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电子调光控制器

电气工程学院课程设计报告

课程名称：电子技术课程设计

系部：电气工程及其自动化

专业班级：电力073班

学生姓名：

学生学号：

指导教师：

完成时间：

报告成绩：

电子调光控制器设计报告

一．设计要求

(1)设计并制造用电子控制的调光控制器。

(2)控制器的控制信号输入用触摸开关。

(3)灯光控制应满足亮度变化平稳且单调变化，不会发生忽暗狐明现象。二．设计的作用与目的

可以根据具体的需要用于各种场合中。

三．设计的具体实现

1.系统概述

若实现调光功能，即是改变灯泡输出功率的大小，可以从改变其电压大小入手。通过所设计的电路来调节其端电压从而达到调光的目的。此功能的具体实现可用一整流电路和一脉冲单元电路组合来实现。整流电路用于实现其交流电变成直流电，而脉冲单元电路则用于产生触发脉冲去触发整流电路从而可调节其整流电路的导通角进而调节其可控整流电路的直流平均输出电压，进而达到调节灯泡亮度的目的。

其原理图及基本工作过程如下：

在接通电源前，其电容C上的电压为零，接通电源后，电容经由R4,RP 充电从而使其电压ＶC逐渐升高，当ＶC达到峰值电压时e-b1间变成导通，电容上电压ＶC经e-b1向电阻R3放电，在R3上输出一个脉冲电压。当放电到电容上的电压降到谷点电压时，由于R4,RP的阻值较大，经由

R4,RP供给的电流小于谷点电流，不能满足VT导通要求，于是单结晶体管恢复到阻断状态。此后，电容又重新充电，重复上述过程，则在电容上形成锯齿状电压，在R3上则形成脉冲电压。在交流电压的每半个周期内，单结晶体管都将输出一组脉冲，起作用的第一个脉冲去触发晶闸管VS的门极，使可控晶闸管导通，灯泡发光。改变RP的阻值，可改变电容充电的快慢，即改变锯齿波的振荡频率。从而改变可控硅晶闸管VS导通角的大小，即改变了可控整流电路的直流平均输出电压，达到调节灯光亮度的目的。

2.单元电路的设计，仿真与分析

此电路包含两个单元电路，可控整流电路与脉冲单元电路即弛张振荡器。

如上图所示，其为可控整流电路：通过控制晶闸管触发角的大小和导通与关断，可得到其输出电压波形如图下所示。

其工作原理如下：在开关闭合前，晶闸管为关断状态，当开关S闭合

时，在上半周期，且触发角未到达时，其输出电压为零，当在特定时刻有触发脉冲时，晶闸管VS开始导通，此时其输出波形与输入波形相同，当输入电压过零时，流过晶闸管的电流也为零，此时晶闸管关断，从而进入下半周期。在触发角到达前，输出波形也为零，在触发角到达时，输入与输出波形大小相同相位相反，以后重复次过程，便得到如上图所示输出电压波形。通过改变触发角的大小，可以改变输出的直流平均电压的大小。

对于此电路中的元件，对于二极管选普通二极管即可，可选用1N4007型号，晶闸管为单向导通晶闸管，可选用3CT型号即可。又次输入为220V交流电流，所以灯泡应选用额定电压为220V的，即可选用220V/25W。此后可选用可关断220V电压的开关即可。导线若干。

上图为脉冲单元电路的电路图，对于此脉冲单元电路先令RP为一固定值，且令R=R4+RP（固），接通电源开关S，则有两路电流流通。电流IR经电阻R对电容C进行充电，起始电流为ICO=U2/R，充电时间常数为RC,电容C上的电压UC按指数规律上升。另一路电流I2从R2经B1,B2流向R3,其数值为I2=U1/(R2+RBB+R3)一般只有几毫安。在电容上电压上升到管子的峰值电压UP以前，单结晶闸管VT截止，所以当电容C处以充电过程时，R3两端没有脉冲输出。

当UC上升到UP时，管子E-B1结突然导通，电容C通过E-B1结和R3回路放电，由于管子导通后RB1急剧减小，R3又很小，所以起始电流很大，IE由几微安跃变到几十毫安，使R3两端电压U3产生

跳变。随着电容的放电，UC按指数规律下降，降到谷点电压UV时，管子又重新截止，放电过程结束，IE约等于零，R3两端的电压出现负跳变完成了一个脉冲过程。放电过程结束的瞬间，电源U2又开始向电容C重新充电，开始了第二次充放电过程，产生第二个输出脉冲。

周而复始的重复震荡，就获得了电容C上电压UC的连续锯齿波和负载电阻R3上电压UR3的间断尖顶脉冲波。

各元件的选择：为了使次电路能产生连续震荡，必须保证在电容C的充放电过程中单结晶体管能够可靠地导通和截止。为此，电路应该满足一下两个条件：（U2-UP）/R>IP,(U2-UV)/R

对于整体电路，是接在220V的电源上的，又脉冲单元电路所需电压为几伏到十几伏之间即可。所以应在可控整流电路和脉冲单元点电路之间串联一大电阻进行分压。则选用50千欧的即可。

四．电路的安装与调试

一．电路的安装

当拥有所有所需元器件时，应按照电路原理图对其进行排版和焊接，应当进行合理的排版，这样可以使进行焊接时更方便。当进行焊接时，应当注意焊锡不宜过多也不宜过少，单个元器件引脚焊接时间不宜过长，一旦过长可能会使元器件因为过热而损坏。同时安装时应注意安全。二．电路的调试

1.由于电路直接与用电电源相连接，电压比较高，调试时应注意安全，防止触电。调试前应认真，仔细检查各元器件安装情况，以免虚焊和漏焊。然后接上灯泡并进行调试。

2.插上电源插头，人体各部分远离PCB板，打开开关，旋转电位器，灯泡应逐渐变亮。

三．常见故障原因及排除

1.由于二极管的极性接反，导致电路无电流以致灯泡不亮，若此原因，则重新接二极管即可。

2.由BT33组成的单结晶体管张弛振荡器停振，可能造成灯泡不亮，灯泡不可调光。造成听振的原因可能是BT33损坏，电容C损坏等。可用万用表检测或采用替代法确定。

3.电位器顺时针旋转时，灯泡逐渐变暗，可能是电位器触头接反的缘故。此时电位器反接即可。

4.当调节电位器RP至最小值时，突然发现灯泡熄灭，则应该适当增大电阻。

四．心得体会与建议

心得体会：若要成功的完成此设计报告，应当彻底理解此电路的原理及可行行。同时应多查资料，了解电路中各元件的作用及为何要用此元件，有没有可以代替的元件，各元件的基本属性。

建议：做实物时，应当买性能比较好的，这样可使事故发生的频率减小，同时能提高此电路的性能。

五．附录

代号名称型号，参

数

代号名称

型号参

数

VD1-VD4 二极管1N4007 C 涤纶电

容器

22PF

VS 可控硅3CT H 灯泡220V/25W

VT 单结晶

体管

BT33 灯座

R1 电阻51千欧电源线若干R2 电阻300欧安装线若干

R3 电阻100欧PCB 印制电

路板

1块

R4 电阻18千欧散热片1块

带开关

电位器

500千

欧

六．参考文献

1.主编：南寿松刘荣林；书刊名：电子实验与电子实践；出版社：中国标准出版社；

L6574电子镇流器调光芯片介绍

采用L6574的可调光电子镇流器的工作原理与应用一、L6574的电路特点与控制功能 1、L6574的电路特点 L6574电子镇流器用控制集成电路可应用于高达600V供电电压的电子镇流器电路，它的驱动信号输出电流可达250mA，灌入电流可达450mA，输出驱动控制脉冲信号的上升、下降时间可低至80ns/40ns，可以驱动容性为1nF的负载，具有欠电压锁定输出控制功能，L6574的输出驱动信号的频率可以随灯电路的预热、点火和正常工作的要求而自动变化。为了确保L6574集成电路可靠工作，在L6574的引脚12的内部电路中添加了稳压箝位二极管，并且将自举升压二极管也集成到了L6574集成电路内，从而简化了L6574的外围电路，L6574可以驱动半桥功率输出电路，通过外接定时元件参数的选择可以获得所需的灯电路的预热和点火时间。同时L6574内部的运算放大器可以用作电子镇流器电路的闭环控制，确保电子镇流器电路稳定、可靠工作。L6574有DIP16和SO16N两种封装形式，外形图和引脚图分别如图1和图2所示，L6574的工作框图如图3所示，L6574的工作流程图如图4所示，引脚功能如表1所示。

2、L6574的内部单元电路功能简介（1）L6574的高、低端驱动电路 L6574中的高、低端驱动电路用于为外接的两只半桥功率晶体管MOSFET提供驱动信号，由于可以提供450mA的灌入电流和250mA的输出电流能力，可以可靠地驱动外接的两只功率晶体管MOSFET。（2）自举升压电路部分由于采用了专门的技术，在L6574中集成了自举升压二极管，和外接的自举升压电容一起可以为高端功率晶体管MOSFET供电。为了使L6574可靠工作，不允许流入VBOOT引脚16电流。（3）有关定时电路为了确保灯电路有适当的预热时间（=），在L6574的CPRE引脚1外接电容的充电电流为恒定值，在灯电路的预热工作期间（），灯电路的工作频率为，当灯电路的预热时间结束时，L6574的CPRE引脚1的外接电容开始放电，放完电后又重新被充电，通过这种操作可以得到灯

调光台灯电路设计

摘要为了节能和保护视力，市场上出现各种各样的调光台灯，也有很多的人研究更节能的调光方法。通过multisim10.0仿真，设计出一种调光台灯，通过控制单向晶闸管的导通角来改变灯泡的亮度。CD4017的输出接不同的电阻，高电平经过这些不同大小的电阻对电容进行充电，充电的快慢不一样，单向向晶闸管的触发脉冲移动，导通角发生变化，从而达到调光的目的。关键词： Multisim；调光；CD4017十进制计数译码器；单向晶闸管；单相桥式整流电路

目录一设计任务 (3) 1.1设计目的和意义 (3) 1.1.1目的 (3) 1.1.2意义 (3) 1.2初始参数和要求 (3) 1.2.1 初始参数 (3) 1.2.2要求 (3) 二系统设计 (4) 2.1系统工作原理 (4) 2.1.1CD4017工作原理 (4) 2.1.2单向晶闸管 (6) 2.1.3单相桥式整流电路 (7) 2.1.4调光台灯电路原理 (8) 2.2 器件选择 (9) 2.3电路设计 (9) 2.4 电路仿真测试 (13) 三总结 (14) 3.1结论 (14) 3.2优点与不足 (14) 3.3 心得与体会 (15) 参考文献 (15)

一设计任务 1.1设计目的和意义 1.1.1目的 1、熟悉和学会multisim的使用； 2、学会进行设计电路的方法； 3、通过查资料了解各种元件的功能、参数等； 4、了解调光电路的工作原理并进行设计； 5、以节能和保护视力为目的设计调光台灯电路。 1.1.2意义 1、学会并熟练掌握multisim的使用； 2、培养创新的能力； 3、使台灯可以达到节能的目的； 4、学会应用已经学过的知识。 1.2初始参数和要求 1.2.1 初始参数 CD4017的输出端所接的电阻在10Ω-100Ω之间分散取，以达到多级的调光目的；电源选择220V 50Hz的交流电源；灯泡选用230V的，由于电源电压是220V，所以灯泡选择230V的可避免灯泡烧坏。触发电路的电阻阻值为100Ω，电容为47μF,起保护LED灯作用的电阻阻值为300Ω。 1.2.2要求每次按动按钮开关，CD4017的10个输出就变换输出高电平“1”，并影响灯泡的亮度。

调光台灯电路的原理与安装教案

信息化教学设计教案参赛专业：《电子技术应用》课程名称：《电子技能与实训》教案名称：《调光台灯电路的原理与安装》时间：2010.11

调光台灯电路的原理与安装一、【教材及学生分析】 1．教材及内容：中等职业教育国家规划实训教材《电子技能与实训》第2版（石小法编写）第四章中的一个实训项目，是晶闸管的综合应用，晶闸管又名可控硅，广泛应用于工业、家用电器中，是弱电控制强电的重要器件，调光台灯电路是它的一个典型应用电路，通过学习，同学们能掌握这类电路的基本检修方法。 2、学生分析学生在学习这部分知识之前，已经学习了半导体基础知识，可控硅结构和工作特点，以及单结晶体管的特性，通过本节的学习，把零散的基础知识有机地联系在一起，是对所学知识的一个综合应用，锻炼分析电路和排除故障的能力。中职学生理论基础较薄弱，但他们有较强的探索、创新欲望，喜欢动手实践课程，本节课的设计就是要因材施教、用实践促进理论的学习，引导学生动手实践、自主探索、合作交流，达到预设的教学目标。二、【教学目标】 1、知识目标 (1) 巩固可控硅、单结晶体管等主要元件的特性及测量方法； (2) 了解台灯调光电路的工作原理； (3)了解电路板制作的初步知识。 2、技能目标 (1) 能正确识别各种元件； (2) 能根据电路图，在仿真软件上实现正确的电路连接与调试； (3) 能根据故障现象加以排除。 (4)会分析简单电路的原理。 3、情感、态度与价值观 (1) 培养学生的学习兴趣； (2) 养成严谨规范的操作习惯； (3) 培养学生的参与意识，树立学习的信心。三、【教学重点与难点】重点：电路安装与调试难点：故障排除四、【教学器材及环境】 1.多媒体教室（配备投影、屏幕、安装有电子教室广播软件系统、FLASH动画

DALI电子镇流器的调光

DALI电子镇流器的调光 1 电子镇流器的常用调光控制方法随着计算机技术的发展，计算机技术和计算机网络技术不断渗透到各种电子产品中，使其性能指标得到了很大的提高。由于电子镇流器具有节能，易于实现调光控制的优点，在全世界得到了广泛的应用。而照明计算机调光控制目前常用的控制方法有：DALI、DMX512、TCP/IP、各种不同的现场总线(如CAN、C-BUS、CC-LINK、欧洲安装总线EIB等)。利用TCP/IP控制协议组成的计算机调光控制系统具有技术成熟、使用方便、控制范围宽和易于推广的优点，它在大型调光控制系统中应用具有较大的优势，但是成本较高，较为复杂。而DMX512控制协议在影视行业中应用较多，相对TCP/IP控制协议的控制能力和控制范围要弱些。而DALI电子镇流器调光控制协议是IEC929附录E中针对荧光灯电子镇流器的调光控制而专门提出的一种控制协议，使用较为简单、方便，更为易于实现。本文主要针对DALI控制协议和美国IR公司和Microchip公司合作开发推出的DALI 电子镇流器调光控制软件的特点与使用加以介绍。 2 数字式可寻址照明调光接口标准(DALI) DALI由于具有开放性好，采用数字控制技术，采用DALI构成的可寻址数字调光控制系统，具有造价低、易于安装、系统重构灵活，可以级联(组成主/从控制系统)的特点，很适用于办公楼、会议厅、音乐厅、仓库、大学和住宅区等建筑的照明控制系统，和目前得到广泛应用的建筑物管理系统(如EIB、LON、LUXMATE和BATIBUS)一起可为建筑物提供更为复杂、集成度更高的照明控制系统，目前已成为照明控制(电子镇流器)的国际标准 IEC929和欧洲照明控制(电子镇流器)标准EN60929的一部分(附录E)，可以起到节能(节能可达30%)、环境保护的作用，得到了世界上主要电子镇流器生产厂商的支持，得到了越来越广泛的应用。 2.1 采用DALI的原因 DALI是一种可寻址、用于荧光灯照明电子镇流器控制的新工业标准协议，可引起照明工业的又一场革命。具有以下功能： (1)通过照明节能，可节能达30%; (2)可方便的实现照明控制; (3)通过灯工作状态和电子镇流器的中央监控可降低系统的维护费用; (4)系统安装简单，使用元器件较模拟控制系统少，系统成本低; (5)由于采用数字控制，DALI调光控制系统可实现对每只电子镇流器的控制，而模拟控制系统只能实现对每组电子镇流器的控制，所以DALI调光控制系统的灵活性很高; (6)“即插即用”，各厂家产品的互换性、灵活性好; (7)DALI为一开放控制系统，不同生产厂家生产的电子镇流器均可接到DALI。 2.2 DALI的开发背景由于节能的需求在20世纪90年代欧洲开始进行数字式荧光灯照明控制系统的开发、研究，一些主要的照明生产企业提出了采用标准通信协议来加速群控照明节能产品的推广使用。建筑师们也对照明群控通信协议和设备的兼容性非常关心，采用DALI以后可使不同照明设备厂家生产的产品(如控制系统、电子镇流器、传感器等产品)无缝的互连，系统连接可靠、方便，从而降低系统的开发、安装、维护费用和风险，增加产品的适用范围。

光电子材料与器件课后习题答案

3.在未加偏置电压的条件下，由于截流子的扩散运动，p 区和n 区之间的pn 结附近会形成没有电子和空穴分布的耗尽区。在pn 结附近，由于没有电子和空穴，无法通过电子-空穴对的复合产生光辐射。加上正向偏置电压，驱动电流通过器件时，p 区空穴向n 区扩散，在pn 结附近形成电子和空穴同时存在的区域。电子和空穴在该区通过辐射复合，并辐射能量约为Eg 的光子，复合掉的电子和空穴由外电路产生的电流补充。 5要满足以下条件a 满足粒子数反转条件，即半导体材料的导带与价带的准费米能级之差不小于禁带宽度即B.满足阈值条件，半导体由于粒子数产生的增益需要能够补偿工作物质的吸收、散射造成的损耗，以及谐振腔两个反射面上的透射、衍射等原因产生的损耗。即第二章课后习题 1、工作物质、谐振腔、泵浦源 2、粒子数反转分布 5a.激光介质选择b.泵浦方式选择c 、冷却方式选择d 、腔结构的选择e 、模式的选择f 、整体结构的选择第三章课后习题 10.要求：对正向入射光的插入损耗值越小越好，对反向反射光的隔离度值越大越好。原理：这种光隔离器是由起偏器与检偏器以及旋转在它们之间的法拉第旋转器组成。起偏器将输入光起偏在一定方向，当偏振光通过法拉第旋转器后其偏振方向将被旋转45度。检偏器偏振方向正好与起偏器成45度，因而由法拉第旋转器出射的光很容易通过它。当反射光回到隔离器时，首先经过起偏器的光是偏振方向与之一至的部分，随后这些这些光的偏振方向又被法拉第旋转器旋转45度，而且与入射光偏振方向的旋转在同一方向上，因而经过法拉第旋转器后的光其偏振方向与起偏器成90度，这样，反射光就被起偏器所隔离，而不能返回到入射光一端。 15.优点：A 、采用光纤耦合方向，其耦合效率高；纤芯走私小，使其易于达到高功率密度，这使得激光器具有低的阈值和高的转换效率。B 、可采用单模工作方式，输出光束质量高、线宽窄。C 、可具有高的比表面，因而散热好，只需简单风冷即可连续工作。D 、具有较多的可调参数，从而可获得宽的调谐范围和多种波长的选择。E 、光纤柔性好，从而使光辉器使用方便、灵巧。由作为光增益介质的掺杂光纤、光学谐振腔、抽运光源及将抽运光耦合输入的光纤耦合器等组成。原理:当泵浦激光束通过光纤中的稀土离子时，稀土离子吸收泵浦光，使稀土原子的电子激励到较高激发态能级，从而实现粒子数反转。反转后的粒子以辐射跃迁形式从高能级转移到基态。 g v c E F F 211ln 21R R L g g i th

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案2012-04-26 站长统计中心议题: 基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案解决方案探究系统硬件电路设计方法设计基于PWM 调光的多功能LED 台灯引言随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源。基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点;至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害;而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题，本文设计了以AT89S51

单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案，可实现对LED 台灯的PWM 调光控制;同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。 1 系统硬件电路设计该多功能 LED 台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源，以 AT89S51 单片机为主控芯片，由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1 所示。该系统可具体实现LED 台灯的10 级PWM 调光控制;液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息;闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED 台灯自动点亮，并发出蜂鸣声报警，以唤醒用户;用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED 亮度的调节以及闹钟报警的解除。图1 系统结构框图 1.1 单片机主控系统本设计主控系统采用ATMEL 公司的高性能AT89S51 芯片实现，其P0 口外接10K 的上拉电阻，P0.0~P0.7 同时作为DS12C887 的数据接口与液晶1602 的数据接口。P2.0~P2.3分别连接DS12C887 芯片的片选端CS、地址选通输入端AS、数据选择端DS 与读/写输入端R/W,P3.2 连接其闹钟中断请求输出端IRQ.P2.5~P2.7 分别连接液晶1602 的使能端EN、数据/命令选择端RS、读/写选择端RW.P2.4 作为蜂鸣器控制端。P3.0 作为DS18B20 的信号输入端。P3.1、P3.4、P3.5、P3.6

镇流器电子镇流器的常用术语

1、镇流器（安定器）损失值（Ballast Loss）这一数值代表电子镇流器（电子安定器）本身所消耗的能源转换成热能而非光能，此数值可由总输出功率减去全部灯管所消耗的功率，一般而言，传统40W 双灯之镇流器约消耗2 2W，而电子镇流器约为7W。 2、光输出比值（Ballast Factor）这一数值可以看出使用电子镇流器光输出的相对效果，其值是由测得电子镇流器的光输出值，除以标准镇流器点灯下的光输出值，所求得百分比，一般而言，此一数值愈高，代表光输出效果愈佳，对电子镇流器而言，不得小于0.9，但也有为专门强调高输出值而设计的电子镇流器，其光输出比值可高达1.18至1.28 。 3、镇流器效率值（Ballast Efficacy Factor）这一数值可同光输出比值（Ballast Factor）除以镇流器输入功率值（Input Power），在美国市场卖方通常以这一数值，来衡量比较各家电子镇流器效率的优劣，这一数值愈高，代表电子镇流器的效率愈佳。 4、波峰比（Crest Factor）也叫波高率，此一数值大小对灯管的寿命有直接并且攸关的冲击，绝大多数的灯管厂商建议此一数值最好小于1.7，过高的数值容易造成灯管黑化，降低灯管的使用寿命，而波峰比的定义是指使用电子镇流器对日光灯管点灯时，所产生的峰值电流除以平均电流而求得。 5、功率因素（Power Factor）这一数值可以表示电子镇流器将外界输入电压和电流转换成可供使用功率的效率值，功率因素值愈高，峄供应电力系统之公司（指电力公司）十分有利，国外的电力公司为鼓励消费者使用高功率因素的电子镇流器，比采用补贴政策，但是一般消费者以为PF值愈高愈省电，这是一种错误的观念，其实省电的多少和PF值没有关联。 6、总谐波（Total Harmonic Distortion）一般三相式供电系统频率周期（50/60HZ）3的倍数（3、6、9、12）容易对交流电的正弦波造成扭曲，导致引起不当的大电流，对电器设备有所伤害。对电子镇流器而言，各国安规皆有明确规定总谐波（Total Harmonic Distortion，THD）值必须小于一特定值，欧洲I EC、美国ANSI、台湾CNS、日本JIS规定THD值必须小于33%，但是在美国市场上将电子镇流器分成二种等级，THD小于20%一个等级，以及THD小于20%一个等级。一般而言，在大量使用电脑声所或者使用精密电子仪器或设备的场所，应该使用较严谨或较低的THD值。 7、并联式、串联式回路（Parallel vs Series Circuit）当一颗电子镇流器可以同时点亮2只灯管，此时会牵涉到并联式或者串联式回路，如果其中一技灯管发生故障，另外一枝灯管马上跟着熄灭，其设计上属于串联式设计，如果另外一只灯管还继续亮着，则其设计上属于并联式设计。一般而言，并联式需要2组单独回路，

电子镇流器工作原理及分类

电子镇流器的三种启动类型 1、热启动（Pre-heated Start）：欧洲地区又叫做柔性启动（Soft Start）、暖性启动（Warm Start）、或者北美地区又叫可程式启动（Programmed Start），此种设计方式系于灯管启动时，先给予灯丝预热或者加温，其最大特色为不受灯管开关点灭次数的影响，减轻灯管黑化现象，可以延长灯管的寿命，适合开关频率高的使用场所，或者维修困难的场所，如果配合使用调光电子镇流器，更必须使用含有预热式启动功能的电子镇流器，换而言之，预热启动式的电子镇流器对灯管的保护提供最佳的保证。 2、快速启动（Rapid Start）：这是一类非常特别的启动方式，在美国市场上比较普遍，其特点是从启动至灯管点灯使用过程中，一直在灯丝上保留一很低的电压，因此其耗电量比预热或者瞬时启动型多出1.5W 至2W，一般以串联设计居多，这种启动方式较适合气候较冷的地区。 3、瞬时启动（Instant Start）：其特性是利用高压启动灯管（启动电压约介于800V至1200V之间），点灯非常容易，但易造成灯管黑化，灯丝断裂，灯管寿命降低，其最大竞争优势是价格较低，适合用在开关次数不频繁的场所（每天开关次数约小于5次者比较适用）镇流器/电子镇流器的常用术语 1、镇流器（安定器）损失值（Ballast Loss）这一数值代表电子镇流器（电子安定器）本身所消耗的能源转换成热能而非光能，此数值可由总输出功率减去全部灯管所消耗的功率，一般而言，传统40W双灯之镇流器约消耗22W，而电子镇流器约为7W。 2、光输出比值（Ballast Factor）这一数值可以看出使用电子镇流器光输出的相对效果，其值是由测得电子镇流器的光输出值，除以标准镇流器点灯下的光输出值，所求得百分比，一般而言，此一数值愈高，代表光输出效果愈佳，对电子镇流器而言，不得小于0.9，但也有为专门强调高输出值而设计的

光电子材料与器件题库

《光电子材料与器件》题库选择题: 1. 如下图所示的两个原子轨道沿z轴方向接近时，形成的分子轨道类型为( A ) (A) *σ(B) σ(C) π(D) *π 2. 基于分子的对称性考虑，属于下列点群的分子中不可能具有偶极矩的为（C）（A）C n（B）C n v（C）C2h（D）C s 3. 随着温度的升高，光敏电阻的光谱特性曲线的变化规律为（B）。（A）光谱响应的峰值将向长波方向移动（B）光谱响应的峰值将向短波方向移动（C）光生电流减弱（D）光生电流增强 4. 利用某一CCD来读取图像信息时，图像积分后每个CCD像元积聚的信号在同一时刻先转移到遮光的并行读出CCD中，而后再转移输出。则该CCD的类型为（B ）（A）帧转移型CCD （B）线阵CCD （C）全帧转移型CCD （D）行间转移CCD 5. 对于白光LED器件，当LED基片发射蓝光时，其对应的荧光粉的发光颜色应该为（D）（A）绿光（B）紫光（C）红光（D）黄光 6. 在制造高效率太阳能电池所采取的技术和工艺中，下列不属于光学设计的为（C）（A）在电池表面铺上减反射膜; （B）表面制绒; （C）把金属电极镀到激光形成槽内; （D）增加电池的厚度以提高吸收 7. 电子在原子能级之间跃迁需满足光谱选择定则，下列有关跃迁允许的表述中，不正确的是（B ）：（A）总角量子数之差为1 （B）主量子数必须相同（C）总自旋量子数不变

（D）内量子数之差不大于2 8. 物质吸收一定波长的光达到激发态之后，又跃迁回基态或低能态，发射出的荧光波长小于激发光波长，称为（B）。（A）斯托克斯荧光（B）反斯托克斯荧光（C）共振荧光（D）热助线荧光9. 根据H2+分子轨道理论，决定H原子能否形成分子的主要因素为H原子轨道的（A ）（A）交换积分（B）库仑积分（C）重叠积分（D）置换积分 10. 下列轨道中，属于分子轨道的是（C）（A）非键轨道（B）s轨道（C）反键轨道（D）p 轨道 11. N2的化学性质非常稳定，其原因是由于分子中存在（D ）（A）强σ 键（B）两个π键（C）离域的π键（D）N N≡三键12. 测试得到某分子的光谱处于远红外范围，则该光谱反映的是分子的（B ）能级特性。（A）振动（B）转动（C）电子运动（D）电声子耦合 13．下列的对称元素中，所对应的对称操作属于虚动作的是（C ）（A）C3 （B）E（C）σh（D）C6 14. 某晶体的特征对称元素为两个相互垂直的镜面，则其所处的晶系为（C）（A）四方晶系（B）立方晶系（C）正交晶系（D）单斜晶系 15. 砷化镓是III-V族化合物半导体，它的晶体结构是（D）。（Ａ）NaCl 结构（B）纤锌矿结构（C）钙钛矿结构（D）闪锌矿结构16. 原子轨道经杂化形成分子轨道时，会发生等性杂化或非等性杂化。下列物质中化学键属于不等性杂化的是（B）。（A）CH4（B）H2O （C）石墨烯（D）金刚石 17. 关于金属的特性，特鲁德模型不能成功解释的是（A ）（A）比热（B）欧姆定律（C）电子的弛豫时间（D）电子的平均自由程18. 下列有关半导体与绝缘体在能带上的说法中，正确的是（B ）。（A）在绝缘体中，电子填满了所有的能带（B）在0 K下，半导体中能带的填充情况与绝缘体是相同的（C）半导体中禁带宽度比较大（D）绝缘体的禁带宽度比较小 19. 在非本征半导体中，载流子（电子和空穴）的激发方式为（B）？（A）电（B）热（C）磁（D）掺杂 20．在P型半导体材料中，杂质能级被称之为（C）。（A）施主能级（B）深陷阱能级（C）受主能级（D）浅陷阱能级

晶闸管调光台灯电路设计

系别：电气工程系班级：南车时代电气IGBT订单班工艺2班姓名：徐江学号：201001340310 指导老师：严俊 2012年4月25日目录

第一章绪论 1.1晶闸管的发展 1.2电子调光电路的作用 1.3电子调光电路对大学生的意义 1.4设计思路第二章晶闸管调光台灯电路设计 2.1调光台灯电路原理图及分析 2.2认识晶闸管和单结晶体管第三章晶闸管调光台灯元器件选择 3.1触发电路各元件的选择 3.2元件型号一览表第四章总结第一章绪论 1．1晶闸管的发展晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术史前期，1904年出现了电子管，它能在真空中电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开启了电子技术用于电力领域的先河。1947年美国著名的贝尔实验发明了晶体管，引发了电子技术的一场革命。晶闸管是一种半控型器件，是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器（SCR）。1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能，使其应用范围迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的，从而开辟了电力电子技术发展和广泛应用的崭新时代，其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件

的广泛应用，有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术改革。 1.2电子调光电路的作用随着社会的发展，人类对生活水平的要求越来越高。如今患近视病的人越来越多，这不仅仅是因为用眼过度所引起的，还与我们工作环境的光线程度有密切的关系。为了让我们能在一个舒适的光线下工作，故设计该产品，以便我们能人工改变工作环境的光线强度。这不仅仅大大降低我们换眼疾的概率，还可以节能！电子调光电路应用非常广泛，尤其是一般市售台灯调光电路上。基本都采用电子式的调光电路，有的高档台灯能实现无级调光，普通台灯则是有极调光，可见电子调光在一些灯具上面用途是非常广泛的。给我们的生活带来了方便。由此可见电子调光的电路的商业潜在价值也是很大的。 1.3电子调光电路对大学生的意义作为大学生的我们。在很多制作过程之中很多东西都需要用一些特定的调压电路作为驱动装置。因此，电子调光电路对我们而言都是一个非常常见而且必须的电路，故自己便选择制作电子调光电路。而且，在我们刚接触的课程设计之中，电子调光电路的制作相对简单些，也为我们以后制作实物做个铺垫。同时，也为我们今后制作培养感情，不至于很讨厌甚至于害怕！ 1.4设计思路市场一般是220V交流电，但是电子调光电路中选用的是低电压直流灯泡。故此电路中需要变压器和整理电路，另外需要控制灯泡的亮度，所以需要一个控制电路，从而对输出电压占空比进行调节，这里还需一个斩波电路，从而来控制灯泡亮度。电子调光电路课程设计综合了电力电子技术中的许多理论知识，他使理论知识得到了更好的巩固，并使理论知识与实际问题相联系。其中主要用到的基础知识有升降压斩波电路和整流电路的工作原理和应用以及晶闸管的应用等。

超完整LED调光电路设计

超完整LED调光电路设计超完整LED调光电路设计传统白热灯泡的调光电路，大多使用简易的双向交流触发三极体(Triac)位相控制方式。白热灯泡利用钨丝高温发光，使用双向交流触发三极体的位相控制方式，因此无电压时段也不会产生闪现象烁，反过来说光源变成LED 方式时，相同的双向交流触发三极体位相控制电路，频率是一般商用频率2倍，受到无电压时段影响，容易出现闪烁现象。最近美国国家半导体公司开发直接连接双向交流触发三极体调光器，几乎完全不会发生闪烁现象的LED驱动IC LM3445与评鉴基板。接着笔者组合评鉴基板与简易双向交流触发三极体调光电路，说明LM3445的评基板鉴与电路设计的重点。评鉴基板封装LM3445、电源电路，以及周边电路，评鉴基板使用双向交流触发三极体调光电路，输入已经受到位相控制的电压，利用高频切换器提供LED电流，LED驱动器设有可以控制流入LED电流峰值的降压转换器，动作时设定OFF时间超过一定值以上。动作上首先接受双向交流触发三极体调光电路的输出电压，接着检测双向交流触发三极体的ON时段，再将此信号转换成流入LED电流指令值，此时流入LED电流与双向交流触发三极体ON时间呈比例，就能够沿用传统白热灯泡的调光电路。此外上记评鉴基板支持还主从结构，能够以相同电流调光复数LED。评鉴与电路整体

架构图1(a)是评鉴电路方块图；图1(b)是双向交流触发三极体的调光电路，由图可知本电路采取“Anode fire”方式，使用双向交流触发三极体的两端电压当作驱动电压，通过可变电阻VR后，使电容器C1充正电压或是负电压，此时不论极性，电容器C1的电压一旦超过一定程度，触发二极管通电会使双向交流触发三极体点弧，流入双向交流触发三极体的电流，即使超过一值仍旧持续通电，电流则流入负载。图中的二极管D1～D4与15kΩ电阻，连接于双向交流触发三极体的两端，主要目的不论极性都能够使电容器C1的开始充电电压维持一定值，此外为避免受到商用电源极性影响，因此刻意将此整合成相同点弧位相的电路。由于双向交流触发三极体电路OFF时，不会完全遮断电流，大约有15kΩ的阻抗值，为减少对评鉴基板的影响，本电路插入1kΩ的假电阻。图1(c)是供应评鉴基板的电压波形，取电源的正弦波。图2是评鉴基板的电路图，根据图1(c)的电压波形可知，输出调光LED的电流要求各种技巧，第1调光必需指定流入LED的电流，因此评鉴基板若能够从双向交流触发三极体的ON时段获得信息，理论上LED只要流入与该时段呈比例的电流，LED就能够沿用传统白热灯泡的调光器进行调光。LM3445的ON时段在450至1350范围，支持0% ～100%的电流值指令，若以双向交流触发三极体的弧点角度θ表示，它相当于1350～450范围。第2是输入评鉴

实验一调光台、调光器的使用

实验一调光台、调光器的使用一、实验目的 1、了解演播厅灯光知识 2、了解掌握调光台、调光器的的原理 3、掌握调光台、调光器的的设备连接和操作使用二、实验原理（一）演播厅灯光知识演播室的灯具的配置：1．以冷光源为主，灯体采用铝型材所制，重量轻，发光面积大,光线柔和.阴影谈化。不眩目,不刺眼.长时间拍摄室内温度不升高.寿命长，灯管寿命不低于一万小时. 2．冷光聚光灯,光学设计合理，光效高、重量轻、散热性能好,灯具冲压成型,耐高温喷塑工艺。采用新型大螺纹透镜，高纯铝金属反光碗，光洁度达到国际水平，永不老化.变色.压弹式灯泡插座，换灯泡方便，安全可靠，灯具散热性能好。悬挂部分：1．主、副轨采用铝合金“工”字轨,重量轻，承重性能好,移动无噪音,不导磁.是演播室首选悬挂器材. 2．万向滑车、灯具滑车采用铝合金材料。滑轮采用承重轴承，移动灵活方便,万向滑车可360度旋转、滑动.可将灯具任意调整。布光部分：轮廓光、面光、侧光、背景光（二）调光台、调光器调光台走灯原理：由运放接成施密特门再接成多谐振荡器产生走灯脉冲，脉冲送入计数器CD4028，计数器再产生移位脉冲，形成走灯效果。调光台输出原理：线性混合电路能将走灯信号、分控信号、点控信号叠加，按“输出电压大者优先输出”原则加入运放的正确输入端，进行混合，因运放的输入阻抗无穷大，减少了信号经二极管隔离后的非线性影响，等效于线性混合。运放还有电流放大作用，信号经放大后输出。调光器原理：模拟调光台所发出的模拟信号，经传输电缆送至本机模拟信号输入座，通过触发电源板形成触发脉冲后，使得输出模块产生随输入信号幅值而变化的输出，从而驱动与玻璃钢输出座相连的负载灯具。三、实验仪器 HDL-3006调光台1台，HDL-调光器1台，演播厅灯光设备1套（轮廓光、面光、侧光、背景光），连接线若干，220V交流电等。四、实验步骤 1、确认交流电源是关闭的。 2、调光台的连接和使用（见HDL-3006调光台说明书3-4） 3、调光器的连接和使用（见HDL-3006DS（N）调光台说明书6-8）五、实验心得

电子镇流器调光方法与工作原理

电子镇流器调光方法与工作原理一. 占空比调光法这种调光控制法是利用调节高频逆变器占空比,来实现灯输出功率调节,对半桥逆变器的最大占空比为0.5,确保半桥逆变器中对两个功率开关管之间的导通有一个死时间,以免两个功率开关管由于共态导通而损坏; 这种调光控制法存在的问题:如果电感电流连续并渧后于半桥电压U,则功率开关管可能在导通时工作在零电位状态,在功率开关管关断瞬间需采取吸收电容以达到ZVS工作条件,这样可进入ZVS工作方式,这是优点,同时EMI和功率开关管的应力可以明显降低,然而,如果功率开关管的脉冲占空比太小,以致电感电流不连续,则将失去ZVS工作特性,并且由于供电直流电压较高而使功率开关管上的应力加大,这种不连续电流导通状态将导致电路的工作可靠性降低和加大EMI辐射; 除了小的脉冲占空比外，当灯管发生故障时，灯电路也会出现不连续工作状态，当负载为开路故障时，电感电流将流过谐振电容，又于这个电容的容量较小，所以阻抗较大，除非两个功率开关管有吸收电路保护，否则功率开关管将承受很大的电压力；二. 脉冲调频调光法脉冲调频调光法也是常用的调光方法，如果高频电子镇流器的脉冲开关工作频率增加，则镇流电感的阻抗也增加，这样通过镇流器电感的电流就会下降，从而实现调光控制，图2-1为脉冲调频调光法的调光控制特性曲线; 脉冲调频调光法存在如下局限性： 1. 调光范围由脉冲调频范围决定,如果脉冲调频范围不大,则功率调节也不大; 2. 为了在低灯功率工作条件下实现调光, 脉冲调频范围(25-50KHZ),磁芯的工作的工作频率范围以及驱动电路和控制电路的工作特性都可能限制脉冲调光范围 ; 3. 在整个脉冲调频范围内不易实现软开关,在灯负载较轻时,不能实现软开关 ,并将使功率开关管上的电压应力加大,硬开关的瞬态过渡是EMI辐射的主要来源; 4. 如果半桥功率逆变器不工作在软开关状态，则会导致功率逆变器的损耗加大，使灯电路的工作效率降低; 5. 当脉冲开关工作频率在红外摇控的频率范围内时,荧光灯将发射低电平的红外线,如果脉冲调频范围很大,其它的红外摇控装置(如电视机等家用电器)将会到影响; 6. 灯电流近似反比于功率逆变器的脉冲开关工作频率,调光范围与脉冲开关工作频率之间不是线性关系, 7. 当灯负载发生开路故障时,功率逆变器电路将会出现(电流不连续)DCM工作状态,特别是当脉冲开关工作频率很低时更是如此; 三. 改变半桥功率逆变器供电电压的调光法利用改变半桥功率逆变器供电电压的方法来实现调光有以下优点: 1. 利用调节半桥功率逆变器供电电压的方法来实现调光 ; 2. 利用固定占空比(約0.5)的方法,可以使半桥功率逆变器工作在软开关镇流电感电流连续(CCM)的宽调光范围内(这也可使开关控制电路简化); 3. 由于开关脉冲频率固定,所以可以针对给定的灯型号简化控制电路设计; 4. 由于开关脉冲频率刚好大于谐振频率,所以可以降低灯电路的无功功率和提高灯电路工作效率;

大学生电子设计大赛 PWM调光的多功能LED台灯电路设计

PWM调光的多功能LED台灯电路设计 LED（发光二极管）作为一种新型光源，具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等其他光源无法比拟的优点，代表着未来照明技术的发展方向。本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的家用多功能白光LED台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM多级调光控制；同时，系统兼有时间日历、温度检测、液晶显示、声光闹钟等多项功能。本文详细给出系统的硬件与软件设计过程。实验证明，该多功能LED 台灯稳定高效，功能丰富，能够满足家庭实际应用的要求。 0引言随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。基于白光LED的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来，LED必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题，本文设计了以AT89S51单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。 1系统硬件电路设计该多功能LED台灯系统采用20只5mm高亮白光LED灯珠为光源，以AT89S51单片机为主控芯片，由LED恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1所示。该系统可具体实现LED台灯的10级PWM调光控制；液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息；闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED台灯自动点亮，

电力电子技术调光台灯的设计报告

目录调光台灯的设计 (2) 1. 设计目的 (2) 2. 调光灯电路 (3) 3. 元器件选择 (3) 4. 元器件认识 (4) 4.1 单向晶闸管 (4) 4.1.1 单向晶闸管的工作特点： (4) 4.1.2 单向晶闸管的主要参数 (4) 4.1.3 单向晶闸管简易检测 (5) 4.1.4触发电路 (6) 5 电路仿真 (9) 6 总结： (9)

调光台灯的设计 1. 设计目的电力电子技术是研究应用电力半导体开关器件实现电能的变换及控制的一门技术，又称为功率电子技术。它有4种电能转换方式：AC→DC，DC→AC，AC→AC，CD→DC。电力电子技术的创新已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地，各发达国家均在这一领域投入了大量的人力、物力和财力进行研发。电力电子技术的作用及发展： (1) 优化电能使用。 (2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。 (3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。 (4) 电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。

2. 调光灯电路各组成部分作用如下： ?整流电路——将交流电变成单方向的脉动直流电。 ?触发电路——给晶闸管提供可控的触发脉冲信号。 ?晶闸管——根据触发信号出现的时刻（即触发延迟角α的大小），实现可控导通，改变触发信号到来的时刻，就可改变灯泡两端交流电压的大小，从而控制灯泡的亮度。 3. 元器件选择表1 调光台灯电路元件明细表

电容器序号分类名称型号规格数量1 VD 1～VD 4整流二极管IN400742 VU 单结晶体管BT3313VT 晶闸管3CT15114R 1、R 3 电阻器100Ω2R 2电阻器 470Ω1R 4电阻器 1k Ω15HL 灯泡 220V 、25W 16C 0.1μF 17RP 带开关电位器100k Ω 18其他实验板（万能板）、导线 4. 元器件认识 4.1 单向晶闸管 4.1.1 单向晶闸管的工作特点： 1）单向晶闸管的导通条件是阳极与阴极间加正向电压，同时在门极与阴极间也加上正向电压。 2）晶闸管一旦导通后，门极即失去控制作用。要使导通后的晶闸管关断，可将阳极电压降低到一定程度或改变阳极电压的极性。 3）晶闸管具有以弱电控制强电的作用，即利用弱电信号（即触发信号）对门极的控制作用，就可使晶闸管导通去控制强电系统 4.1.2 单向晶闸管的主要参数（1）断态重复峰值电压UDRM ：结温为额定值时，门极断开，

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