调光台灯的毕业设计

调

光

台

灯

设

计

报

告

姓名：李会斌

班级：电气三班

指导教师：冯凯

学号：20

一、

电路工作原理二、 以下图为调光台灯电路，可使灯泡两头交流电压在几十伏至二百伏范围内转变，调光作用显著。图一、家用调光台灯电路图二、单结晶体管符号1．单结晶体管和单向

（1）单结晶体管

单结晶体管有两个基极，仅有一个PN结，故称双基极或单结晶体管。图二所示是单结晶体管的图形符号，发射极箭头倾斜指向b1，表示经PN结的只流向bl极。国产单结晶体管有BT3一、BT3二、BT33、BT35等型号。

单结晶体管在必然条件下具有负阻特性，即当发射极I增加时，发射极电压Ve反而减小。利用单结晶体管的负阻特性和RC充放电电路，可制作脉冲振荡器。

单结晶体管的要紧参数有基极直流Rbb和分压比。Rbb是射极开路时b一、b2间的直流电阻，约2～10kW，Rbb阻值过大或过小均不宜利用。另外一个是b一、b2间的分压比，其大小由管内工艺结构决定，一样为～。

（2）单向晶闸管

晶体闸流管又名，简称晶闸管。普遍应用于无触点开关电路及可控整流设备。晶闸管有三个电极：阳极A、阴极K和操纵极G。图三（a）、（b）所示是其电路符号和内部结构。由图可见，晶闸管等效为PNP型与NPN三极管正反馈连接的三端器件。 单向晶闸管有以下三个工作特点：①晶闸管导通必需具有两个条件：一是晶闸管阳极A与阴极K间必需接正向电压。二是操纵极与阴极之间也要接正向电压；②晶闸管一旦导通后，降低或去掉操纵极电压，晶闸管仍然导通；③晶闸管导通后要关断时，必需减小其阳极电流使其小于晶闸管的导通维持。

晶闸管的操纵电压Vc和电流Ic都较小，电压仅几伏，电流只有几十至几百毫安，但被操纵的电压或却能够专门大，可达数千伏、几百安培。可见晶闸管是一种可控单向导电开关，经常使用于弱电操纵强电的各类电路。

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：

１７６　广东职业技术教育与研究２０１３年第６期　

好状态。伤残或功能丧失只在生命晚期出现，且持　

续时间很短＿３＿。要实现健康老龄化目标，护理人员　不但要学会老年疾病的护理知识和技巧．而且要　

掌握促进老年人健康的知识和方法，以维护老年　

人的最佳功能状态。　总之．国家要把老龄社会作为２１世纪中国的　

一个重要国情认真对待，加快老龄化社会保障体　系建设，大力发展老龄产业，加强对老龄社会的前　

瞻ｌ生和战略性研究。这对于我国构建和谐社会，实　现中华民族伟大复兴的“中国梦”有着重大而深远　的意义。　

参考文献　

［１］　雷晓康，张楠．近年我国人口红利问题的研究综述　［Ｊ］．理论学刊，２０１１，（６）：７７—８１．　２］全国老龄工作委员会办公室．中国人口老龄化发　展趋势预测研究报告　Ｍ］．北京：人民出版社．　２００６．　［３］世界卫生组织．健康老龄化理论框架［Ｍ］．北京：人　民出版社，１９９６．　

基于ＰＷＭ调光的高性价比ＬＥＤ台灯设计　

江智莹　（广东省珠海市技师学院，广东珠海５１９０００）　

［摘　要］　针对传统ＬＥＤ调光电路的种种弊端，本文设计了一种基于ＰＷＭ技术的带自动调节的ＬＥＤ调　光电路。它不仅能有效抑制电路瞬态等不稳因素对ＬＥＤ等带来的损害，有效保护ＬＥＤ，而且与专用驱动芯片或　单片机相比具有成本低廉，与传统模拟调光相比具有可靠性高、调节精度高与功耗低等优点。实验证明，其能实　现专用智能芯片的前提下价格能降低一半，功耗却比传统模拟调光灯减少一半。　［关键词］ＰＷＭ调光ＬＥＤ高性价比低功耗照明　

与传统照明光源相比，ＬＥＤ由于其发光效率　高、寿命长、安全、无污染等优点，近年来被广泛应　

用到照明行业，并逐步地取代传统光源，从而引发　

了人类照明史上的第四次革命。而ＬＥＤ驱动电源　

是ＬＥＤ照明的关键技术之一，直接制约了ＬＥＤ产　品的可靠性．ＬＥＤ驱动电源的成熟也至关重要…。　

调光是ＬＥＤ驱动技术发展的一大方向，目前市面　上ＬＥＤ调光的方式主要有＿一种：一是线性调光，二　

科技创新与应用Ｉ　２０１７年第１６期　科技创新　基于Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３单片机的高效智能调光台灯设计　从永正　汪陈松　刘永健　字俊　（安徽工业大学，安徽马鞍山２４３０００）　摘要：文章简要说明一种基于Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３的３２位单片机高效智能调光台灯的设计方案。该设计采用以ＣｏｒｔｅＸ－－Ｍ３为内核的单　片机作为主控单元，通过单片机自，－￣ｅｊ高效内部ＡＤＣ单元调制输出ＰＷＭ波形占空比，通过数字器件处理信号，最终通过降压　型电源管理芯片实现对输出电压的调整，实现无级调整，并可通过液晶显示屏显示当前环境温度、台灯亮度以及使用时间计时　等，并有多种调光模式。　关键词：单片机；高效能：无级调整　前言　现在市场主要销售的调光台灯在调光方面基本上以分档调节　为主，在对电力资源的利用效率方面，大部分产品使用效率并不理　想，在提倡低碳环保的今天，显然是不提倡的。本设计着重人性化设　计，在调级方面采用两种调级方式，即真无级调光与近无级调光。并　且增加了成本低廉但又很实用的温度显示、级数显示、使用时间计　时等功能，这对使用者是有极大帮助的。　ｌ整体设计方案　１．１调级设计　在调级方面．本设计采用两种方案。　（１）真无级调光。该部分采用０～３．３Ｖ电压信号作为信号源，单　片机通过内部高速高精度ＡＤＣ读取该电压值，并以３．３Ｖ为电压基　准，可以精确地换算出相应的百分比，而此时输出的ＰＷＭ波形的占　空比应等于该百分比与１００％的差值．通过旋转型电位器的旋钮，实　现对单片机输｝Ｈ　ＰＷＭ波形的占空比从０％调整到１００％。这就是真　无级调光。这样的无级调光非常精确，可以将满级基数增加到１０００　或更高，远多于市场上同类产品。　（２）近无级调光。该部分采用按键调级方式，既可以通过加减按　键改变级数，也可以采用输入数据的形式达到自己理想亮度级数，　为了有利于调整，该方式的满级数设置为１００，通过加减或者直接　输入的方式得到的数字．以１００为基数得到相应的百分比，同样此　时输出的ＰＷＭ波形的占空比就是该百分比与１００％的差值。　在主控芯片选用为内核的以Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３为内核的　ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ８Ｔ６，该种型号单片机具有明显优势，与８位、ｌ６位传统　单片机相比．该单片机具有体积小、性能稳定、功耗低、运算速度快、　ＡＤＣ转化速度快、精准度高、软件编写方便等特点。性价比远高于其　他类型单片机。　１．２电压调整输出设计　陔设计电压输出调整主要采用降压型电源管理芯片ＬＭ２５９６　开关电源调节器，以输出在０～２４Ｖ为例，通过设计电路，调整部分元　器件即可实现．在该芯片输入ＶＣＣ为２４Ｖ时，其控制端输入一１．３７一　１．３７Ｖ电压，即可使其输出端输出０～２４Ｖ电压，并且控制电压与输　电压直接呈负相关的线性关系。该芯片具有输出功率大，带载能　力强，电源管理效率高等特点。　１．３数字信号处理设计　数字信号处理电路主要以ＬＭ３２４Ｎ集成运算放大器为主，通过　阻容高低通滤波，把主控芯片输出的具有一定占空比的ＰＷＭ信号　滤波为在０～３．３Ｖ之间变化的电压信号，该电压值随着ＰＷＭ占空比　变化，该运放芯片主要实现对该信号的处理，使该电压信号输出范　围调整为一１．３７～１．３７Ｖ，这样就可以使ＬＭ２５９６正常工作，并且该运　放芯片也起到了作为该电压信号的缓冲器的作用。　１．４温度以及调级　示设计　在温度检测采用单总线温度传感器ＢＳ１８Ｂ２０，该传感器使用方　便，单总线，体积小，价格低，抗干扰能力强，测量精度高等特点。显　示采川０．９６寸ｏｌｅｄ液晶　示屏．该显示屏体积小，总线少，能耗低，　显示信息量大且清晰等特点，适合在本设计中使用。　２系统设计实现　２．Ｉ调级电路　（１）真无级调光电路。信号来源是３．３Ｖ电源通过３．３Ｋ旋转变　阻器接地，旋转旋钮，分压得到０—３．３Ｖ电压值，通过ｌＫ限流串联至　单片机１０口，并联瓷片电容和电解电容起高低通滤波作用，对输入　电压信号进行滤波，防止纹波干扰。　（２）近无级调光。使用普通按键，按照矩阵键盘方式进行排布，　使得在不占用过多引脚的情况下可以产生一定数量的按键供使用　一６２一　者进行加减键入以及直接输入的方式调整级数。　两种调光方式通过拨码开关进行模式选择，并在液晶屏显示模　式以及当前级数。　２＿２电压调整输出电路　ＬＭ２５９６调压输出电路如图ｌ所示，由ＬＭ２５９６芯片特性知ｖ　（ＦＢ）：１．２３Ｖ。对该电路进行分析，可知：Ｖ（ＦＢ）＝【Ｒｌ　Ｖ（ＯＵＴ）／（ＲＩ＋　Ｒ２＋Ｒ３）】＋【（Ｒ２＋Ｒ３）　Ｕ（ｉｎ）／（Ｒ】＋Ｒ２＋Ｒ３）】　经过计算，当输入ｕ（ｉｎ）在一１．３７一１．３７Ｖ之间变化时，该调压电　路输出电压值Ｖ（ＯＵＴ）为０—２４Ｖ，并呈负相关线性变化，无论是输出　电压还是输出电流，都符合本设计要求。　２－３数字信号处理电路　该电路主要由ＬＭ３２４Ｎ集成运算放大器构成，此芯片为１４Ｐ型　芯片，每片芯片含有四组运放器，以及公用的工作电压输入端，即正　负电源。其中先通过电阻电容组成的滤波电路将ＰＷＭ波转成电压　信号，变化范围为０—３．３Ｖ。经过由ＬＭ３２４Ｎ组成的差分放大电路，使　得电压信号变化为一Ｉ．３７～１．３７Ｖ，其中单片机与处理电路输入间、处　理电路输出与电压调整电路之间与经过由ＬＭ３２４Ｎ组成的缓冲电　路，目的是　配前后的不同时间常数的电路。　图１　２．４软件程序设计　初始外部信号采集ＡＤＣ转换、测温和ｏｌｅｄ显示具体程序在各　类电子信息论坛上均有，本文也不进行详细的说明。在ＰＷＭ波形输　出方面，使用单片机内部专门ＰＷＭ波的定时器编写程序，这样定时　准确，且易于操作。在工作模式切换以及按键改变级数方面，采用外　部中断扫描方式，这样不仅提高对数字键人读取的准确度，还提高　主控芯片的工作效率。　３设计总结　无论是在真无级情况下还是近无级情况下，经测定，灯泡两端　电压均满足设计需求，按键值读人无误，按键输入级数可以准确达　到设定亮度，旋钮开关可以实现无级调整，温度读取准确，级数显示　准确，使用时间计时准确，实现了设计的初衷。　参考文献　【ｌ１华成英．模拟电子技术基础（第五版）【Ｍ】．高等教育出版社．　［２】童诗白．数字电子技术基础（第五版）【Ｍ】．高等教育出版社．　【３】张洋．原子带你玩转￥ＴＭ３２库函数版（第二版）【Ｍ】．北京航空航天　大学出版社．　作者简介：从永正（１９９７，０１一），男，汉族，学历：本科，研究方向　测控技术与仪器。