LED节能灯的设计样稿.doc

LED节能灯设计汇报
参赛学院：电气和信息学院
参赛队号：
参赛队员：曹锡山 郑金平 汪文雯


设计题目：LED节能灯设计
设计摘要：本研究依据设计要求：由交流220V供电，灯电功率3W～5W均可，恒流供电。要求电源变换部分效率尽可能高，而且交流电源电压在90～240V范围内改变时，输出功率基础不变（亮度稳定）。电源电路采取了适宜百分比变压器来降低电压，然后采取单相桥式整流、电容滤波电路，结合固定式三端集成稳压器来取得比较稳定直流电压，再利用运放，电压跟随器深入稳定电压，确保负载部分取得稳定功率和恒定电流。再经过取样电阻来实现输出电压，从而实现负载部分亮度调整。负载电路采取含有正温度系数WZMD热敏电阻和负温度特征LED串联，组成一个温度系数极小电阻型负载，处理了LED恒流问题。使其发光稳定。经过调整滑动变阻器，来实现红、蓝、绿三基色亮度改变，从而实现色彩改变。
关键词：LED节能灯、桥式整流、固定式三端集成稳压器、WZMD热敏电阻，恒流发光、亮度色彩可调
一、引言
LED节能灯在现在市场上已经是一件很成熟产品，现在白色LED发光效率已经突破120LM/W，是白炽灯15LM/W8倍，是荧光灯50LM/W2倍多。LED光谱中没有紫外线和红外线成份，所以不会发烧，不产生有害辐射。而且LED光通量半衰期大于5万小时，能够正常使用20年，器件寿命通常全部在10万小时以上，是荧光灯寿命10倍，是白炽灯100倍，所以基础不会损坏，这种灯具含有很好节能长寿命特征，伴随白色LED价格不停降低，LED照明灯不仅在节日彩灯装饰中广泛应用，而且逐步延伸到路面照明、民用照明等低照度要求领域，全方面进入实用化，而且在环境保护方面废弃物能够回收，没有荧光灯贡污染问题，是国家关键发展产业项目。
LED技术已经真真切切地来到我们身前，在举世瞩目标奥运会上，不管是开幕式上神奇画卷和画布，还是水立方游泳馆外表那变换莫测七彩幻光，还是大量演员身上通体发出神奇光芒，甚至是恰如银河般并缓缓升起奥运五环，无不全部是LED技术全方面应用。LED光源含有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点，即使价格较现有照明器材昂贵，仍被认为是它将不可避免地现有照明器件。
LED特点和优点
1、LED内在特征决定了它是最理想光源去替换传统光源，它有着广泛用途。
2、体积小
3、LED基础上是一块很小晶片被封装在环氧树脂里面，所以它很小，很轻。
4、耗电量低
LED耗电很低，通常来说LED工作电压是2-。-。这就是说：。
使用寿命长
5、在合适电流和电压下，LED使用寿命可达10万小时
6、高亮度、低热量
7、环境保护
LED是由无毒材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也能够回收
坚固耐用
8、LED是被完全封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管全部坚固。灯体内也没有松动部分，这些特点使得LED能够说是不易损坏。
此次LED设计关键是利用经典交流电容降压恒流电路供电，设计了一个简单亮度、色彩可调LED节能灯电路。
二、方案设计
此次电路设计关键包含以下三个部分，即电源变换电路，稳压电路和LED负载电路。
分别如电路图2所表示。总步骤图图1所表示。
依据要求LED灯要工作在直流电压下，故电源变换部分关键任务是将220v交流电压变为适合LED灯工作直流电压。电压变换又包含变压，整流，滤波和稳压四个部分。下面分别对这四个部分设计方案选择做出说明。
变压部分首先采取适宜百分比变压器对220v交流电压进行变压，使变压后电压符合负载工作电压。
整流部分采取方案通常有半波整流和桥式整流等。桥式整流电路优点是输出电压高，纹波电压小，管子所承受最大方向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周期内全部有电流供给负载，电源变压器得到了充足利用，所以效率也更高。所以桥式整流电路比半波整流电路更有优越性，在此次设计中采取后一个方案来提升电源效率。
滤波部分设计方案有多个，因为本电路为小功率电路，所以设计中采取C型电容滤波电路，其特点是电路简单，负载直流电压较高，纹波也较小。整流部分采取稳压管先和电容并联再和电阻串联方法，这么能够有效降低纹波以获取稳定直流电压。
稳压电路部分采取三端集成稳压器，这种电路能够很好稳定输出电压和电流，结合后面电压跟随器和取样电阻还能够实现其电流大小可调整，故可确保输出功率稳定，从而