电压是300V,加上电网电压不稳定,所以三极管会被击穿。解决方法有两个一是更换三极管。二是调低市电。

结论

通过这次设计,让我学到了许多书本上没有,而实际上却又经常用到的东西。比较清楚地知道了电子镇流器的原理及其电路的工作过程。

看的东西越多,越知道自己所学的是多么的浅显。特别是对这方面接触越多就感觉得节能灯的制作并不是我想象中的那么简单。是不可能一蹰而就的,而是要注重平时的积累。我个人认为是实践指导理论而不是理论指导实践!

节能灯的设计及方案+(1)

内容摘要 随着半导体材料及工艺技术的进步,生产量的增加, LED节能灯的性能会进一步地提高,价格也会不断地下降,它将逐步地进入千家万户,给您带来节电、明亮度新的光源。LED日光灯节电达80%以上,几乎是免维,不存在要经常更换灯管、镇流器、启辉器的问题,约半年下来节省的费用就可以换回成本。绿色环保型的半导体电光源,光线柔和,光谱纯,有利于工人的视力保护及身体健康,6000K的冷光源给人视觉上清凉的感觉,有助于集中精神,提高效率。由普通的白炽灯灯具到节能灯具,对其产生的节能效果、经济投入和经济收益、减排低碳等情况进行较为全面的测算分析,结果表明,综合效应较为显著。 摘要应写出来你论文的整个思路,起码说明文章主要研究的对象,有什么现实意义~ 例如基于你了解的led光源的各种优点本文主要研究了一种太阳能风光互补LED路灯基本设计方案,本方案如何实现,实现应用后预期效果如何,收益如何 关键词:节能灯具、节能效果、LED、光源

目录 第一章节能灯 (2) 1.1节能灯的概述 (2) 1.2节能灯分类 (3) 1.3 节能灯的工作原理 (3) 1.4 节能灯的电路 (4) 1.5 节能灯系列 (5) 1.6 节能灯支架系列 (5) 1.7 吸顶灯系列 (6) 1.8 LED节能灯带6种常用规格术语解释 (7) 第二章电子节能灯 (9) 2.1电子节能灯 (9) 2.2电子节能灯的维修 (9) 第三章太阳能风光互补LED路灯基本设计方案 (12) 3.1风光互补LED路灯设计案例分析 (12) 3.1.1设计依据 (12) 3.1.2工程设计方案 (12) 3.1.3 控制说明 (18) 3.1.4 设计说明 (18) 3.2 国家政府政策支持 (18) 3.3 项目效益分析 (19) 3.3.1社会效益分析 (19) 3.3.2环保效益 (20) 3.3.3 LED路灯环保分析 (20) 附件 (21) 致谢 (22)

热释电红外自动节能灯设计精品

题目:热释电红外自动节能灯 1.设计目的与要求 设计一个热释电红外自动节能灯控制电路,要认真并准确地理解有关要求,统设 独立完成系计,要求所设计的电路具有以下功能: ( 1)人在灯亮,人走后延时灯灭; ( 2)采用热释电红外传感器,进行人员检测; ( 3)光源负载为白炽灯。 2.设计内容 (1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系; (2)确定元器件及元件参数; (3)电路仿真; (4) SCH文件生成与打印输出; (5) PCB文件生成与打印输出。 3.编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和电路图,有总结体会。 4.答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。

热释电红外自动节能灯 摘要:本次设计,通过对模拟和数字电子电路的学习和掌握,自己动手动脑来设计一个热释电红外自动节能灯,通过红外线传感器接收红外信号,并利用555延时器来满足人来灯亮,人走后延时灯 灭的要求。 关键字:红外传感器555延时电路可控硅 1引言 日常生活中我们最常见到的声光控灯需要人通过拍掌或制造其他声音来使灯点亮,本次设计的电路具有同样的效果,但是相对于声光控灯来说,热释电红外传感自动节能灯更为便捷,当人走进红外传感区时,不需要拍掌或制造声音来使灯点亮,电路中的红外传感器会在人走近6-10米距离时自动感应,从而接通电路,点亮节能灯,人走后,灯延时灭。本设计主要应用的是555延时电路,通过对模拟电子技术的学习和掌握,自己来设计电路,并掌握基本方法和思路,对以后的学习打下好的基础。在设计电路之前,我通过查阅资料,对555延时电路的基本原理有了进一步的了解,从而对我设计的方案进行定论。 2总体设计方案 2.1设计思路 设计题目分析: a)要求人来灯亮,需要用到红外传感器,传感器会在人来是感应红外线并转变成电信号,为后续电路提供一定的条件。 b)要求人走后灯延时灭,选用555延时电路来完成,延时时间由555延时电路上的6脚7脚上所接电阻电容值的大小决定,即t=1.1RC。 c)由于红外传感器接收到的信号会非常微弱,所以要用放大电路来放大,放大电一般采用运放来完成。 结论:通过分析得出电路最前端采用红外传感器接收信号,然后由运放对信号进行放大,触发555电路,使灯点亮? 2.2设计方框图 红外传感器———大电路——J 延时电路——, 白炽厂 图1设计方框图 3设计原理分析 由传感器接收到红外信号,经两个CA3140运放放大,以足以驱动555延时电路,运

声光控节能灯设计

电子系统综合创新设计综合报告题目:节能灯设计 课程:电子系统综合创新设计 学号: 姓名: 学院:电子与电气工程学院 专业:电子信息工程 班级 学期:2015 ~2016 学年第一学期

摘要 常言道“眼睛是心灵的窗户。”我认为灯则是指引心灵的方向标。在生活中,我们无时不在地使用着灯,诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等,但不管是什么样式的灯,它们的作用都是一致的——照明。因此,设计一个既实用又方便的照明灯则是我们人类共同的愿望。而生活中我们用的最为平常的灯则是楼道里的照明灯,住过居民楼的人都应该知道,楼道很窄,晚上行走很不方便,如果让楼道的照明灯一直亮着,则难免会浪费国家资源,因此设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。 在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量、浪费了资金。同时,为了加强我们对模拟电子技术,数字电子技术,电子工艺的理解和巩固,我花了一个月的时间进行毕业设计,而我设计的课题是声光控制节能灯的设计,我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控白炽灯节能照明灯。 本论文主要阐述了多种声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,给出各电路原理图及元件参数选择,节电效果十分明显,同时也大大减少了

维修量、节约了资金,使用效果良好。白天光照好,不管过路者发出多大声音,都不会是灯泡发亮。夜晚光暗,电路的拾音器只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。 关键词:与非门放大;光敏二极管;可控开关;延迟电路。 Abstract As "the eyes are the Windows of the soul." I think lamp is the direction of mind. Guide In life, we use the ever-present lamp, table lamp, street lamp, fluorescent lamp, such as, lights, searchlights, but no matter what style, the lamp, they are consistent, lighting. Therefore, the design of a practical and convenient floodlight is our human common wishes. But life we use the most ordinary lamp is haunting floodlight, lived everyone should know 52-storey block, the corridor is very narrow, the evening walk very inconvenient, if corridor lights have floodlight, unavoidably will waste the country's resources, design a kind of state power and not waste is very convenient and practical lighting system is very practical significance of a thing.

声光双控节能灯设计策画

毕业设计(论文)论文题目:声光双控节能灯设计

摘要 常言道“眼睛是心灵的窗户。”我认为灯则是指引心灵的方向标。在生活中,我们无时不在地使用着灯,诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等,但不管是什么样式的灯,它们的作用都是一致的——照明。因此,设计一个既实用又方便的照明灯则是我们人类共同的愿望。而生活中我们用的最为平常的灯则是楼道里的照明灯,住过居民楼的人都应该知道,楼道很窄,晚上行走很不方便,如果让楼道的照明灯一直亮着,则难免会浪费国家资源,因此设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。 在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量、浪费了资金。同时,为了加强我们对模拟电子技术,数字电子技术,电子工艺的理解和巩固,我花了一个月的时间进行毕业设计,而我设计的课题是声光控制节能灯的设计,我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控白炽灯节能照明灯。 本论文主要阐述了多种声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,给出各电路原理图及元件参数选择,节电效果十分明显,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。白天光照好,不管过路者发出多大声音,都不会是灯泡发亮。夜晚光暗,电路的拾音器只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。 关键词:与非门放大;光敏二极管;可控开关;延迟电路。

Abstract As "the eyes are the Windows of the soul." I think lamp is the direction of mind. Guide In life, we use the ever-present lamp, table lamp, street lamp, fluorescent lamp, such as, lights, searchlights, but no matter what style, the lamp, they are consistent, lighting. Therefore, the design of a practical and convenient floodlight is our human common wishes. But life we use the most ordinary lamp is haunting floodlight, lived everyone should know 52-storey block, the corridor is very narrow, the evening walk very inconvenient, if corridor lights have floodlight, unavoidably will waste the country's resources, design a kind of state power and not waste is very convenient and practical lighting system is very practical significance of a thing. In schools, offices, factories and enterprises etc public and residential building, the public, it is common ever-buring lamps and caused a tremendous waste of energy. In addition, because of frequent switch or man-made factors, the walls of the damage rate is very high, switch to increase the quantity, wasted money maintenance. At the same time, in order to strengthen our analog electronic technology, digital electronic technology and electronic technology, the understanding and strengthen it took me a month's time, but my graduation design, the design of the subject is energy-saving light control design, I design a circuit novel, safety, simple structure, convenient installation, long-life energy-saving lighting incandescent light dual control. This paper mainly discusses the various acoustic electric lamp, the composition, properties of controller scope and work principle, the parameters of the circuit principle diagram and component selection, energy-economizing effect obviously, but also reduce the maintenance, save money, good effect. During the day, whether passers-by shine out much is not sound, light shine. The dark night light, if detection circuit to have broken pick-up, will automatically send sound and light for pedestrians lighting for several seconds later and automatic extinguished, energy saving. Keywords:cross-coupled nand gates amplifier, Photosensitive diode; Controllable switching; Latency circuits.

节能灯设计

摘要 节能灯又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯),是1978年由菲利普公司首先发明的,由于它具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点,受到各国人民和国家的重视和欢迎,我国于1982年,首先在复旦大学电光源研究所成功研制SL型紧凑型荧光灯,二十年来,产量迅速增长,质量稳步提高,国家已经把它作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)作为推广和使用。在设计节能灯时,电子镇流器设计的好坏直接影响到节能的寿命,EMC特性等。 关键字;紧凑型荧光灯,电子镇流器,节能,EMC特性

Abstract Energy-saving lamps known as compact fluorescent lamps (CFL abroad as HEC),in 1978 by Philips of the first invention,because it has a high-efficiency (ordinary light bulb is five times),energy-saving effect of significant,long life (is Eight times the ordinary light bulb),small size,easy to use the advantages of the peoples and countries by the attention and welcome China in 1982,the first light source at Fudan University,the Institute successfully developed SL-type compact fluorescent lamps,to 20 years ,The rapid growth of output,quality improved steadily,the state has put it as a national focus on the development of energy-saving products (green lighting products) as the promotion and use. In the design of energy-saving lamps,electronic ballasts designed to have a direct impact on the life energy,EMC and other characteristics. Keywords;Compact,fluorescent,lamps,electronic,ballasts,energy-saving,EMC characteristics

(完整版)室内灯光自动控制毕业设计

第1章绪论 1.1 引言 随着社会经济和科学技术的发展,人们的生活水平也不断提高,导致用电负荷的加剧,又由于世界性的能源危机,能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。而此问题对我国来说尤为严重。随着各类大、中专院校的扩招,教室的扩建,教室照明的需求也越来越多,而教室照明的管理不到位,往往造成电能的巨大浪费,这样,提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。 目前对灯光的智能控制,国内外己经开始采用,但对教室灯光的控制,尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善,依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断扩招,教室不断扩建,教室的用电负荷不断加大,教室用电管理不善,造成学校电能浪费,经济损失,这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。再者,现代自动化程度不断提高,计算机技术的普及,灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。例如楼道灯光的自动控制等等。所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。于是,开发简便、实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。 1.2 课题的来源、意义及研究目的 世界各地发电的主要原料是煤炭、石油和天然气,而丹麦在能源利用方面的成功经验提供了很好的借鉴。从1974年以来,尽管丹麦国民收入增长了50%,丹麦总的能源消费量并没有增加。丹麦是OECD成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。他们不断地提供一些节能供热系统,例如丹麦热电同供热电厂(CHP),而且,他们尽可能的有效利用资源。这

样,他们的能源使用总效率达到了90%。丹麦政府很重视住房空间用电的节能,并设立了对新建房屋节能的诸多要求。数据显示,居民入住有节能装置的房子时,他们要支付比没有节能方案房屋高出8%的费用。其节能项目经验在欧盟国家中广为流传。还有,欧司朗一斯维尼亚公司不断的推出新型高输出的荧光灯,节约6%的总系统功率,并具有更高的光通和平均光通量。飞利浦照明公司推出的陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯,可节能60%的电能。种种迹象表明世界各国都在采取不同方式来节约能源,节约 电能。 中国经济持续多年的高速发展让能源问题日益突出。虽然我国能源总储量不低,但由于我国人口众多,所以人均储量少,单位产值的能耗是发达国家的3-10倍。能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键问题。从环境和自然资源角度出发,能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个关键因素。此外,能源问题不仅关系经济发展和环境生态,在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。鉴于能源问题的重要性,我国在绿色照明工程新闻发布,绿色照明工程未来五年间将在公用设施、宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯,节电290亿度电。上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3至4元的方式进行推广。从普通白炽灯到高效节能灯,使我国的电光源产品结构逐步向节电型转变,荧光灯与普通白炽灯的比例由1995年的l:6.25前的l: 1. 5。 目前,我国照明用电约占社会总用电量的12%,采用高效照明产品代替传统的低效照明产品可节电60%到80%。如今,北京正在大力推行绿色照明工程,己推出上百万只绿色照明光源和部分节能电器,据测算年节约用电可达3442万千瓦时,节约电费2519.7万元。政府己经在商厦、学校、医院等更换了24万只节能灯具。在奥运工程的建设上,也大量运用节能

节能灯材料及制造工艺

材料及加工过程 制造灯具的常用材料为:钢板、铝合金铸材、型材、塑料材料、锌合金铸件、填料和封接材料(橡胶、泡沫、树脂、等)玻璃、光控制材料、(高纯铝、不锈钢、抛光玻璃等)。 1、钢板 应用:可用于灯具压条、小灯体、灯盖、嵌入式灯具盒、控制盘、底座及投射器。 等级及特性:低碳钢有较好的机械强度和延展性,但不耐腐蚀,有圈筒、片或板材形式,厚度为0.45~1.2MM。对于室内不太注重美观的使用场所,选用的钢板的表面最好镀一层锌,但对大多数使用场所必须刷漆。预镀层材料 加工:切、钻孔、冲、弯及压的工艺。 人工操作:先剪出外形,再弯板冲压或飞轮冲压。 半自动操作:CNC控制,部件移动由操作者完成。 自动冷滚卷成形:板条通常采用此类方式加工。滚卷机 金属片自动生产控制:对于大型的盒式嵌入灯和吸顶灯具的制造,欧洲的设备生产厂家已经完全实现了自动机械化。 冲压:对于一些较小的圆型灯具,一般是用深冲成形级别的低碳钢板直接冲压成形的。

附属的钢制部件:在喷涂前,无涂层的钢材料可以点焊或者连续焊接。然而未涂层材料必须用铆钉、螺母和螺栓、自攻螺钉或粘合剂连接。涂装:通常采用粉末涂装工艺。相对传统的湿法涂装层,它能获得更厚的涂层薄膜,典型的可达到50~100um厚度,而传统的方法只能达到25um。这在要求有高反射特性的器件(如器件箱)中是非常有利的。有两种处理过程:除油过程和预处理(通常是磷化),接着是静电喷涂过程和随后的烘干过程。较少用到电镀,通常只起装饰作用,或用于一些要求保护层的小件零件,如螺丝、螺栓和螺母等。铬和镍是装饰性电镀的典型,而锌一般用于保护目的的电镀。在钢板表面涂上一层金属化塑料薄膜可作为反射层来使用。 2、铝合金铸件 应用:泛光照明、街道照明灯、小型室内聚光灯的灯具壳体。 等级与特性:具有易熔组分的LM6铝硅合金(含Si 12%)是最常用的合金材料,因为它凝固时间短、流动性良好及收缩性低,很适合于重力铸造和压力铸造。此外,还具有良好的抗腐蚀性能,在室外作用时也不需要涂保护层(除非有美观要求)。含稍微少一点硅的铜铝合金LM2和LM24也经济实用,具有高强度、较好的铸造性能,但相对LM6而言抗腐蚀性能差。在某些地方,如机场照明,需要更高强度和抗腐蚀的合金,如LM25。这些合金都经过高温煅烧以确保能得到足够的强度。大多数的应用中用到铝是因为它具有一些重要特性,即它的耐热性能。由于铝是相对低级的金属,当它与其他金属如钢、

LED节能灯的工作原理及设计探究

LED节能灯的工作原理及设计探究2014-02-23 10:02:31 来源:甘肃西北民族大学电气工程学院 目前,由于我国各地域人口分布不均匀造成节能减排的宣传工作不够深刻和全面,进而能源的浪费现象普遍存在,据统计我国每年能源浪费量足以维持我国1/3以上的工业部门运行一年。若能能减少这一部分能源的浪费,并输送给西部将能缓解能源的突出问题。我国人口众多,在照明上浪费的电能占浪费能源的绝大多数的比重。所以解决能源浪费的切入点从照明上入手能取得较大的成效。 1、各灯具发光原理 1.1白炽灯的发光原理 白炽灯是由发光用的金属钨丝与电源相接,同时为了防止钨丝被空气氧化而用玻璃器具将其隔离形成灯泡,在灯泡内部一般将空气抽出形成真空或者在其内部充入惰性气体。白炽灯的工作原理是将电能转换成光能同时伴随着热能的释放,工作过程是电能通过导线传输到灯泡内部的钨丝上,电能被转换成热能,将钨丝加热到非常高的温度。在这个过程中由于温度比较高就会激发钨丝元素原子的核外电子,使得这些电子变得更加活跃向较高能量的外层跃迁,当电子再次向内层电子移动时能量就会被释放,释放的形式主要是以光电子的形式释放即光的形成。 1.2日光灯的发光原理 日光灯管实际上就是一根玻璃灯管,在灯光两端安装上灯丝,同时在内壁涂有一层均匀的荧光粉,日光灯管内充入少量的惰性气体和水银蒸汽,灯光两端装有由钨丝制作而成的灯丝,灯丝表面涂有容易激发电子的氧化物。当钨丝上有电流流过时,灯丝受热就会在灯管内发射电子,随着温度的上升,水银就会汽化蒸发。在这个过程中,只要在灯管两端加上合适的电压,日光灯管内的惰性气体就会出现电离的情况,进而管内的惰性气体就有放电情况过渡到水银蒸汽放电的过程。在这个过

节能灯设计报告

题目:电子节能灯 专业:电气工程及其自动化班级: 组别: 指导教师: 2010年7月1日

电子节能灯设计报告 一、引言 1、选题意义 在全国大力倡导节能减排的今天,节能产品越来越多的应用在我们的日常生活中,像日常我们生活工作所用的节能空调、节能冰箱等等,这些节能产品给我们提供极大方便的同时也为我们节约了很多的能源。如今,日常生活也越来越走向节能化。 我们这里设计的三基色节能灯,它就是光源在达到同样光能输出的前提下,只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4,从而可以节约大量的照明电能和费用,因此被称为节能灯。 2、设计目标 (1)巩固课堂所学的知识提高把理论知识应用于实际中的能力,加强对实际工作的调研——设计——实施的过程认识。为提高自主能力打下基础,并为延伸校内实验室的实验、实习及设计创造了更好的方法和条件,同时通过实习活动,要求同学们自己收集并设计题目及有关的设计资料,做到有的放矢;又注重对大家的品德教育,加强纪律性,加强科技意识及责任感,培养敬业精神。 (1)通过电子系统的制作,能够进一步熟悉电子系统的结构、工作原理和使用方法。了解电路理论的实际应用,掌握电子系统的装配和调试工艺,提高同学们的实际操作技能。 3、小组成员及分工 表1 小组构成及分工

二、基本原理 1.电子节能灯的电路原理图 电子节能灯电路如图1所示。 图1 电路原理图 2.电子节能灯的电路原理 (1)电子节能灯的电路的工作原理 电路图中,工频220V电源经过桥式有D1-D4和C1组成的全波整流电路,经R1和C2组成的稳压电路后在C2端获得35V的直流电源。通过高频自激振荡电路,经过高频变压器,输出20K-100KHZ的高频交流电源,加到与灯连接的由C5、C6和T3组成的LC串联谐振电路加热灯丝,同时在电容器上产生谐振高压,加在三基色灯管两端,但使灯管"放电"变成"导通"状态,再进入发光状态,此时高频电感起限制电流增大的作用,保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流,为了提高可靠性,常增设各种保护电路,如异常保护,浪涌电压和电流保护,温度保护等等。 (2)桥式整流部分电路原理 整流稳压电路是有VD1-VD4和C1组成电容降压桥式整流稳压电路。该部分的电路的主要作用是整流,采用电解电容作为滤波器,将全桥整流电路输出的脉动直流电压变成纹波较小的平滑直流电压,通过整流稳压电路把实际外电网中的220V交流电整流成本次设计所用的直流电,整流后得到的电压约为35V的直流电。

LED节能灯设计

LED节能灯的设计报告 参赛学院:电气与信息学院 参赛队号: 参赛队员:锡山金平汪文雯

设计题目:LED节能灯的设计 设计摘要:本研究根据设计要求:由交流220V供电,灯的电功率3W~5W均可,恒流供电。要求电源变换部分效率尽可能高,并且交流电源电压在90~240V围变化时,输出功率基本不变(亮度稳定)。电源电路采用了合适比例的变压器来降低电压,然后采用单相桥式整流、电容滤波电路,结合固定式三端集成稳压器来获得比较稳定的直流电压,再利用运放,电压跟随器进一步稳定电压,保证负载部分获得稳定的功率和恒定电流。再通过取样电阻来实现输出电压,从而实现负载部分亮度的调节。负载电路采用具有正温度系数的WZMD热敏电阻与负温度特性的LED串联,组成一个温度系数极小电阻型负载,解决了LED的恒流问题。使其发光稳定。通过调节滑动变阻器,来实现红、蓝、绿三基色亮度

的改变,从而实现色彩的变化。 关键词:LED节能灯、桥式整流、固定式三端集成稳压器、WZMD热敏电阻,恒流发光、亮度色彩可调 一、引言 LED节能灯在目前市场上已经是一件非常成熟的产品,目前白色LED发光效率已经突破120LM/W,是白炽灯15LM/W的8倍,是荧光灯50LM/W的2倍多。LED 的光谱中没有紫外线和红外线成分,所以不会发热,不产生有害辐射。而且LED 的光通量半衰期大于5万小时,可以正常使用20年,器件寿命一般都在10万小

时以上,是荧光灯寿命的10倍,是白炽灯的100倍,所以基本不会损坏,这种灯具具有非常好的节能长寿命特性,随着白色LED价格的不断降低,LED照明灯不但在节日彩灯装饰中广泛应用,而且逐步延伸到路面照明、民用照明等低照度要求的领域,全面进入实用化,并且在环保方面废弃物可以回收,没有荧光灯的贡污染问题,是国家重点发展的产业项目。 LED技术已经真真切切地来到我们身前,在举世瞩目的奥运会上,无论是开幕式上神奇的画卷和画布,还是水立方游泳馆外表那变换莫测的七彩幻光,还是大量演员身上通体发出的神奇光芒,甚至是恰如银河般并缓缓升起的奥运五环,无不都是LED技术的全面应用。LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,仍被认为是它将不可避免地现有照明器件。 LED的特点和优点 1、LED的在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。 2、体积小 3、LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。 4、耗电量低 LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超过0.1W。

声控节能灯 毕业设计

摘要 常言道“眼睛是心灵的窗户”。我认为灯是指引心灵的方向标。在生活中,我们无时不在使用着灯,诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等,但不管是什么样式的灯,它们的作用都是一样的—照明。因此,设计一个既实用又方便的照明灯则是我们人类共同的愿望。而生活中我们用的最平常的灯则是楼道里的照明灯,住过居民楼的人都应该知道,楼道很窄,晚上行走很不方便,如果让楼道里的灯一直亮着,则难免会浪费国家资源,因此设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。 关键词:与非门放大;光敏二极管;可控开关;延迟电路

Abstract A s the saying goes ,“the eyes are the windows of the soul.” I think the lings are stangdard guidelines for the direction of the mind.In lift,we are ever—present use of lamp,such as table lamps,streetlamps,fluorescent lamps,lightings,lights,etc.but no matter what style of lights,their role is consistent—the lighting.theirfore,the design of both a practical and convenient lighting is our common human aspirations.we are living in the light of the most common is the corridor of lights,people who live in residential building should be aware that a very narrow corridor has been it,there is inevitably a waste of national resources,so the design is neither a waste of national power and very conventient and practical lighting system is very practical sense of one thing. K eywords:cross—coup nand gates amplifier,Photosensitive diode;controllable switching;Latency circuits.

毕业设计--电子节能灯设计

毕业设计(论文) 论文题目:电子节能灯 所属系部:电子工程系 指导老师:** 职称:** 学生姓名:** 班级、学号: ** 专业:电气自动化 2010年 5 月28 日 1

陕西航空职业技术学院 毕业设计(论文)任务书题目:电子节能灯 任务与要求: 1.画出电路图、PCB图以及叙述工作原理 2.提出改善意见 时间: 2008 年12 月 11 日至2009 年 5 月 29 日 所属系部:电子工程系 学生姓名:** 学号:** 专业:电气自动化 指导单位或教研室:电子系教研室 指导教师:** 职称:** 年月日 2

引言 众所周知白炽灯是爱迪生的重要发明这个重要的发明使人类从此告别了黑暗迎来了光明。但是白炽灯太耗电了它大概只有不到十分之一的能量才变成了光能其它都是热能白白的被浪费掉了。所以人们都在想办法要用新的光源来替代白炽灯。节能灯就应运而生了。由于它相比而言便宜又好制作所以就得到了大量的应用有逐步取代白炽 灯的趋势。 节能灯的两极是普通的钨丝。钨丝通电发热后就能发射出电子。在灯管两侧加上比较高的电压形成电场这些电子就会在灯管里被加 速形成有一定速度和能量的电子流。灯管是被抽成真空的,里面充有汞,就是我们称为的水银。 在灯管通电发热的情况下这些水银从液态蒸发就变成了气态。形成游离状态的汞原子。电子流中的电子以一定速度打在汞原子上使汞原子受到激发变成激发状态的电离子。称为发生了阶跃,激发状态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态同时释放出紫外线光,紫外线光不能用来照明。于是我们在灯管的内壁涂了一些荧光物质在紫外线光的轰击下荧光物质受到激发以后就能发出比较自然的光线 可用于我们照明。 由于汞的沸点很低,在常温下即可蒸发,废弃的荧光灯管破碎后,立即向周围散发汞蒸气,瞬时可使周围空气中的汞浓度达到每立方米 3

节能灯电路设计

节能灯电路设计 电信08-3冯智英0806110302 引言:现在,在电子产品的设计中,功耗己成为一个很重要的指标,开关电源也因高效、小型等特性而被越来越得到广泛的应用。因此用开关电源取代线性电源己经成为必然。但是开关电源的功率器件工作在开关状态,开关频率一般在数十千赫到数百千赫,开关电源是一个很强的宽带电磁发射源,功率越大发射越严重,这种趋势导致了开关电源电磁兼容问题更加严重。 电子节能灯用镇流器,经过几年的努力,很多厂家已经可以做到国家标准H档水平。但是,由于其体积小结构紧凑,给性能参数的进一步提高,带来一定的困难。相比之下,独立式的普通日光灯的镇流器,因条件较为宽松,质量水平已大大超出电子节能灯用镇流器,不但在可靠性、安全性方面,有长足的进步,而且在性能参数方面,有不少厂家可以达到低畸变要求。根据美国绿色照明政策的导向,将来几年内,日光灯镇流器总畸变在10%以内,电子节能灯在15%以内,才可以进入美国市场。因此,研制低畸变电子节能灯镇流器,对于深入了解电子镇流器技术质量,推动绿色照明工程实施,开拓外向市场,有着一定的现实意义。 1 设计节能灯电路的目的 在了解开关电源的基础上设计一个节能灯电路,能够理解节能灯电路的基本工作原理,理解自激式开关电源的工作原理,对本次设计过程熟练的掌握,并计算出节能灯的功率,通过查阅资料计算出本次设计的节能灯电路的成本。 2 节能灯电路图及其原理

图1 电路分为三部分: 1.整流滤波,220V交流电经过D1D2D3D4桥式整流和C5滤波,给后面电路提供300伏直流电,极性为上面正极,下面负极。 2.三极管振荡开关电路,其工作原理:当电源刚刚接通时,300伏直流电压经 R1,R2,C2构成回路,C2两端没有电压,三极管Q2截止。Q1也截止。同时,直流电压经过R1,R2分压经变压器的原边2,1端和扼流圈L2,L2~以及2个灯管的灯丝、C5,C5~和上面的灯丝到电源正端构成回路,预热灯丝。R2,C2同时有2个电流流向负极。然后,C2的电压上升到使DB触发二极管导通,给三极管Q2基极提供电流, Q2导通。 Q2导通后,R2C2放电到约等于0,灯丝回路向Q1送电,Q1具备导通条件,Q2截止。同时,变压器副边的极性使Q1Q2的导通、截止起到助力作用,电路就此震荡起来。 当灯丝热到一定程度,内阻下降辉光放电,使得高频扼流圈与电容的谐震回路由谐振变为失谐,电压下降,电流增加,维持灯管发光。 原理和开关电源同理,前级开关震荡,变压器后级增加绕组,感应出高压,做成升压线路,输出在1000以上!发射电子激发荧光灯里面的水银蒸汽和氩气粒子,以至荧光粉发光!!至于线路图,我给你找一下!如果是镇流器坏了,可以更换一只振流器板,在电子城买1元左右,电子镇流器工作最基本的原理是把50Hz 的工频交流电,变成20~50kHz的较高频率的交流电,半桥串联谐振逆变电路中,

声光双控节能灯项目设计方案

声光双控节能灯项目设计方案 1.1课题研究的目的和意义 研究的目的:通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理,将平时所学习的知识运用到实验探索上,这对提高我们的动手能力,创新意识,及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能够进一步地了解照明灯,而不是仅局限与课本知识以。从小的突破点入手,掌握又一项科技知识,从而实现课堂外的又一次提高,为现代教育科学尽一份力量! 研究的意义:用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明,当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点,适合于各种楼房走廊的照明设备。降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流,高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后,世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局,环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。 节能荧光灯VS白炽灯,胜券在握已无悬念,但楼道照明却限制了荧光灯的使用,因为楼道照明是非持续性的,有人经过才需要光亮,而不断的开关通断会影响荧光灯的使用寿命,所以声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。1.2国外概况 由于近年来我国的照明器材行业的迅速崛起,中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。照明器材行业属一般性竞争行业,是我国轻工业对外开放较早的行业之一。自从我国加入WTO后,国际上一些知名品牌大企业相继进入国产销领域,使得国竞争国际化。努力增加节能光源和不同档次、花样、不同用途的照明器具的开发,加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用是我国目前照明器材行业结构调整的重点。我国照明器材行业将面临着前所未有的机遇和挑战,而由此带来的巨大商业利益也成为一些企业瞩目的焦点。 生产企业适应新标准的要求,为各类照明场所提供相应的产品。从国际市场分析,虽然我们的出口逐年大幅度增长,但我国大部分产品在国际市场仍属中低档水平,去过法兰克福的人都有体会,我们的产品与国际先进水平相比还存在较大差距。另外,如果大量劣质低价产品出口,还会遭遇反倾销诉讼,从而影响全

史上最全LED节能灯制作

史上最全LED节能灯制作 LED节能灯采用典型的交流电容降压恒流电路供电,这里的几款24颗LED 节能灯套件,虽然功率因数低点只有3.3左右,但是非常适合电子爱好者或者学校开展劳技、兴趣小组、电子技能训练等活动,不但能锻炼并提高动手能力,而且还能强化解决实际问题的能力,同时还能获得一盏非常实用的LED节能灯。可以供老师下载打印后分给每个同学制作时进行参考。 ] 产品1:自制24LED交流白色节能灯成品 23元一个实测耗电2.4W 产品2:自制24LED交流白色节能灯全套散件 12元一套清单如下: 1、25颗散光型白色高亮度LED 2、塑料外壳、罗口灯座、均光板各一块 3、400V/0.33UF降压电容一个

4、100V/4.7UF滤波电容一个 5、集成整流桥一个 6、1M 高压泄放电阻一个 7、100欧姆限流保护电阻一个 8、电源板PCB一片 9、LED灯板PCB一片 这是最近改版后的24白色LED交流节能灯的电路图,我们将24个LED全部串连,这样灯的功耗能降低到2.4W左右更加节能,而且整个电路分成电源板和LED灯板两块,很好地降低制作难度。 首先可以焊接LED灯板部分,制作前先用绘图橡皮将LED的所有焊盘仔细擦磨一遍,这样可以清除PCB上的氧化层,确保焊接可靠!将白色LED按照PCB上标注的极性仔细插入PCB,注意:引脚长的那根脚插入PCB上标有“+”的孔中,千万不能插反! 在焊接LED时请一定要选用不漏电的30W尖头电烙铁焊接,可以先焊好LED 的一个引脚观察LED的位置,如果不正可以融化焊锡时扶正,确认位置正确后焊接另一个引脚。焊接要干脆果断,焊接时间不能过长,应控制在2秒以内,否则LED有可能被焊坏!我们特地多提供了一颗LED,就是防止初学者意外损坏时可以替换。

基于51单片机智能光控节能灯的设计毕业论文(设计)

编号: 毕业论文(设计) 题目基于51单片机智能光控节能灯的设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

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