隨著半導(dǎo)體資料及工藝技術(shù)的進(jìn)步,出產(chǎn)量的添加,大家以為或許還需3～5年時(shí)刻,LED照明燈的功能會(huì)進(jìn)一步地進(jìn)步,價(jià)格也會(huì)不斷地下降,它將逐漸地進(jìn)入千家萬戶,給您帶來節(jié)電、明亮的新的光源。
LED燈節(jié)電高達(dá)80％以上，壽數(shù)為普通燈管的10倍以上，簡直是免維護(hù)，不存在要常常替換燈管、鎮(zhèn)流器、起輝器的問題，約半年下來節(jié)約的費(fèi)用就能夠換回本錢。綠色環(huán)保型的半導(dǎo)體電光源，光線柔軟，光譜純，有利于工人的視力維護(hù)及身體健康，6000K的冷光源給人視覺上清涼的感受，有助于集中精神，進(jìn)步功率。

1.   LED教室護(hù)眼燈的開展概況 1.1. 發(fā)光二極管簡介
發(fā)光二極管(LED)是一種電致發(fā)光的光電器材。早在1907年開端,人們就發(fā)現(xiàn)某些半導(dǎo)體資料制成的二極管在正導(dǎo)游通時(shí)有發(fā)光的物理現(xiàn)象,但出產(chǎn)出有必定發(fā)光功率的紅光LED已是1969年了。到今日,LED已出產(chǎn)了30多年,回顧曩昔,它已茁壯成長。各種類型的LED、運(yùn)用LED作二次開發(fā)的產(chǎn)品及與LED配套的產(chǎn)品(如白光LED驅(qū)動(dòng)器)開展迅速,新產(chǎn)品不斷上市,已開展成不少新型產(chǎn)業(yè)。展望將來,還期望更進(jìn)一步地進(jìn)步。
前期的LED首要用于做指示燈。它的發(fā)光強(qiáng)度不高,一般小于1mcd,高的也僅幾個(gè)mcd;別的,發(fā)光功率也不高,一般小于0.21m/W,其功率僅幾十mW到上百個(gè)mW(屬于小功率LED)。本文就從發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)步說起。
1.2. 教室護(hù)眼燈發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率的進(jìn)步
作為指示燈方面的運(yùn)用,有幾個(gè)mcd的發(fā)光強(qiáng)度也能夠了,但由LED組成的數(shù)碼管或字符管則顯得亮度不足,若要用于野外作信號或標(biāo)志顯示,則其亮度太低,不能滿意運(yùn)用的要求。所以LED的首要開展方向是進(jìn)步發(fā)光強(qiáng)度(也就是一般所指的進(jìn)步亮度)。
跟著半導(dǎo)體資料及半導(dǎo)體工藝技術(shù)、設(shè)備的開展,LED的亮度不斷進(jìn)步,開宣布高亮度及超高亮度LED,而且不斷發(fā)明新記錄。
筆者用現(xiàn)有的LED資料,以中5規(guī)范封裝、發(fā)紅光、視角差不多的LED為例,以不同的出產(chǎn)年份的發(fā)光強(qiáng)度來闡明LED發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)步的狀況,近30年LED的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)步了8000倍左右。1969～1987年LED的發(fā)光強(qiáng)度是很低的,開展很慢,但1994～2005年LED的亮度有很大的開展。表1中列出的并非發(fā)光強(qiáng)度最高的。例如,在GaAs的襯低上選用AIlnGaP工藝技術(shù)制成的Φ5、紅光LED,在小視角4°、50mA作業(yè)電流時(shí),其典型發(fā)光強(qiáng)度為20000mcd。
LED教室護(hù)眼燈另一個(gè)重要功能指標(biāo)是發(fā)光功率η,用1m/W來表達(dá)。
這30多年來,LED的發(fā)光功率進(jìn)步了250倍以上。1970-1990年LED發(fā)光功率進(jìn)步較慢,1990-2005年則進(jìn)步較快。例如,Cree公司出產(chǎn)的lW白光LED XL7090WHT,其發(fā)光功率可達(dá)601m/W。
XL7090WHT是超高亮度、小尺度封裝的白光LED。XL7090WHT的發(fā)光強(qiáng)度大,電流350mA時(shí)的典型光通量為601m,在瞬態(tài)脈沖電流700mA時(shí)典型光通量可達(dá)981m,而現(xiàn)在一般1W白光LED的光通量為30～45lm),XL7090WHT的發(fā)光功率高達(dá)601m/W,視角寬達(dá)100°,封裝尺度僅為9mmx7mmx4.3mm,作業(yè)溫度范圍是-20~+80℃。
因?yàn)閄L7090WHT發(fā)光強(qiáng)度大、發(fā)光功率高,因而它適用于家庭、商業(yè)或公共場所明、DVD、筆記本電腦、電視機(jī)的五顏六色顯示屏的背光,廣告燈、路燈及標(biāo)志燈,汽車及運(yùn)輸工具的表里照明及數(shù)碼相機(jī)的閃光燈等。
LED教室護(hù)眼燈的發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率的進(jìn)步首要取決于選用的半導(dǎo)體資料及其工藝技術(shù)的開展。前期的LED首要用GaAs、GaP(二元素半導(dǎo)體資料)和GaAsP(三元素半導(dǎo)體資料),1994年左右選用AIInGaP(四元素半導(dǎo)體資料)后,其發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率有很大的進(jìn)步。別的,在工藝技術(shù)上選用在GaAs襯底上用AilnGaP資料出產(chǎn)的紅光、黃光LED及在SiC襯底上用InGaN資料出產(chǎn)的綠光、藍(lán)光LED,在發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率上有較大的改善。
1.3. LED教室護(hù)眼燈的功率進(jìn)步
咱們知道LED的發(fā)光強(qiáng)度與正向電流IF,簡直成線性聯(lián)系,即添加正向電流IF可添加發(fā)光強(qiáng)度。但LED有一個(gè)最大功耗PD值的約束,PD=VFxIF(VF為正向壓降),若過大地添加IF而使PD超越最大值時(shí),LED會(huì)過熱而損壞。為了要進(jìn)步發(fā)光強(qiáng)度,開宣布中功率LED(一般為幾百mW),其作業(yè)電流也進(jìn)步到70mA。近年來,為進(jìn)一步進(jìn)步發(fā)光強(qiáng)度,開宣布大功率LED,其功率一般為1～10W(有一些還大于10W)。它的作業(yè)電流一般為350～700mA,有些可達(dá)1A以上。
以American Opto Plus LED公司出產(chǎn)的5W的PU-5WXX系列為例,在700mA電流下,其結(jié)溫了Tj為25℃,(大功率LED的發(fā)光強(qiáng)度用光通量表明)。
除藍(lán)光LED的發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率較低外,其他發(fā)光色彩的發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率都相當(dāng)高。
前期出產(chǎn)的LED是小功率的(幾十至上百mW),現(xiàn)在已能出產(chǎn)大于10W的大功率LED,在功率上添加了100倍以上。
雖然說小功率LED與大功率LED的發(fā)光功率是差不多的,但LUMILEDS公司的研究表明,大功率白光LED比Φ5白光LED的壽數(shù)更長。別的,選用許多小功率白光LED組成的燈泡可靠性也差一些,燈泡體積也較大。例如,用1W白光LED做成燈具,其尺度為50.8mmx50.8mmx7.1mm,而選用Φ5白光LED來做,其體積則要大得多。但現(xiàn)在大功率LED投產(chǎn)時(shí)刻不長,價(jià)位較高,所以現(xiàn)在大部分LED燈泡仍是用小功率LED做的。
1.4. 白光LED教室護(hù)眼燈的誕生是個(gè)突破
白光LED是LED家族中最終一個(gè)面世的,它的誕生是LED出產(chǎn)中一個(gè)重要的突破,它將成為新的照明光源。
白光是復(fù)合光,能夠用紅、綠、藍(lán)(R、G、B)三基色LED混組成白光,1995年前后出產(chǎn)的一種集成LED白光燈(或稱全色LED燈)由2個(gè)高亮度藍(lán)光LED、15個(gè)綠光LED及5個(gè)紅光LED組成。這種白光LED燈尺度大、白光純度不高、發(fā)光功率也不高。但這種三基色燈用單片機(jī)來操控可宣布七色光及白光的變色燈,可用于娛樂場所,添加節(jié)日氣氛。別的,選用RGB三種管芯組成的RGBLED常用于手機(jī)的變色背光。
選用R、G、B三色LED能夠組成五顏六色LED顯示屏的像素,用它組成五顏六色LED顯示屏。
在上世紀(jì)末,或許受熒光燈的啟發(fā),開宣布在高亮度藍(lán)光LED管芯上加一層熒光粉,用藍(lán)光激發(fā)熒光粉宣布白光的白光LED。選用不同的熒光粉,可宣布冷白光(色溫為4500～10000K)及暖白光(色溫為2850～3800K)的白光LED?，F(xiàn)在,白光LED的發(fā)光功率大都已超越301m/W,某些產(chǎn)品已超越501m/W的水平。它給用于照明的LED燈泡發(fā)明杰出的條件。
在2005年開宣布無熒光粉的、Φ5、通明樹脂封裝的白光LED。該白光LED選用藍(lán)寶石(Al2O3)為襯底,選用InGaN工藝技術(shù)制成。在IF為20mA時(shí),發(fā)光強(qiáng)度為700～1200mcd。
2.   LED教室護(hù)眼燈在照明體系中的運(yùn)用 2.1. 白光LED照明燈泡
近年來,LED的發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光功率迅速進(jìn)步、發(fā)光色彩徹底、功率添加、本錢降低,給開發(fā)各種功用的LED燈泡及燈具發(fā)明了極好的條件,也給二次開發(fā)LED產(chǎn)品發(fā)明杰出的機(jī)會(huì)。例如,現(xiàn)在的城市交通信號燈及標(biāo)志燈選用LED代替了傳統(tǒng)的白熾燈,不只節(jié)約許多的電能,而且無須常常替換損壞的白熾燈:五彩繽紛的各種LED裝飾燈,給城市夜景打扮得五光十色,廣場上的超大屏幕的五顏六色LED顯示屏讓全世界的球迷過足了癮。
白光LED燈的運(yùn)用,包含五顏六色LCD的背光照明燈、閃光燈及家用LED照明燈,它們最大的特色是節(jié)電和壽數(shù)長。
2.2. 五顏六色LCD的背光照明
因?yàn)榘坠釲ED作背光時(shí)電路比用CCFL簡略且尺度小,所以在手機(jī)、PDA等小屏幕五顏六色LCD中都選用白光LED作背光照明。曩昔以為白光LED只適用于小面積的五顏六色LCD顯示屏,但近年來,跟著LED功能的進(jìn)步,它不只用于小尺度LED屏幕,現(xiàn)已用于5英寸、7英寸DVD、GPS的顯示屏上,并開展到12英寸筆記本電腦及電視機(jī)的背光照明。
2.3. 閃光燈
數(shù)碼相機(jī)正逐漸代替用膠卷的相機(jī),在數(shù)碼相機(jī)中選用超高亮度的白光LED代替了傳統(tǒng)的氙燈。選用超高亮度的白光LED作閃光燈不只電路簡略、尺度小、耗電省,而且無須充電時(shí)刻。例如,前面提到的1W白光LED XL7090WHT,它在用作閃光燈時(shí),700mA的脈沖電流時(shí)其典型光通量為981m。
2.4. 家用LED照明燈
現(xiàn)在家用照明燈首要是白熾燈、熒光燈(日光燈)及節(jié)能熒光燈。白光LED燈泡與熒光燈、節(jié)能熒光燈、白熾燈泡在發(fā)光功率及平均壽數(shù)上的比較,白光LED燈泡的發(fā)光功率高于白熾燈泡,但低于熒光燈及節(jié)能熒光燈。白光LED的平均壽數(shù)最長的,比節(jié)能熒光燈高8倍,比白熾燈高33倍多。
現(xiàn)在國內(nèi)已能出產(chǎn)1～3W由Φ5白光LED組成的白光LED燈泡(外形與白熾燈泡相同,球形外殼用通明塑料做成,直徑約60mm,燈頭用E27螺紋燈頭),其發(fā)光功率η超越351m/W。2～3W的白光LED燈泡亮度與25W白熾燈泡差不多。別的,現(xiàn)在也能夠出產(chǎn)出12W白光LED的日光燈管,其光通量超越5001m,發(fā)光功率超越401m/W。這兩種白光LED做成的燈壽數(shù)都超越50000h。這兩種燈都是用超高亮度Φ5小功率白光LED做成,現(xiàn)在價(jià)格較高,且尚未上市。
2.5. 算一筆節(jié)電帳及經(jīng)濟(jì)帳
LED教室護(hù)眼燈做成的照明燈節(jié)能、長壽數(shù)。筆者將發(fā)光亮度相差不多的三種燈在運(yùn)用中作了節(jié)電上及經(jīng)濟(jì)上的比較。這三種燈分別是3W的白光LED燈泡、5W的節(jié)能熒光燈和25W的白熾燈泡。這三種燈都選用220V市電供電。在核算中,3W的白光LED燈泡按5W核算(其中有2W是AD/DC及驅(qū)動(dòng)電路的損耗),5W的節(jié)能熒光燈按7W核算(2W是自鎮(zhèn)流及電路的損耗)。這里要闡明的是3W白光LED燈泡及5W節(jié)能熒光燈的出產(chǎn)工廠并沒有給出這種損耗值,2W是筆者預(yù)算的。
從節(jié)電的方面來比較,相同運(yùn)用了50000h,白熾燈要用1250度電,而3W的白光LED燈只需250度電,相差1000度電。假如全國有1億只3W白光LED燈代替了25W白熾燈泡,則在50000h的運(yùn)用時(shí)刻中可節(jié)約1000億度電。別的,從經(jīng)濟(jì)方面來比較,用1個(gè)3W白光LED燈點(diǎn)了50000h,總的花費(fèi)是209元,若用25W白熾燈泡需花費(fèi)688.4元,相差479.4元。
2.6. 本課題的設(shè)計(jì)布景
白熾燈自發(fā)明以來已有150年歷史,而白光LED燈泡出產(chǎn)才幾年。現(xiàn)在在市場上已有白光LED的手電筒、在礦上有白光LED的礦燈,不只亮度好,而且節(jié)電。家用白光LED燈泡現(xiàn)在還沒有上市,而且現(xiàn)在只能出產(chǎn)小功率的燈泡,在亮度方面還不如節(jié)能熒光燈亮,且價(jià)位還較高,普通家庭還難以承受。
跟著半導(dǎo)體資料及工藝技術(shù)的進(jìn)步,出產(chǎn)量的添加,筆者以為或許還需3～5年時(shí)刻,LED照明燈的功能會(huì)進(jìn)一步地進(jìn)步,價(jià)格也會(huì)不斷地下降,它將逐漸地進(jìn)入千家萬戶,給您帶來節(jié)電、明亮的新的光源。
LED日光燈節(jié)電高達(dá)80％以上，壽數(shù)為普通燈管的10倍以上，簡直是免維護(hù)，不存在要常常替換燈管、鎮(zhèn)流器、起輝器的問題，約半年下來節(jié)約的費(fèi)用就能夠換回本錢。綠色環(huán)保型的半導(dǎo)體電光源，光線柔軟，光譜純，有利于工人的視力維護(hù)及身體健康，6000K的冷光源給人視覺上清涼的感受，有助于集中精神，進(jìn)步功率。
適用范圍：寫字樓、工廠、商場、校園、居家等室內(nèi)照明。
因而,探討LED在節(jié)能燈中的運(yùn)用，必將是今后一個(gè)階段照明體系的一個(gè)重要的開展方向。
3.   硬件設(shè)計(jì) 3.1. 電容降壓原理介紹
電容降壓的作業(yè)原理并不雜亂。他的作業(yè)原理是運(yùn)用電容在必定的溝通信號頻率下發(fā)生的容抗來約束最大作業(yè)電流。例如，在50Hz的工頻條件下，一個(gè)1uF的電容所發(fā)生的容抗約為3180歐姆。當(dāng)220V的溝通電壓加在電容器的兩頭，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不發(fā)生功耗，應(yīng)為假如電容是一個(gè)理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。依據(jù)這個(gè)特色，咱們假如在一個(gè)1uF的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性元件，則阻性元件兩頭所得到的電壓和它所發(fā)生的功耗徹底取決于這個(gè)阻性元件的特性。例如，咱們將一個(gè)110V/8W的燈泡與一個(gè)1uF的電容串聯(lián)，在接到220V/50Hz的溝通電壓上，燈泡被點(diǎn)亮，宣布正常的亮度而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?10V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA，它與1uF電容所發(fā)生的限流特性相吻合。同理，咱們也能夠?qū)?W/65V的燈泡與1uF電容串聯(lián)接到220V/50Hz的溝通電上，燈泡相同會(huì)被點(diǎn)亮，而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?W/65V的燈泡的作業(yè)電流也約為70mA。因而，電容降壓實(shí)際上是運(yùn)用容抗限流。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)約束電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩頭電壓的角色。
選用電容降壓時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：
1 依據(jù)負(fù)載的電流巨細(xì)和溝通電的作業(yè)頻率選取恰當(dāng)?shù)碾娙荩皇且罁?jù)負(fù)載的電壓和功率。
2 限流電容有必要選用無極性電容，絕對不能選用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。
3 電容降壓不能用于大功率條件，因?yàn)椴话踩?br /> 4 電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載條件。
5 相同，電容降壓不適合容性和感性負(fù)載。
電阻、電容和電感作為電子電路的基本元件，熟知它們的特性并靈敏地運(yùn)用它們是非常重要的。
3.2. 固定照度的完成
原理，經(jīng)過對光敏傳感器的傳感器信號采樣，從來用PWM來調(diào)理燈的明亮狀態(tài),以保證環(huán)境的照度穩(wěn)定.。
ADC0809的作業(yè)原理

圖3－5  ADC0809的原理框圖
要正確的運(yùn)用ADC0809，就有必要簡略了解ADC0809的數(shù)據(jù)輸入格式和作業(yè)
時(shí)序。ADC0809的原理框圖如下圖3－5所示：
1）據(jù)輸入格式
ADDA、ADDB和ADDC為ADC0809的8位模仿開關(guān)的3位地址選通輸入端，用于挑選IN0～I(xiàn)N7上哪一路模仿電壓送給比較器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化，其對應(yīng)聯(lián)系如表3－2所示
表3－2  地址碼與輸入通道的對應(yīng)聯(lián)系


2）ADC0809的作業(yè)時(shí)序
ADC0809所需時(shí)鐘信號能夠由AT89C51的ALE信號供給。AT89C51的ALE信號一般使每個(gè)機(jī)器周期出現(xiàn)兩次，故它的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6。本體系A(chǔ)T89C51主頻是6MHZ，使AT89C51的ALE上信號經(jīng)過2分頻后接到ADC0809的CLOCK輸入端，就可取得500KHZ的 A/D轉(zhuǎn)化脈沖，當(dāng)然ALE上脈沖會(huì)在MOVEX指令的每個(gè)機(jī)器周期少出現(xiàn)一次，但一般狀況下影響不大。
ADC0809的時(shí)序圖為：

: 最小起動(dòng)脈寬，典型值為100ns，最大值為200ns；

: 最小ALE脈寬，典型值為100ns，最大值為200ns；

: 模仿開關(guān)延時(shí)，典型值為1

s，最大值為2.5

s；

: 轉(zhuǎn)化時(shí)刻，當(dāng)f

=640KHZ時(shí)，典型值為100

s，最大值為116

s；

: 轉(zhuǎn)化完畢延時(shí)，最大位8個(gè)時(shí)鐘周期加2

s。

圖3－6 ADC0809時(shí)序圖
3.3. 運(yùn)用電容降壓電路驅(qū)動(dòng)LED節(jié)能燈
選用電容降壓電路是一種常見的小電流電源電路﹐因?yàn)槠渚哂畜w積小﹑本錢低﹑電流相對穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)﹐常運(yùn)用于LED的驅(qū)動(dòng)電路中。
3.3.1.    舉例剖析
圖一 為一個(gè)實(shí)際的選用電容降壓的LED驅(qū)動(dòng)電路﹕請留意﹐大部分運(yùn)用電路中沒有銜接壓敏電阻或瞬變電壓按捺晶體管﹐建議銜接上﹐因壓敏電阻或瞬變電壓按捺晶體管能在電壓突變瞬間( 如雷電﹑大用電設(shè)備起動(dòng)等 )有效地將突變電流泄放﹐然后維護(hù)二級關(guān)和其它晶體管﹐它們的響應(yīng)時(shí)刻一般在微毫秒級 。
但在本設(shè)計(jì)中，直接用5V電源供電。

3.3.2.    電路作業(yè)原理﹕
電容C1的作用為降壓和限流﹕我們都知道﹐電容的特性是通溝通﹑隔直流﹐當(dāng)電容銜接于溝通電路中時(shí)﹐其容抗核算公式為﹕
XC = 1/2πf C
式中﹐XC 表明電容的容抗﹑f 表明輸入溝通電源的頻率﹑C 表明降壓電容的容量。
流過電容降壓電路的電流核算公式為﹕
I = U/XC
式中  I   表明流過電容的電流﹑U 表明電源電壓﹑XC  表明電容的容抗
在220V﹑50Hz的溝通電路中﹐當(dāng)負(fù)載電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于220V時(shí)﹐電流與電容的聯(lián)系式為﹕
I = 69C   其中電容的單位為uF﹐電流的單位為mA
電阻R1為泄放電阻﹐其作用為﹕當(dāng)正弦波在最大峰值時(shí)刻被切斷時(shí)﹐電容C1上的殘存電荷無法開釋﹐會(huì)長久存在﹐在修理時(shí)假如人體接觸到C1的金屬部分﹐有激烈的觸電或許﹐而電阻R1的存在﹐能將殘存的電荷泄放掉﹐然后保證人﹑機(jī)安全。泄放電阻的阻值與電容的巨細(xì)有關(guān)﹐一般電容的容量越大﹐殘存的電荷就越多﹐泄放電阻就阻值就要選小些。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表﹕

D1 ~ D4的作用是整流﹐其作用是將溝通電整流為脈動(dòng)直流電壓。
C2﹑C3的作用為濾波﹐其作用是將整流后的脈動(dòng)直流電壓濾波成平穩(wěn)直流電壓
壓敏電阻( 或瞬變電壓按捺晶體管 )的作用是將輸入電源中瞬間的脈沖高壓電壓對地泄放掉﹐然后維護(hù)LED不被瞬間高壓擊穿。
LED串聯(lián)的數(shù)量視其正導(dǎo)游通電壓( Vf )而定﹐在220V AC電路中﹐最多能夠達(dá)到80個(gè)左右。
組件挑選﹕電容的耐壓一般要求大于輸入電源電壓的峰值﹐在220V,50Hz的溝通電路中時(shí)﹐能夠挑選耐壓為400伏以上的滌綸電容或紙介質(zhì)電容。
D1 ~D4 能夠挑選IN4007。
濾波電容C2﹑C3的耐壓依據(jù)負(fù)載電壓而定﹐一般為負(fù)載電壓的1.2倍。其電容容量視負(fù)載電流的巨細(xì)而定。
下列電路圖為其它方式的電容降壓驅(qū)動(dòng)電路﹐現(xiàn)舉例如下﹕

圖   二
在圖 二 電路中﹐可控硅SCR及R3組成維護(hù)電路﹐當(dāng)流過LED的電流大于設(shè)定值時(shí)﹐SCR導(dǎo)通必定的視點(diǎn)﹐然后對電路電流進(jìn)行分流﹐使LED作業(yè)于恒流狀態(tài)﹐然后避免LED因瞬間高壓而損壞。

圖   三
在圖三電路中﹐C1﹑R1﹑壓敏電阻﹑L1﹑R2組成電源初級濾波電路﹐能將輸入瞬間高壓濾除﹐C2﹑R2組成降壓電路﹐C3﹑C4﹑L2﹑及壓敏電阻組成整流后的濾波電路。此電路選用雙重濾波電路﹐能有效地維護(hù)LED不被瞬間高壓擊穿損壞。

圖四 是一個(gè)最簡略的電容降壓運(yùn)用電路﹐電路中運(yùn)用兩只反并聯(lián)的LED對降壓后的溝通電壓進(jìn)行整流﹐能夠廣泛運(yùn)用于夜光燈﹑按鈕指示燈﹐要求不高的位置指示燈等場合。
3.4. 硬件設(shè)計(jì)框圖

3.5. 原理圖設(shè)計(jì)

3.6. 電容降壓電源原理和核算公式
這一類的電路一般用于低本錢取得非阻隔的小電流電源。它的輸出電壓一般可在幾伏到三幾十伏，取決于所運(yùn)用的齊納穩(wěn)壓管。所能供給的電流巨細(xì)正比于限流電容容量。選用半波整流時(shí)，每微法電容可得到電流（平均值）為：（世界規(guī)范單位）    I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C        =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C        =30000*0.000001=0.03A=30mA假如選用全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為：    I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C        =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C        =60000*0.000001=0.06A=60mA一般地，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因?yàn)楦〉?，穩(wěn)定性和安全性要比半波整流型更差，所以用的更少。    運(yùn)用這種電路時(shí)，需求留意以下事項(xiàng)：    1、未和220V溝通高壓阻隔，請留意安全，謹(jǐn)防觸電！    2、限流電容須接于火線，耐壓要足夠大（大于400V），并加串防浪涌沖擊兼保險(xiǎn)電阻和并放電電阻。    3、留意齊納管功耗，嚴(yán)禁齊納管斷開運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.   裝配進(jìn)程 4.1. 資料挑選 4.1.1.    降壓用CBB電容
常用CBB電容：常用CBB金屬化電容，規(guī)格有104/400V 、334/400V 、105/400V 等。

4.1.2.    裝置LED燈
白色，分光分色，多個(gè)串聯(lián)不會(huì)出現(xiàn)色差 實(shí)際亮度15000~18000mcd 尺度：5mm 通明 發(fā)光視點(diǎn)：20度 電壓：3.2-3.4v 電流：20毫安

裝置圖示

4.1.3.    塑料外殼

4.1.4.    裝置好后的電路

5.   軟件設(shè)計(jì)
本章首要介紹AD轉(zhuǎn)化程序的設(shè)計(jì)完成


圖8
圖8
A/D轉(zhuǎn)化器是將模仿量轉(zhuǎn)化為必定進(jìn)制的數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)化器將電壓量轉(zhuǎn)化為正比的二進(jìn)制數(shù)字量，乘以轉(zhuǎn)化系數(shù)后可取得電壓的數(shù)值量。
其轉(zhuǎn)化原理，以八位以及0～10V量程的A/D轉(zhuǎn)化器為例闡明采樣原理。假設(shè)欲測量的采樣電壓Vinp=6.6伏，則A/D轉(zhuǎn)化器的作業(yè)流程是：當(dāng)啟動(dòng)脈沖輸入后，操控邏輯開端作業(yè)，它使移位寄存器初始化為零，一起給時(shí)鐘脈沖開門，體系在時(shí)鐘脈沖節(jié)拍操控下同步作業(yè)。第一個(gè)時(shí)鐘脈沖操控移位寄存器、D/A數(shù)據(jù)寄存器的最高位a7和B7置"1"，其余各位置"0"。二進(jìn)制數(shù)10000000加到D/A轉(zhuǎn)化器上，這時(shí)D/A轉(zhuǎn)化器的輸出電壓VDA=

=5v
該電壓送入邏輯比較器與待轉(zhuǎn)化的測量電壓Vinp比較，顯然Vinp>VDA，此時(shí)經(jīng)過邏輯操控電路使D/A數(shù)據(jù)寄存器的B7位堅(jiān)持"1"；第二個(gè)脈沖宣布后使移位寄存器位a6和數(shù)據(jù)寄存器的B6為"1"，則加在D/A的二進(jìn)制數(shù)值為11000000，此時(shí)D/A轉(zhuǎn)化器的輸出電壓
VDA=

=7.5v
該電壓與電壓Vi再次比較，因?yàn)閂inp

6.   結(jié)語

使用安和力的教室護(hù)眼燈，不僅能為師生送去健康的光線，還能幫助學(xué)校省電！安和力的教室護(hù)眼燈比熒光燈具節(jié)能50%左右，光衰小，壽命長，學(xué)校后期維護(hù)成本低。

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