LED调光实验报告文档

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光电技术实验

光电技术实验

光电技术实验实验报告目录一、光源与光辐射度参数的测量(必做) (3)二、PWM调光控实验 (5)三、LED色温控制实验 (8)四、光敏电阻伏安特性实验 (11)五、线阵CCD驱动电路及特性测试(必做) (13)六、相关器的研究及其主要参数的测量(必做) (15)七、多点信号平均器(必做) (19)八、考试内容 (23)实验一 光源与光度辐射度参数的测量一、实验目的1.熟悉进行光电实验过程中所用数字仪表使用方法2.了解LED 发光二极管3.研究影响LED 光照度的参数二、实验仪器光电综合实验平台主机系统 1 台、发白光的 LED 平行光源(远心照明光源)及其夹持装置各 1 个三、实验原理(1)LED 发光原理:LED 发光二极管为 PN 结在正向偏置下发光的特性。

有些材料构成的 PN 结在正向电场的作用下,电子与空穴在扩散过程中要产生复合。

复合过程中电子从高能级的“导带”跌落至低能级的“价带”, 电子在跌落过程中若以辐射的形式释放出多余的能量,则将产生发光或发辐射的现象。

并且,可以通过控制电流来控制(或调整)发光二极管的亮度,即可以通过改变发光管的电流改变投射到探测器表面上的照度,这就是 LED 光源具有的易调整性。

(2)光度参数与辐射度参数:光源发出的光或物体反射光的能量计算通常是用“通量”、“强度”、“出射度”和“亮度”等参数,而对于探测器而言,常用“照度”参数。

辐照度或光照度均为单位探测器表面所接收的辐射通量或光通量。

即)/(2m W SeEe φ=或 )(lx SvEv φ=式中S 为探测器面积。

(3)点光源照度与发光强度的关系:各向同性的点光源发出的光所产生的照度与发光强度 I v 成正比,与方向角的余弦(COS φ)成正比,与距离光源的距离平方(l^2)成反比,即)(cos 2lx lIv Ev φ=四、实验内容(1)安装LED 发光装置与照度探测器装置,并在电路中接入电流表、限流电阻和可调电阻测量发光LED 的电流。

光调制演示实验报告(3篇)

光调制演示实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解光调制的原理和过程。

2. 学习使用光调制器进行信号调制。

3. 分析调制信号的频率、幅度和相位变化。

4. 掌握光调制在通信系统中的应用。

二、实验原理光调制是利用光波来携带信息的一种技术,它通过改变光波的某一参数(如幅度、频率、相位等)来实现信息的传输。

本实验中,我们主要研究幅度调制(AM)和频率调制(FM)两种调制方式。

1. 幅度调制(AM):在AM调制中,信息信号(如声音、图像等)与载波信号相乘,产生一个调制信号。

调制信号的幅度随信息信号的变化而变化,而频率和相位保持不变。

2. 频率调制(FM):在FM调制中,信息信号与载波信号的频率相乘,产生一个调制信号。

调制信号的频率随信息信号的变化而变化,而幅度和相位保持不变。

三、实验仪器与设备1. 光源:激光器或LED光源2. 调制器:光调制器(如光强度调制器、相位调制器等)3. 信号发生器:用于产生信息信号4. 光探测器:用于检测调制后的光信号5. 数据采集与分析系统:用于分析调制信号的频率、幅度和相位变化四、实验步骤1. 搭建实验系统:将光源、调制器、信号发生器、光探测器和数据采集与分析系统连接成一个完整的实验系统。

2. 进行幅度调制实验:a. 设置信号发生器产生一个低频正弦波信号作为信息信号。

b. 将信息信号输入到光调制器,调节调制器参数,使信息信号与载波信号进行AM调制。

c. 将调制后的光信号输入到光探测器,采集调制信号的频率、幅度和相位变化。

3. 进行频率调制实验:a. 设置信号发生器产生一个低频正弦波信号作为信息信号。

b. 将信息信号输入到光调制器,调节调制器参数,使信息信号与载波信号进行FM调制。

c. 将调制后的光信号输入到光探测器,采集调制信号的频率、幅度和相位变化。

4. 分析实验数据:使用数据采集与分析系统对实验数据进行处理和分析,得到调制信号的频率、幅度和相位变化曲线。

五、实验结果与分析1. 幅度调制实验结果:实验结果显示,调制信号的幅度随信息信号的变化而变化,而频率和相位保持不变。

灯具实验报告范文

灯具实验报告范文

一、实验目的1. 了解不同类型灯具的发光原理和特点。

2. 掌握灯具性能测试的基本方法。

3. 分析灯具节能效果,为实际应用提供参考。

二、实验原理灯具是将电能转化为光能的设备,其基本原理是通过电能激发光源,使光源发光。

本实验主要针对LED灯具、荧光灯和节能灯三种常见类型进行测试。

三、实验器材1. LED灯具2. 荧光灯3. 节能灯4. 灯具测试仪5. 电源6. 电表7. 温湿度计四、实验步骤1. LED灯具测试(1)将LED灯具接入电源,打开灯具。

(2)使用灯具测试仪测量LED灯具的发光效率、色温、显色指数等参数。

(3)记录测试数据。

2. 荧光灯测试(1)将荧光灯接入电源,打开灯具。

(2)使用灯具测试仪测量荧光灯的发光效率、色温、显色指数等参数。

(3)记录测试数据。

3. 节能灯测试(1)将节能灯接入电源,打开灯具。

(2)使用灯具测试仪测量节能灯的发光效率、色温、显色指数等参数。

(3)记录测试数据。

4. 节能效果分析(1)计算不同类型灯具的能耗。

(2)比较不同类型灯具的节能效果。

(3)分析节能效果差异的原因。

五、实验结果与分析1. LED灯具测试结果显示,LED灯具的发光效率较高,色温可调,显色指数较好。

在相同亮度下,LED灯具的能耗仅为荧光灯和节能灯的1/3左右。

2. 荧光灯测试结果显示,荧光灯的发光效率较高,但色温较低,显色指数较差。

在相同亮度下,荧光灯的能耗比LED灯具高,但比节能灯低。

3. 节能灯测试结果显示,节能灯的发光效率较高,色温适中,显色指数较好。

在相同亮度下,节能灯的能耗比LED灯具和荧光灯低。

4. 节能效果分析通过实验数据可以看出,LED灯具的节能效果最好,其次是节能灯,荧光灯的节能效果相对较差。

造成这种差异的原因主要是LED灯具的发光效率较高,能耗较低。

六、结论1. LED灯具具有较好的节能效果,是未来照明行业的发展趋势。

2. 节能灯和荧光灯在节能方面也有一定优势,但与LED灯具相比,节能效果较差。

led闪烁实验报告

led闪烁实验报告

led闪烁实验报告LED闪烁实验报告引言LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,可以将电能转化为光能。

在现代科技中,LED被广泛应用于各种设备中,如电视、手机、车灯等。

LED的闪烁频率和亮度对其在各种设备中的使用起着至关重要的作用。

本实验旨在研究LED的闪烁频率和亮度之间的关系,以便更好地了解LED的工作原理。

实验目的1. 研究LED的闪烁频率与输入电流之间的关系;2. 探究LED的亮度与输入电流之间的关系;3. 了解LED的工作原理。

实验材料1. LED灯2. 电源3. 电阻4. 示波器5. 万用表6. 电线实验步骤1. 将LED灯连接到电源和电阻上,通过示波器观察LED的闪烁频率;2. 调节电源的输入电流,记录LED的闪烁频率和亮度;3. 使用万用表测量LED的电压和电流,计算LED的功率;4. 分析实验数据,得出LED的闪烁频率、亮度和功率之间的关系。

实验结果通过实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. LED的闪烁频率与输入电流成正比关系,输入电流越大,LED的闪烁频率越高;2. LED的亮度与输入电流也成正比关系,输入电流越大,LED的亮度越高;3. LED的功率与输入电流的平方成正比关系,输入电流越大,LED的功率增加得更快。

结论通过本实验,我们深入了解了LED的工作原理,了解了LED的闪烁频率、亮度和功率之间的关系。

这些结果对于LED在各种设备中的应用具有重要的指导意义,也为LED的进一步研究提供了有益的参考。

总结LED的闪烁实验为我们提供了深入了解LED工作原理的机会,通过实验数据的分析和结论的总结,我们对LED的闪烁频率、亮度和功率之间的关系有了更清晰的认识。

希望通过这些研究,能够更好地应用LED技术,推动LED技术的发展,为人类的生活带来更多的便利和创新。

灯光改造的实验报告(3篇)

灯光改造的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本实验旨在探究灯光改造对室内环境、视觉舒适度以及节能效果的影响。

通过对比改造前后的灯光效果,分析灯光改造的可行性和必要性。

二、实验背景随着社会的发展,人们对生活品质的要求越来越高,室内灯光的改造成为提高居住舒适度和节能环保的重要手段。

本实验选取了某住宅室内灯光为改造对象,对其进行了全面改造。

三、实验方法1. 改造前灯光情况调查:对改造前的室内灯光进行详细记录,包括灯光类型、亮度、色温、照度等指标。

2. 改造方案设计:根据调查结果,结合室内空间布局、居住需求等因素,设计灯光改造方案。

方案包括灯光类型、数量、布局、亮度、色温等。

3. 灯光改造实施:按照设计方案,对室内灯光进行改造,包括更换灯具、调整灯光布局、调整亮度、色温等。

4. 改造后效果评估:对改造后的灯光效果进行评估,包括视觉舒适度、节能效果、室内环境等方面。

四、实验结果与分析1. 改造前灯光情况:- 灯光类型:主要以白炽灯和节能灯为主。

- 亮度:整体亮度较低,部分区域存在照度不足的情况。

- 色温:主要以暖色调为主,色温偏黄。

- 节能效果:节能效果较差,白炽灯和部分节能灯耗电量较高。

2. 改造后灯光情况:- 灯光类型:采用LED灯和荧光灯,具有节能、环保、寿命长等优点。

- 亮度:整体亮度提高,照度均匀,满足室内照明需求。

- 色温:采用暖白光和冷白光相结合,营造舒适的视觉环境。

- 节能效果:LED灯和荧光灯的能耗远低于白炽灯和部分节能灯,节能效果显著。

3. 改造后效果评估:- 视觉舒适度:改造后的灯光亮度适中,色温舒适,有效减轻了眼睛疲劳,提高了视觉舒适度。

- 节能效果:改造后的灯光能耗降低,预计年节电量可达20%以上。

- 室内环境:灯光改造后,室内环境明亮、舒适,提升了居住品质。

五、实验结论1. 灯光改造可以有效提高室内照明效果,改善视觉舒适度。

2. 灯光改造具有显著的节能效果,有利于环保。

3. 灯光改造对提高居住品质具有重要意义。

led报警灯制作与调试实习报告

led报警灯制作与调试实习报告

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PWM调整LED亮度设计报告

PWM调整LED亮度设计报告

EDA技术基础PWM调整LED亮度选做试验电子信息科学与技术物电学院2011-06-24PWM调整LED亮度设计一.实验任务学习PWM原理,用Verilog硬件描述语言设计PWM逻辑电路,实现PWM信号占空比可调,通过按键调整PWM信号的占空比,将此PWM信号输出驱动发光二极管,观察不同占空比时发光二极管的亮度如何变化。

在实验箱上实现按键调整发光二极管亮度,数码管显示PWM信号的占空比。

具体要求:将输入数字信号转化为输出模拟信号,利用脉宽调制来实现二极管的亮度调节。

按下s1(不松手),二极管逐渐变暗,暗到一定程度,突然变亮,再循环,按下s2(不松手),二极管逐渐变亮,亮到一定程度,突然变暗,再循环。

二.方案论证实验原理图为三、实验思路调节时钟脉冲的占空比,输出脉冲频率一定,输出脉冲的占空比越大相当于输出的有效电平越大,可将数字量转化为模拟量。

基于这种思路可先将输入的一定计数周期T(相当于一个常量)的标准时钟脉冲变为一个高低电平占空比不一致的非标准脉冲(包含一个高电平、一个低电平),可用另外一个计数器Q来控制高低电平的占空比,随着Q的增大高电平的占空比随时间逐渐增大(或减小),而低电平随时间逐渐减小(或增大)。

但这个脉冲周期T是一定的。

随着T个数的增加便能得到一个高电平的占空比随时间逐渐增大(或减小),而低电平随时间逐渐减小(或增大)的非标准的时钟脉冲。

由于时钟脉冲的高低电平的占空比随时间有规律、有方向的变化,这样可实现二极管的亮度缓慢变化。

四、实验步骤及代码99计数器的计数模块代码为module counter(clk,clr,Q);input clk,clr;output [7:0]Q;reg [7:0]Q;always @(posedge clk or negedge clr)begin if(!clr) begin Q=0;endelse beginif(Q[3:0]==9) begin if(Q[7:4]<9)begin Q[7:4]=Q[7:4]+1; Q[3:0]=0;end else begin Q[7:0]=0;endendelse begin Q[3:0]=Q[3:0]+1;endendendendmodule而通过按键可调的计数器模块的代码为:module c9(clk,clr,kup,kdw,Q,clk); input clr,clk;input kup,kdw;output [7:0]Q;reg [7:0]Q;wire clka,clkb,clkc,clkd,newclk; assign clka = clk;LCELL AA(clka,clkb);LCELL BB(clkb,clkc);LCELL CC(clkc,clkd);LCELL DD(clkd,newclk);always @(posedge newclk or negedge clr)beginif(!clr) begin Q[3:0]=4'H0;Q[7:4]=4'H5;endelse beginif(kup)beginif(Q[3:0]==4'H9)if(Q[7:4]==9) begin Q[7:4]=4'H0;Q[3:0]=4'H0;end else begin Q[7:4]=Q[7:4]+4'H1;Q[3:0]=4'H0;endelse Q[3:0]=Q[3:0]+4'H1;endelse begin Q[3:0]=Q[3:0];Q[7:4]=Q[7:4];endif(kdw)beginif(Q[3:0]==4'H0)if(Q[7:4]==4'H0) begin Q[7:4]=4'H9;Q[3:0]=4'H9;end else begin Q[7:4]=Q[7:4]-1;Q[3:0]=4'H9;endelse Q[3:0]=Q[3:0]-4'H1;endelse begin Q[3:0]=Q[3:0];Q[7:4]=Q[7:4];endendendendmodule同时要用实验箱上的50MHZ晶体震荡器作为计数器1的输入时钟代码为module fenpin2(clk,clr,clko);input clk,clr;output clko;reg [25:0]c;reg clko;always @(posedge clk or negedge clr)beginif(!clr) begin c=26'H0;clko=1'H0;endelse if(c==26'D50_000_000)begin c=26'H0;clko=1'H1;end else begin c=c+26'D100;clko=1'H0;endendendmodule由于数码关于二极管的频率不一样,因此对他们时钟信号的分频的大小也应不同,因此对二极管的输入时钟也应进行分频,其代码为:module div_clk(clk,clr,ck0);input clk,clr;output ck0;reg [19:0]c;always @(posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)c=20'H0;else c=c+20'H1;endassign ck0=c[5];endmodule为了使数码管上能显示出占空比,我们还应加一个比较模块,其代码:module compare(a,b,led);input [7:0]a;input [7:0]b;output led;reg led;always @(a or b)beginif(a<b)led=1;else led=0;endendmodule数码管显示模块module deled(num,a,b,c,d,e,f,g);input [3:0]num;output a,b,c,d,e,f,g;reg a,b,c,d,e,f,g;always @(num)begincase(num)4'H0 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111110; 4'H1 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b0110000;4'H2 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1101101;4'H3 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111001;4'H4 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b0110011;4'H5 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1011011;4'H6 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1011111;4'H7 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1110000;4'H8 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111111;4'H9 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111011;default:{a,b,c,d,e,f,g}=7'b0000000;endcaseendendmodule相应的数码管引脚、二极管引脚及按键的引脚排列图为:五、实验分析及实验总结1、由于时钟脉冲的高低电平的占空比随时间有规律、有方向的变化,这样可实现二极管的亮度缓慢变化。

led灯实验报告总结

led灯实验报告总结

led灯实验报告总结
LED 灯实验报告总结示例如下:
1. 实验目的:通过实验,了解 LED 灯的特性,掌握 LED 灯的控制方法,提高动手能力和实验能力。

2. 实验材料:LED 灯、变压器、电阻器、电容器、二极管、开关、电线等。

3. 实验步骤:
(1) 将 LED 灯连接到变压器的初级线圈上,连接电线,确保 LED 灯发光。

(2) 打开开关,将电流控制在适当的范围内,使 LED 灯发光均匀。

(3) 通过改变电阻器或电容器的值,控制 LED 灯的亮度和颜色。

4. 实验结果:通过实验,成功地控制了 LED 灯的亮度和颜色,了解了 LED 灯的特性。

5. 实验体会:通过实验,加深了对 LED 灯的理解,提高了实验能力,感受到了科学的魅力。

同时,也体会到了动手实践的重要性,只有通过实践,才能真正掌握知识。

6. 实验总结:LED 灯是一种重要的照明设备,具有很高的发光效率、长寿度和低热量等优点。

在日常生活中,LED 灯被广泛应用于照明、显示和医疗等领域。

在未来的研究中,可以进一步探索 LED 灯的性能和广泛应用。

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LED调光实验报告文档
LED dimming experiment report document
编订:JinTai College
LED调光实验报告文档
小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。

本文档根据实验报告内容要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。

高亮度发光二极管(LED)在各种领域应用普及,并要求LED具备有调光功能。

在现在的几种调光技术中,从简单的可变电阻负载到复杂的脉冲宽度调制(PWM)开关,每一种方法均有其利弊。

PWM调光的效率最高,电流控制也最精准。

本文以LED驱动器LM3405为例,论述LED在调光时的特性,例如亮度与正向电流的关系、波长的变化(色移)和控制器的工作周期限制等。

1、LED驱动器工作原理
由于LED的功率低于1 W,所以可用任何类型的电压源(开关器、晶体管)和串串联电阻建构一个电流源。

对于少数光线输出端电流的改变而造成亮度和颜色的变化,人的肉眼是不容易察觉出来。

不过,一旦将多个LED串联,该稳压器便必需担当电流源的角色。

这是因为LED的正向电压VF会随正向电流IF变化,图1是LED波长随着正向电流IF变化图,而该
变化对于每个LED都不相同的,即使是同一批产品也有区别。

在较大的电流下,光线的强度变化通常约为20%。

而 LED制造商一般都会采用较大的VF范围来增加亮度和颜色,因此上述情况尤其突出。

然而,除了电流外,正向电压还会受到温度影响。

假如只采用镇流电阻器,则光源的颜色和亮度变化很大,而唯一可确保色温稳定的方法是稳定前正向电流IF。

大部分设计人员只习惯为LED设计稳压器,但在设计电流调节器方面显然有不同的要求。

电压输出必须要配合固定的输出电流。

虽然在大多数应用中, LED驱动器的输出电流可容许误差±10%,而直流电流的输出纹波更可高达20%,一旦纹波超出20%,人的肉眼便会察觉到亮度的变化,假如输出纹波进一步增加到40%,肉眼就无法承受。

2、器件和设计实例
一般而言,电流调节器的设计都需使用比较大的电感以使电感电流IL的变化少于20%。

这里可采用LM3405,即使电感由于1.6 MHz的高开关频率而变得较小,仍可发挥很好的效用。

LM3405性能参数如下:
封装:电流模式 TSOT-6
最大输入电压: 15V
应用:工业照明 1A 1~22uF 4.7~10uH 驱动电流:输出
电容:电感:
3、脉冲宽度调制调光技术
PWM控制是降低LED光线输出的最佳方法。

这种控制方法可在保持控制器2高效工作的同时,提供一个相对稳定的颜色输出。

在衡量调光质量方面,对比度CR是一个重要的指标,
数值越大,表示光线输出的控制越精准。

现今,有些驱动电路制造商声称其产品的调光频率可以高至开关频率的50%,因而
可获得良好的对比度。

理论上,这是有可能的,但这要求稳压器必须在不连续导电模式(DCM)和连续导电模式(CCM)之间正常工作,而这种工作对于设计而言未必是最好的方法。

然而,设置PWM频率比开关频率高一级,其稳定性最好。

实验数据显示,采用LM3045,调光频率为5 kHz时,稳定性最好。

设置最低调光频率下限是基于:当开关频率低于100 Hz 时,肉眼便可看到抖动或闪烁。

至于最高频率上限是调光脉冲施加器件后,电路所需的启动时间。

以LM3405为例,器件首
先会经历一个通电重设,之后进入软启动。

整个延迟直到LED
电流被完全建立约为100μs,而额外调光脉冲的上升时间(tSU)和下降时间(tSD)会跟随最低调光脉冲到达。

DDIM(min)=(tD+tSU)/T
计算对比度,假设fDIM=1 000 Hz、TDIM=1 ms,从
LM3405数据资料中得知tSU=20μs,则对比度CR为: DDIM(min)=(20μs+100μs)/1 ms=0.12,则对比度CR=1/DDIM(min)=8.3
从上式可明显看出,若要得到较佳的对比度,则降低调光频率fDIM。

在调光频率100 Hz下,对比度CR为83。

但效果比起LM3404并不算高,因为LM3404是专为高对比度而设计的,在500 Hz下LM3404的对比度可达655:1,适用于显示器背光灯和机器显示。

对于一般的照明应用而言,对比度接近100即可。

然而,LM3405可提供最简单和最小型的1 A LED调光驱动器解决方案。

将关机和调光功能结合到一个引脚上,封装尺寸缩少70%(比较PSOP-8与TSOT-6封装),但启动时间却增加至100μs。

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