1966年IngoMaurer受惠于波普艺术设计了其第一件作品：一款拥有有巨大灯泡的台灯，完成了其向电灯的发明者爱迪生的敬礼。此后的30多年间，IngoMaurer 一直为光――简单之美的诗意追求而不断创造。1992年，Lucellino带着诗意的天使翅膀飘落人间――这也是IngoMaurer最受赞誉和畅销的作品。工作在慕尼黑的“诗人”既不是极简主义者也不种牢牢守着那些设计理论的设计师。只有对“无限多样性”的追求才是IngoMaure的一件件作品所要平静地阐发的。对他而言，设计不过是一种可以从日常生活就能获取灵感的有趣科学。一件件的作品的创作可以说也就是一次次和灵感的偶遇，IngoMaurer用他安静的敏锐将它们（灵感）捕获，再用他诗人的气质将一切的美展现给一双双为之闪亮的双眸。而IngoMaure对光的材料的研究尝试和革新才是其塑造一件件诗意作品的前提。从还在学生时代作学校的印刷工起Ingo就一直思考这用“纸”来塑造光的形状。1980年的Lampampe和1997年的Zettel?z就是来于纸的创造。而对织物的运用以及塑造雕塑般的视觉效果则是Ingo设计中的又一大特色。而IngoMaure还走在技术的前沿，是一个“先锋诗人”。LED（发光二极管）技术刚出现，IngoMaure马上就把其运用到了LaBellissimaBrutta（1997）的设计上，让新技术散发诗的光芒。其后作品ohoodoo(1999),Stardust(2000)和El.E.Dee(2001)的设计则无一不继续延续了IngoMaure试验风格和技术先锋的诗意设计美学。
[台灯]
台灯
220V电源电压经变压器T降压后输出12V的交流电压，经二极管VD1～VD4整流、电容C1滤波后，由可调稳压集成块LM317稳压，输出稳定的可调电压供白色发光管LED1~LEDl5使用。为了能使灯光可调，这里由三极管VT和电位器RP1等元件组成输出电压调节电路。用三极管作调节元件是由于带开关绝缘性能好、阻值又低的电位器难于找到，只能使用一般调光台灯的电位器，阻抗在500kΩ左右，所以无法对电压直接进行调节，故使用了三极管。调节电压方法是：由于通过电阻R1和三极管集电极的电流为5mA恒定不变，这样三极管VT的集一射极电压可通过调节偏流电阻来改变。当电位器RP1的阻值调小时，偏流变大，集．射极电压变小，输出电压也变小；反之，集一射极电压变大，输出电压也变大。这样通过调节可以使输出电压在8～10V之间变化，实现对发光管的亮度调节。发光管由三只串联为一组，五组并联制成。由于白色发光管最大工作电压在3.5V，三只发光管串联为10.5V，考虑到每只发光管工作电压略有不同，故稳压电源输出电压取10V
触控式台灯的原理是内部安装电子触摸式IC与台灯触摸处之电极片形成一控制回路。当人体碰触到感应之电极片，触摸信号藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号，就可控制开灯；如再触摸一次，触摸信号会再藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号，当交流电过零时，灯自然熄灭。不过有时停电后或电压不稳也会有自行亮起情形，如果触摸接收信号敏感度极佳纸张或布也是可以控制的
编辑本段历史
台灯
IngoMaurer是生于1931年的德国设计师。大大小小的设计杂志上似乎都不得不提到这位“光之诗人”。而几乎毫无疑问的IngoMaurer是这个世界上对光（灯）投入了最多心血和智慧的设计师。
IngoMaurer是生于1931年的德国设计师。距今为止IngoMaurer设计了120多种不同类型的灯和照明装置，而世界上更是有着无以记数的展会现场，公共空间，建筑设施，私人处所的美妙氛围是由IngoMaurer所一手营造。IngoMaurer最早的自发的接触到光（灯）的设计来源于其对灯的着迷，他为之形容为“perfectunionoftechnologyandpoetry”（技术与诗意的完美结合）。1966年IngoMaurer受惠于波普艺术设计了其第一件作品：一款拥有有巨大灯泡的台灯，完成了其向电灯的发明者爱迪生的敬礼。此后的30多年间，IngoMaurer一直为光――简单之美的诗意追求而不断创造。1992年，Lucellino带着诗意的天使翅膀飘落人间――这也是IngoMaurer 最受赞誉和畅销的作品。工作在慕尼黑的“诗人”既不是极简主义者也不种牢牢守着那些设计理论的设计师。只有对“无限多样性”的追求才是IngoMaure的一件件作品所要平静地阐发的。对他而言，设计不过是一种可以从日常生活就能获取灵感的有趣科学。一件件的作品的创作可以说也就是一次次和灵感的偶遇，IngoMaurer用他安静的敏锐将它们（灵感）捕获，
再用他诗人的气质将一切的美展现给一双双为之闪亮的双眸。而IngoMaure 对光的材料的研究尝试和革新才是其塑造一件件诗意作品的前提。从还在学生时代作学校的印刷工起Ingo就一直思考这用“纸”来塑造光的形状。1980年的Lampampe和1997年的Zettel’z就是来于纸的创造。而对织物的运用以及塑造雕塑般的视觉效果则是Ingo设计中的又一大特色。而IngoMaure还走在技术的前沿，是一个“先锋诗人”。LED（发光二极管）技术刚出现，IngoMaure马上就把其运用到了LaBellissimaBrutta（1997）的设计上，让新技术散发诗的光芒。其后作品
ohoodoo(1999),Stardust(2000)和El.E.Dee(2001)的设计则无一不继续延续了IngoMaure试验风格和技术先锋的诗意设计美学。
造型独特的台灯(20张)
编辑本段工作原理
台灯
220V电源电压经变压器T降压后输出12V的交流电压，经二极管VD1～VD4整流、电容C1滤波后，由可调稳压集成块LM317稳压，输出稳定的可调电压供白色发光管LED1~LEDl5使用。为了能使灯光可调，这里由三极管VT和电位器RP1等元件组成输出电压调节电路。用三极管作调节元件是由于带开关绝缘性能好、阻值又低的电位器难于找到，只能使用一般调光台灯的电位器，阻抗在500kΩ左右，所以无法对电压直接进行调节，故使用了三极管。调节电压方法是：由于通过电阻R1和三极管集电极的电流为5mA 恒定不变，这样三极管VT的集一射极电压可通过调节偏流电阻来改变。当电位器RP1的阻值调小时，偏流变大，集．射极电压变小，输出电压也变小；反之，集一射极电压变大，输出电压也变大。这样通过调节可以使输出电压在8～10V之间变化，实现对发光管的亮度调节。发光管由三只串联为一组，五组并联制成。由于白色发光管最大工作电压在3.5V，三只发光管串联为10.5V，考虑到每只发光管工作电压略有不同，故稳压电源输出电压取10V。
编辑本段台灯功能
台灯，根据使用功能分类有：阅读台灯、装饰台灯。
阅读专用台灯学习台灯装饰台灯与一体
阅读台灯，灯体外形简洁轻便，是指专门用来看书写字的台灯，这种台灯一般可以调整灯杆的高度、光照的方向和亮度，主要是照明阅读功能；
装饰台灯外观豪华，材质与款式多样，灯体结构复杂，用于点缀空间效果，装饰功能与照明功能同等重要。
居室的台灯已经远远超越了台灯本身的价值，台灯已经变成了一个不可多得的艺术品。在轻装修重装饰的理念下，台灯的装饰功能也就更加明显。
台灯除了阅读、装饰外。最新科技的还像机器人一样，会动，会跳舞。自动调光。播放音乐。时钟，视频，触摸等功能，特价是陶瓷工艺的台灯还具有收藏的价值。
编辑本段台灯风格
根据风格分类有：现代台灯、仿古台灯、欧式台灯、中式台灯。
根据材质分类有：五金台灯、树脂台灯、玻璃台灯、水晶台灯、实木台灯、陶瓷台灯等等。
编辑本段使用场所
使用场所不同，选用的台灯大小尺寸
不同造型的台灯(20张)
、风格、材质也略有区别。比如酒店用的台灯就比家居装饰台灯的尺寸大很多，特别是用于酒店大堂的台灯，外形尺寸更大、厚重豪华。欧式仿古台灯经久耐看，配套欧式建筑风格，有锦上添花的效果。现代商务酒店套房，则配套一些现代简约台灯，清爽简洁，不拖泥带水，也会令人耳目一新。豪华高档次的台灯，与适合的环境相搭配，点缀空间效果好情况下，无论灯是亮的，还是关着的，都是一件艺术品！
编辑本段选购技巧
台灯
书写台灯的光源一般有四大类：白炽灯、卤钨灯、荧光灯和LED。三类光源各有利弊，不同的人可能喜欢不同光源的光色和亮度，应因人而宜。为了能将大部份的光线投射到桌面，书写台灯的光源安装位置通常是水平或向下。
在选购书写台灯时，除了检查其光学性能外，还应检查其他性能是否合格。
一拉、二调、三摇、四触摸。“拉”是指将电源线插头拔离插座，用力将电源线拉向灯腔外，看电源线的
台灯图片(8张)
连线是否牢固。电源线不能从灯腔中脱落。“调”是指调节台灯的各种工作位置，调节时，不能发出声响，调节后工作位置应能方便可靠地锁紧。“摇”是指将台灯调至最不利的工作位置，然后轻轻摇晃台灯放置的平面，看台灯是否容易翻倒，台灯平稳性不好，就容易翻倒。“触摸”是指将台灯点亮一段时间（2小时）后，用手触摸灯罩等使用时容易触及的发热部件是否烫手，以防日后使用时被意外烫伤。
编辑本段台灯光源特点
健康
★ 享受现代化的照明，避免不良照明对人类健康的影响。专家提示，当必须使用室内照明时，应把握好照明五原则：
1、采用广泛的照明，光线应照射到整个桌面；
2、采用均匀的照明，每一部分的照明度都要一致；
台灯
3、保持稳定的照明，光源不要时暗时明或闪烁；
4、保持充足的照明；
5、最后注意不要让光线直射于眼睛。
★ 用灯时应有健康照明的常识：例如阅读的最佳照度和年龄有很大的关系，老人所需要的照度是小孩的15倍。
★ 高频护眼灯为何有电磁辐射：
高频护眼灯为了克服50hz荧光灯的频闪采用4万～5.5万hz频率，不可避免就会带来高频电源的电磁辐射。环保专家指出过量的电磁辐射可能造成心悸、失眠、白细胞减少、记忆力减退，甚至造成免疫功能降低，心血系统、神经系统受损。
电磁辐射伤害是累积的，距离越近，体重越轻，受其伤害越大。多一分防护，少一分危险已成共识。
★ Led是一种半导体固体发光器件：有体积小、重量轻、亮度高、能耗低、寿命长、安全性高、色纯度高、方向性好、维护成本低、环保无污染等优点。
★Led照明是一种绿色光源：工作电压低，耗电量少；性能稳定，寿命长(一般为10 万小时)；抗冲击，耐振动性强；led照明产品能提供优质的光环境，提升照明系统的光效，没有红外和紫外的成分，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；改善眩光，减少和消除光污染。零频闪，不会使眼睛产生疲劳现象。无电磁辐射，杜绝辐射污染保护大脑。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是环保的健康光源。长期使用可保护视力，预防近视。缺点：1，价格贵。2，目前能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距。3，目前能做到的寿命和理论寿命（10w小时）还有很大差距。4，还是有一定的发热量。5，光衰还可以大幅度缩小。
优质
★ 优质光源是绿色照明的基础。优质光源应具有以下三个方面的特征。
第一、光谱成分中应没有紫外光和红外光。长期过多接受紫外线，不仅容易引起角膜炎，还会对晶状体、视网膜、脉络膜等造成伤害。红外线极易被水吸收，过多的红外线经过人眼晶状体聚集时即被大量吸收，久而久之晶状体会发生变性，导致白内障。
第二、光的色温应贴近自然光。人们长期在自然光下生活，人眼对自然光适应性强，视觉效果好。
第三、灯光为无频闪光。普通日光灯的供电频率为50赫兹，表示发光时每秒亮暗1
台灯
00次，属于低频率的频闪光，会使人眼的调节器官处于紧张的调节状态，导致视觉疲劳。如果发光时的频率提高到数百、数万赫兹以上--—成为高频率，人眼即不会有频闪感觉；但真正的无频闪是直流供电或半导体固体发光器件（如led发光二极管）发出的光称为无频闪光。
★ 市场上称为无频闪的护眼台灯很多。大多数的台灯采用电子镇流器提高频率的方式工作，只能称为高频闪而不是真正的无频闪台灯。
★直流护眼灯，台灯史上新的里程杯，通过把交流电先变成直流电，用直流电点灯，直流供电，就一点不闪了,使用时光线接近自然光，很亮，但一点不刺眼。达到真正无频闪，无辐射。
编辑本段光学性能要求
书写台灯处于正常工作位置时，主要的光学性能要求有三点
（1）遮光性
人处于正常坐姿的情况下，眼睛向水平方向看，应看不到灯罩的内壁及光源；
应确保受台灯照射的工作区域内，照度相对均匀，不能产生特别亮或暗的光斑，只有确保这三点基本的光学性能要求，才能减缓眼睛的疲劳，才能称得上是台书写台灯。
调光台灯原理图如图l所示。一、调光电路的原理电源开关K、、灯泡ZD、可控硅仪,R、电感L与灯泡构成主回路。如果K,闭介,当召〔火异通时,灯泡ZD即通电感L接220V 电源而发光,当2双了R关断时,ZD则熄灭。微调电阻R,、电位器尺:、电阻R:、R;,电容C:、C。及双向二极竹ST构成B〔火的触发电路。调凡的阻值,可以改变BcR可控硅在电源交流电压侮半个周期中开始导通的时间,从而改变流过ZD的电流,达到调节电灯泡亮度。R。的阻值越大,B(沃开始导通的时间越短,灯光越暗,反之亦然。二、故障检修 1.不亮造成灯泡不亮的故障原因有以下: (1)可控硅月C尺权坏,表明石℃尺不具有触发导通功能,灯泡辘不会发光,不管是月CR导通和短路,可用万用表和代换法修理。(2)双向二极管损坏,双向二极管ST内部渐路,触发二极管就不工作,可控硅旧CR就不能导通,灯泡就不能发光,更换ST修理。.
(3)亡,或C;击穿短路。电容C:、C。击穿,ST就不”吧、几上图]可能场通,也就无法触发川拧硅召CR…L作,灯泡也就不会发光,只要更换新的电吞就可以了。2.不能调光(1)在最亮的......
亮度可调的无频闪荧光灯
申请号/专利号：01241328
本实用新型公开了一种亮度可调的无频闪荧光灯，在输出谐振电路中的谐振电感为多档可调的可变电感器，可变电感器由一组串联电感线圈Ｔ１和一个多档选择开关Ｋ２组成，串联电感线圈Ｔ１的起始端及多档选择开关Ｋ２的公共端与输出谐振电路相连。通过改变接入输出谐振电路的电感量，改变谐振频率，实现亮度调节，其工作面照度可在６００ＬＸ－３０００ＬＸ之间分档变化，满足使用者对亮度的不同要求，避免亮度太暗或太亮造成的眼睛疲劳，从而达到保护视力的目的。
申请日：2001年04月23日
公开日：
授权公告日：2002年02月20日
申请人/专利权人：沈阳佳生保健科技有限公司
申请人地址：辽宁省沈阳市和平区十三纬路十巷3号
发明设计人：刘辉;冯宇
专利代理机构：沈阳杰克知识产权代理有限公司代理人：罗洪杰
专利类型：实用新型专利
分类号：H05B41/40
LED调光器的原理有三种 1. 波宽控制调光（Pulse Width Modulation，简称PWM） 将电源方波数位化，并控制方波的占空比，从而达到控制电流的目的。 2. 恒流电源调控 用模拟线性技术可以轻易调整电流的大小。 3. 分组调控 将多颗LED分组，用简单的分组器调控。 上述1.2.两种方法是可以用可调电阻旋钮做无段控制。由于PWM模块技术 化的成熟，成本降低。很难从价格方面判定是使用何种方式的控流。然而可调电阻本身并不是一个很可靠的元器件。往往因为灰尘的进入或者制造流程的不严紧，在操作可调电阻时会有瞬间跳空的故障，那么光源就会闪动。这种闪动在用PWM 方式情况比较不明显，在用线性技术调控电流的情况较明显。 不论何种方式调控电流，都是可以改成触动式按键开关（Tact Switch）或独立分组开关（例如分组器、遥控器）来控制灯光。这样的质量比较可靠，使用寿命要长很多。实在有必要用可调电阻做细腻的灯光调控，建议用高质量的可调电阻（通常要几元到10几元）。 无论LED是经由降压、升压、降压/升压或线性稳压器驱动，连接每一个驱动电路最常见的线程就是须要控制光的输出。现今仅有很少数的应用只需要开和关的简单功能，绝大多数都需要从0～100%去微调光度。目前，针对光度控制方面，主要的两种解决方案为线性调节LED的电流(模拟调光)或在肉眼无法察觉的高 频下，让驱动电流从0到目标电流值之间来回切换(数字调光)。利用脉冲宽度调变(PWM)来设定循环和工作周期可能是实现数字调光的最简单的方法，原因是 相同的技术可以用来控制大部分的开关转换器。 PWM调光能调配准确色光 一般来说，模拟调光比较容易实行，这是因为LED驱动器的输出电流变化与控制电压成比例，而且模拟调光也不会引发额外的电磁兼容性(EMC)/电磁干扰(EMI)潜在频率问题。然而，大部分设计采用PWM调光的理由都是基于LED的基本特性，即放射光的位移是与平均驱动电流的大小成比例(图1)。对于单色LED来说，主要光波的波长会发生变化，而在白光LED方面，出现变化的是相对色温(CCT)。对于人们的肉眼来说，很难察觉出红、绿或蓝光LED中的奈米波长变化，尤其是当光的强度也同样在改变，但是白光的色温变化则比较容易察觉出来。大多数的白光LED都包含一片可放射出蓝光频谱光子的晶圆，这些光子在撞击磷光涂层后便会放射出各种可见光范围内的光子。在较小的电流下，磷光会成为主导并使光线偏向黄色；而在较大电流下，LED放射出来的蓝光则较多，使得光线偏向蓝色，同时也会产生较高的CCT。对于使用超过一个白光LED的应用，在两个相邻LED 之间出现的CCT差异会很明显，且视觉令人不悦，此概念可以进一步延伸将多个单色LED光线混和在一起的光源。一旦超过一个光源，任何出现在它们之间的CCT差异都会令人感到刺眼。
触控台灯的设计与制作 摘要：21世纪，人类迈进了信息社会的崭新时代，信息社会的基础是电子技术。随着电子技术的迅猛发展，它在各个工业领域的应用更加广泛。社会对电子产品的需求也日益增多，对电子产品的要求也越来越来高。当今电子技术应用的飞速发展，及其应用范围不断扩大。可以说，在人们的日常生活生产中处处都离不开电子产品，它打破了人们的传统设计思想，很多都应用模拟电路、脉冲数字电路、逻辑部件来实现的功能，凭借其操作简便、智能化程度高、体积小、集成度高、功能强大、抗干扰能力强、可靠性高等独特的优点，在各个领域都得到了广泛的应用，尤其是家用电器领域发挥了更大的作用。 关键词：单稳态触发器、晶闸管、驱动电路 本设计通过触摸台灯的金属部分就能控制台灯的开与关以及亮度。同时也可以通过键控实现控制功能。该设计主要采用模拟电路，数字电路以及电力电子的相关知识。同时在制造电路板的过程中也运用了PCB设计的有关知识及软件。 一、硬件设计 触控式台灯的工作过程是内部安装电子触摸式芯片与台灯触摸处之电极片形成一控制回路。当人体碰触到感应之电极片，触摸信号藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号，就可控制开灯；如再触摸一次，触摸信号会再藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号，当交流电过零时，灯自然熄灭。 (—)、设计思路 该装置电路（见附图一）。当人手碰一下金属触片A，人体上的杂波信号便通过C3加到时基电路的2脚，2脚被触发，整个触发器翻转，3脚输出高电平，输出经限流电阻R加到可控硅控制极，可控硅VS导通，ZD点亮。 需要关灯时，用手碰一下金属片B，感应信号经C4加到时基电路的6脚时，6脚被触发，3脚输出低电平，可控硅失去触发电流而截止，电灯熄灭。电路中的C3、C4是耦合电容，又能防止因个别元件的破坏而造成的麻电现象。电路中的C1、C1、VD、VDW组成6V直流供电电源。 这里介绍的触模式灯开关只用一个触摸电极片，就能完成开灯和关灯。触模式灯开关一样，采用相线式开关的两线制，可以直接取代通开关而不必更改室内原有布线。
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
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，
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
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;
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。
看到论坛上有朋友问起LED调光原理，正好手头上有一份这样的资料，发上来大家一起看看。帖子主要对大电流LED调光原理进行了对比分析，是一篇 不错的文章。 一般来说，LED调光技术的运用不仅可以提高对比度，还可以减少耗电量。下面将对大电流LED调光原理进行对比分析。 对比度一般都被定义为系统可产生出的最亮色彩(白色)与最暗色彩(黑色)的发光度比率。可以通过控制进入的正向电流来调节LED的亮度级别，即模拟调光。LED的色彩可以随着正向电流的变化而位移，因此对于一些可容忍色彩位移的低档照明系统而言，模拟调光不失为一个合适的选择。但是，对于基于LED的LCD显示屏等的高端应用来说，为获得想要的色彩一致性和各种亮度级别，就必须采用更复杂的调光技术。针对高端应用的LED驱动器一般都采用固定频率工作模式与PWM调光机制。在PWM调光中，LED正向电流以减少的占空比在0%至100%间转换，以进行亮度控制。然而，PWM调光信号的频率必须大于100Hz，以免出现闪烁或抖动。为尽量降低可听到噪声和辐射，高端照明系统的调光频率范围一般要求几万赫兹。可是，更高的调光频率将大幅缩小驱动的调光范围，反而降低系统的最大亮度。本文将探讨在固定频率、时间延迟磁滞控制和固定导通时间的降压式LED驱动器中，高频PWM调光技术的性能表现，并通过测试数据来衡量不同配置下的性能。 LED调光范围
在PWM调光中，LED正向电流以受控的占空比(DDim)进行开/关(ON/OFF)，以达到想要的亮度级别。DDim的动态范围定义了PWM调光配置所能实现的最大亮度级别。如上所述，LED亮度与LED正向电流成比例，因此，在使用PWM 调光配置时所得到的最高和最低LED电流平均值分别由式1和式2表示。 ILED_Max=DDim_Max×ILE D (1) ILED_Min=DDim_Min×ILED (2) 其中，ILED为LED电流，ILED_Max为LED电流的平均最高值，ILED_Min 为LED电流的平均最低值，DDim_Max为最大调光占空比，DDim_Min为最小调光占空比。因此，最高和最低LED明亮的比率，又被看作PWM调光范围，用 式3表示。 调光范围=DDim_Max/DDim_Min (3) 式3表示PWM调光范围与最大、最小调光占空比之间的关系。对于给定的调光频率FDim，DDim_Max表示最大占空比，即LED电流在下一个调光周期开始前，从所需的正向电流降低至零的时间;DDim_Min表示最小占空比，即LED电流由零升至所需的正向电流(IF)的时间。
金沙县中等职业学校实训方案 2017学年春季学期 专业电子技术应用 课程名称电子产品制作与调试班级 15秋电子1、2班 指导教师明云飞 时间第13周
实训项目调光台灯电路的制作与测试 实训时间第 13 周实训课时 6 实训目标知识目标：掌握单向晶闸管、单结晶体管及调光台灯电路的工作原理。 技能目标：1、提高单向晶闸管、单结晶体管的识别与检测能力。 2、提高调光台灯电路的布局、焊接与调试、排故能力。 安全目标：规范、高效使用实训工具及设备。 实训准备1、项目所需元件 2、数字万用表、直流电源设备 3、焊锡 4、学生的实训任务书 实训重点1、单向晶闸管、单结晶体管的识别与检测能力。 2、调光台灯电路的布局、焊接与调试、排故能力的提高。 实训过程一、实训任务解读 （一）按照工位号为学生发放实训任务书，完成基本信息的填写。（二）教师解读本次实训的任务，强调注意事项。 1、实训任务安排 （1）自主完成项目所用元件的识别与检测。 （2）独立完成调光台灯电路的制作与测试及记录。 （3）独立完成任务书上布置的实训任务。 2、注意事项 （1）同学们在规定的工位完成电路的焊接，禁止随意离开自己的工位。（2）调试过程中规范使用电源设备，严格按照电路的电源要求通电。 二、知识准备 （一）MCR100-6、BT33的识别与工作原理 1、MCR100-6的识别与工作原理 （1）引脚图：文字一面朝向自己，从左至右为阴极（K）、 控制极（G）、阳极（A）。 （2）工作原理 晶闸管的导通条件为：在阳极和阴极间加电压，同时在控制极和阴极间加
正向触发电压。其关断方法为：减小阳极电流或改变阳极与阴极的极性。 2、BT33的识别与工作原理 （1）引脚图 （2）工作原理 当合上开关S 接通电源后，将通过电阻R 向电容C 充电(设C 上的起始电压为零)，电容两端电压v C 按τ= RC 的指数曲线逐渐增加。当v C 升高至单结晶体管的峰点电压V P 时，单结晶体管由截止变为导通，电容向电阻R 1放电，由于单结晶体管的负阻特性,且R 1又是一个50~100Ω的小电阻，电容C 的放电时间常数很小，放电速度很快，于是在R 1上输出一个尖脉冲电压v G 。在电容的放电过程中，v E 急剧下降，当v E ≤V V (谷点电压)时，单结晶体管便跳变到截止区，输出电压v G 降到零，即完成一次振荡。 放电一结束，电容又开始重新充电并重复上述过程，结果在C 上形成锯齿波电压，而在R 1上得到一个周期性的尖脉冲输出电压v G ，如图7-2-4 (b )所示。 调节R （或变换C ）以改变充电的速度，从而调节图7-2-4 (b)中的t 1 时刻，如果把v G 接到晶闸管的控制极上，就可以改变控制角α的大小。 （四） 调光台灯电路的工作原理 - R R 2 S BT C + E R 1 B 2 B 1 v G 充电 放电 o v G ωt ωt V P o V E t 1 t 2 V V
电路工作原理 该自动调光台灯电路由电源电路和光控电路组成，如图3-201所示。 电源电路由电源开关S、滤波电容器Cl、C2、电感器L、整流桥堆UR、限流电阻器Rl 和稳压二极管VS组成。 光控电路由光敏电阻器RG、电阻器肥-R4、电位器RP、电容器C3、晶位管V1、双向触发二极管V2和晶闸管VT组成。 接通电源开关S，交流220V电压经Cl和「滤波、UR整流后分为两路:一路经Rl限流、VS稳压及C2滤波后，为光控电路提供9V直流工作电压;另一路经照明灯EL加在晶闸管VT 两端。 光敏电阻器RG作为光线检测探头，用来检测书本处的光照度。当书本处光照度不足时，RG的阻值增大，使Vl的基极电位降低，集电极电流增大，C3的充电时间缩短，使触发脉冲相位前移，晶闸管VT的导通角增大，EL的亮度增加;反之，当书本处光照度增加时，VT的导通角会变小，EL的亮度会减弱，从而实现了自动调光的目的。 元器件选择 Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R4选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。 RP选用有机实心电位器或合成膜电位器。 RG选用MG43或MG45系列的光敏电阻器，其亮阻应在5-lOkO之间。使用时用两根6Oc m的导线引出，装在带透明窗的塑料盒内，作为光线检测探头。 Cl选用耐压值为400V的涤纶电容器或CBB电容器;C2选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3选用独石电容器。 VS选用lW、9V的硅稳压二极管。 UR选用lA、400V的整流桥堆。 Vl选用S9012或C8550型硅PNP晶体管;V2选用DB3或2CTS系列的双向触发二极管。 VT选用TLC336A(3A、600V)型双向晶闸管。 L选用高频扼流圈。
常用调光方法的工作原理 1、脉冲宽度调制（PWM）调光法 这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率的调节。半桥逆变器的最大占空比为0.5，以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间，以避免两个功率开关管由于共态导通而损坏。 这种调光控制法能使功率开关管导通时工作在零电压开关（ZVS）状态，关断瞬间需采用吸收电容以达到ZCS工作条件，这样即可进入ZVS工作方式，这是它的优点，同时EMI 和功率开关管的电应力可以明显降低，然而，如果脉冲占空比太小，以致电感电流不连续，将会失去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电应力加大，这种不连续电流导通状态将导致电子镇流器的工作可靠性降低并加大EMI辐射。 除了小的脉冲占空比外，当灯电路发生故障时，也会出现功率开关管的不连续电流工作状态，当灯负载出现开路故障时，电感电流将流过谐振电容，由于这个电容的容量较小，所以阻抗较大，而在这个谐振电容上产生较高的电压。除非两个功率开关管有吸收保护电路，否则这时功率开关管将承受很大的电压应力。 2、改变半桥逆变器供电电压调光法 利用改变半桥逆变器供电电压的方法实现调光有以下优点： ①利用调节半桥逆变器供电电压来实现调光。 ②脉冲占空比（约0.5）固定，使半桥逆变器工作在软开关工作状态，并可在镇流电感电 流连续的工作条件下实现宽调光范围的调光（这也可使开关控制电路简化）。 ③由于开关工作频率固定，所以可以针对给定的荧光灯型号简化控制电路设计。 ④由于开关工作频率刚好大于谐振频率，所以可以降低无功功率和提高电路工作效率。 ⑤由于开关工作频率固定，所以可以比较方便地确定灯负载匹配电路中无源器件的参数。 ⑥可在较宽的灯功率范围内（5%~100%）保持ZVS工作条件。 ⑦在很低的半桥逆变器供电电压下，电子镇流器电路将会失去较开关特性，会出现镇流 电感电流不连续的工作状态。然而在直流供电电压很低的情况下，这种工作状态不再是个问题，这时功率开关管的电应力和损耗都将很小，即使工作在硬开关，在低直流供电电压情况下（如20V）也不会产生太多的EMI辐射。 ⑧可实现平滑和几乎线性的灯功率调节控制特性。 ⑨可得到低功率解决方案，半桥逆变器的供电电压可以选得很低（如5%~100%的调光范 围对应30~120V），这样可采用低电压电容和低耐电压值的功率MOSFET。
2010年全国中等 职业学校 信息化教学大赛 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
《电气自动化课程设计报告》 题目：调光台灯的设计与制作 系别：机电工程系 专业：电气自动化 班级：零九电气二班 学号：2009010102039 姓名：宋顺勋 指导教师：冯凯 2012年3月1日星期四
内容摘要 调光台灯是日常生活中必不可少的照明工具，和我们的生活息息相关。可是大家知道它的工作原理和制作方法吗？下面我们来介绍一下晶闸管相控调光台灯的工作原理和制作方法。 调光台灯是通过旋转调光旋钮进行调光的，也就是改变流过灯泡的电流强度，实现调光的。调光的方法有许多种，下面我们来介绍一下晶闸管相控调光法。 晶闸管相控调光法就是通过改变控制晶闸管的导通角，改变输出电压的大小，从而实现调光的。调光台灯由整流电路和触发电路组成，通过改变滑动电阻的来控制电压的大小，从而实现调光的。
目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计要求及内容 (2) 三、课程设计报告内容 (3) 四、课程设计的心得体会 (4) 五、参考文献 (5)
1.课程设计目的 毕业课程设计是课程的总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的 基本训练，加深对该课程知识的理解。在整个教学计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力: 1. 通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础知识、基础理论、基本技能进行分析和解决问题的能力； 2.通过该系统的设计使学生进一步熟悉可控整流的应用，掌握印制电路板设计与制作的方法； 3. 培养查阅搜集与本设计有关书籍的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 4. 树立既考虑技术上的可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力； 5. 用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2.课程设计的要求及内容 1)晶闸管调光台灯电路的设计 2)晶闸管调光台灯元器件的选择与使用 3)调光台灯的波形仿真 4)调光台灯印制电路板制作与安装 3.课程设计报告内容
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，
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A T89S51 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。
调光台灯电路 调光台灯的电路非常简单，仅仅是一个可控硅调压电路而已。市场上见到的电路大多是第二个图所示的电路，工作原理是：当交流电的正半周或副半周到来是，经过全桥整流，加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电，当电容C1上的电压达到一定数值后，就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮，可以改变充电的时间，从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6，二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。 第一个图所示的电路性能更好一些，可以控制更大功率的电器。 普通调光台灯电路剖析 第一个电路中，220V交流电源直接通过灯泡、电阻R1、R2对电容C充电，当C两端电压达到双向触发管（DB-3）的导通电压时，双向触发管导通，双向可控硅VS也同时被触发导通，灯泡点亮。调节R2能改变C的充／放电时间常数，因而改变触发脉冲的长短，改变了VS的导通角（导通程度），达到调 节灯泡亮度的目的。 第二个电路中，由灯泡、开关S、整流管VD1～VD4、单相可控硅VS与电源构成主电路；由电位器RP、电容C、电阻R1、R2构成触发电路。接通220V 交流电源后，经过VD1~VD4全桥整流得到脉动直流电压加至RP，给电容C充电，当C两端电压上升到一定程度时，就会触发可控硅VS导通，灯泡点亮。同样的，调节RP能改变C的充／放电时间常数，因而改变触发脉冲的长短，改变了VS的导通角（导通程度），达到调节灯泡亮度的目的。 调光台灯的设计 电路中，由电源插头XP、灯泡EL、电源开关S、整流管VD1～VD4、单相晶闸管VS 与电源构成主电路；由电位器RP、电容C、电阻R1与R2构成触发电路。将XP插入市电插座，闭合S，接通220V交流电源，VD1~VD4全桥整流得到脉动直流电压加至RP，调节
吉林大学 电子设计大赛豪华版调光台灯
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第一章引言 引言：LED 是利用电子移动来发光，直接把电能转换成光能。因此，LED 的耗电量仅为传统灯泡的1/10，使用寿命却100 倍于传统灯泡。本设 计应“环保、节能”的主题，切合了当代学生的需求，采用低功耗单片机mega16 做系统的控制，LED可根据外界光强自动调光，也可根据人体感应自动关闭或打开，同时可旋钮控制。旋钮是用电位器做成旋转就可以调节光的亮度。LED 的亮度是通过单片机输出不同的PWM 波控制开关电源的输出电压，使LED 两端电压改变来完成的。PWM占空比不一样，则电压的平均值不一样。同时考虑到实用性，我们又在系统中加入了ds1302时钟模块,使之具有了走时，设定闹钟的功能。 第二章方案选择 1、以高亮度LED 为光源，以mega16单片机为主控芯片； 2、系统分为控制模块，时钟模块，1602显示模块，感光模块，人体感应模块，各模块分别实现各自功能。 3、时钟模块上有五个按键，按键1，2，3，4，5，分别实现时钟模块的调时，定时闹钟功能。
4、主机也含有转换开关，通过拨动开关可以切换感应模式和调光模式。 1.主控IC芯片的选择 方案一：采用51系列芯片。市场上流通很多种类的单片机，在性能上一般都可以达到要求，例如stc89C51、AT89C52等都可以用于控制感光灯，它们的缺点在于没有内置的AD转换，同时在控制速度方面也不是很理想，总体性价比较低。 方案二：采用AVR系列芯片。AVR单片机比51系列有更快的指令执行速度；程序存储器与数据存储器有分开的总线；内置上电复位电路和看门狗电路，在提高产品可靠性的同时降低了电路的成本；并且mega16内含AD转换减少了外围电路的复杂程度，节省了空间。并且通过定时器设置可直接输出PWM波。 因此本此设计采用ATmega16作为主控制芯片 2、LED 亮度控制方案 LED 的亮度和流过LED 的电流成正比，改变LED 的电流大小来改 变LED 的亮度。 方案一：该方案是通过改变和LED 串联的电阻的阻值来改变流过 LED 的电流。电源提供恒压给串联的LED 和可调电阻，当改变电阻值时，电流变化导致亮度的变化。可调电阻采用DAC，可程控改变阻值。 方案二：该方案是通过改变LED 两端的电压来改变LED 的电流。 将恒压做成可变的电压，当输入电压改变，则流过LED 的电流也变化。方案论述：方案一提供的恒压，LED 亮度不高时，大部分能量消
调光台灯的电路非常简单，仅仅是一个可控硅调压电路而已。市场上见到的电路大多是第二个图所示的电路，工作原理是：当交流电的正半周或副半周到来是，经过全桥整流，加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电，当电容C1上的电压达到一定数值后，就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮，可以改变充电的时间，从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6，二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。 第一个图所示的电路性能更好一些，可以控制更大功率的电器。 调光台灯电路图一：
调光台灯的典型电路如附图所示。主电路由电源开关S、灯泡H、双向可控硅SCR、电感L等构成；电位器RP1（微调）、RP2（带开关）、电阻R1、电容C2和双向二极管SD组成双向可控硅的触发电路。UC充电电压达到双向二极管正负导通电压阈值时，触发双向控硅SCR 双向导通；当输入电源电压过零时，SCR自动关断。调整电位器阻值可调整充电速率，即可调整可控硅的导通角，从而调节灯光的强弱。另外，L和C1构成高频滤波电路，使高频触发信号不致污染电网。它们的工频阻抗很小，不会影响灯光的亮度。 调光台灯电路图二： 无级调光台灯电路图
1．双向可控硅SCR可根据负载功率大小选择97A6（约1A）、TLC336A（约3A）、BT136-500D（约6A）中的一个，选择原则是触发电流要小于25mA。 2．C4取值在0.1 " 0.47uF之间，C2取值在2200 " 4700pF
之间。五、主要技术指标：电源电压：5V。输出脉宽：40ms。输出触发脉冲导通角：41°"159°。调光周期（从最亮到最亮）：4.2s。电源电流：1.5"2.5mA。输出端灌入电流：≤25mA。输出触发脉冲幅度：Vss-3V。渐暗脉冲：83±3。
电子技术课程设计 25W台灯可控硅调光电路设计 班级：通信11151班 学号： 姓名： 小组成员： 完成日期： 2013-7-13
目录 一、设计任务与要求 二、设计方案、原理框图与功能、指标描述 三、各个部件电路图、原理分析与设计、元器件计算与选型 四、调试步骤、试验步骤、指标测试 五、总电路图、总元器件表 六、设计总结与展望 七、设计人（承担的具体任务），同组人
一、设计任务与要求 通过设计该电路，掌握单结晶体管触发电路的工作原理及电路焊接、调试；掌握可控硅调光电路的工作原理及电路焊接、调试。在设计电路的设计过程中，通过上网或查阅参考资料，提高自己独立分析问题、解决问题的能力。了解各种常见电子器件的特性，学会撰写课程设计报告。 二、设计方案、原理框图与功能、指标描述设计方案、原理框图 图1 晶体管触发可控硅的可调光电路 功能、指标描述 该方案可根据不同的环境对光的需求不同来调整在不同光强下打开或关闭电灯。调光台灯的电路仅是一个可控硅调电压的电路，当支路电流的正半周或负半周到来时，经过全桥整流，加到可控硅上的电压是单向的、该电压通过电位器给电容充电，当电容上的电压达到一定的数值后，就会触发可控硅导通，调节电位器的旋钮，可以改变
充电时间，从而控制可控硅的导通角。 三、各个部件电路图、原理分析与设计、元器件计算与选型 图2 单结晶体管触发电路 （1）双基极二极管的结构 该电路主要的核心为单结晶体管BT33 单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号如图2所示。好 的单结晶体管PN结正向电阻R EB1、R EB2均较小，且R EB1稍大于R EB2， PN结的反响电阻R B1E、R B2E均应很大，根据所测阻值，即可判断出各 管脚及管子的质量优劣。 （2）双基极二极管的工作原理 将双基极二极管接于电路之中，观察其特性。首先在两个基极之