路灯控制器论文(2)

2019-04-02 17:46

其电路原理如下:

3.2.5照明电路

由于半导体照明比现有的照明光源更加节能,因此半导体照明又被称为照明领域中的又一次革命。比如,一只60W的白炽灯泡要消耗60W的电能,发出大约800lm的光,用现有的节能灯管,需要12W-15W的电能,如果用半导体照明(假定发光效率为120lm/W-150lm/W)。只需要6W-8W的电能,目前LED的发光效率为100lm/W。此路灯控制电路设计的初衷是节能,照明电路采用的是高亮度10个LED串联成一组,

四组并联。亮度即能满足场合需要又达到节能降耗的要求。

电路原理图如图7。

该电路中的R11为分压电阻,电容C4为滤波电容,起滤波稳压作用,保证LED两端为正向的直流电压,减少纹波造成的LED的损坏,又起到在瞬间大电流时分流保护LED的作用,其容量较小。 对于高亮度LED的连接方式,是根据相关资料没有经过开关降压方式的220V直接驱动的一串LED发光电路,其额定功率是恒定的6.2W左右,从1颗到大约90颗每一颗的耗电量是一样的。从这一点来说,允许范围内一串LED的数量越多,电压使用效率越高,就越节能,也才能发挥LED自身的节能优势。根

据所选型号相关参数计算,采用40个LED便可以满足公共场合的照明需要。

表1 LED型号与在20mA测试条件下的参数

产品型号 BT30 形 状 形色 圆发光颜角度(deg) 亮度(mcd)平均值 电压(V) 白色 30 15000 2.5 3.2.6元件名称及型号: 表 2 相关元件型号

RG MJ12537-2 IC TC4011BP V1 9014 V2 2SC5200 LED BT30 D1-D5 CD4069 滤波电容C1的选择是根据芯片工作电压和后续电路的需要来选择的,由于此处用到的芯片

TC4011BP的工作电压在3~18V之间,考虑到后续电路要工作在饱和状态,滤波电容选择16V耐压。

耦合电容C2的选择耦合信号的需要来选择,它决定电路对声音的敏感度。据调查一般场合采用容量

为105u的电容即可满足要求,此处采用105u的电容。

延时电容C3的选取设置灯泡点亮的时间的长短来选择容量的大小的,此处选择的型号为16V100u。

根据电阻阻值和电容容量可计算延时。此处设计延时时间为90秒。

滤波电容C4的选择是根据电压来选择的。此处选择的型号为250V100u即可满足滤波稳压的要求。 降压电阻的选取:负载由LED构成,本电路路采用多个LED串并联的形式,先串再并,以达到分压分流的目的,此处用十个串再四个并联。LED采用BT30型,它能承受的最大电流是20mA,承受的最大电压是2.5V。相关研究资料表明该二级管电流维持在19mA时,发光效率最高。据此可以计算限压电阻的

最小阻值:

限压电阻上的最小电压为:U≈220×0.9-2.5×10=173V

其上通过的电流为:I=19×4=0.076A 限压电阻的最小阻值为:R=173/0.076≈2276Ω

故此降压电阻选择了2500欧姆。

4 总结与体会

此次的课程设计使我对路灯控制器的工作原理及工作特点都有了进一步的了解,并对有关的知识有了更进一步的掌握,对它的性能和特点也有了更全面的把握,明白了很多关于它的很多理论和实践知识,

其电路结构简单,工作性能稳定,功能容易实现,其可用常用的电子元器件构成,因此成本较低。在此基础上也确实存在着一些间题与不足,比如负载的性能稳定问题,光敏电阻的敏感性问题,还有声控电路的

声音感应敏感性问题,电路识别能力导致的误操作问题但总体上还是比较简单实用的。 三周的课程设计很快就过去了,其中感受最多的还是自己的实践动手能力不太好,而且对学过的知识的运用还不太熟,学过的东西不知道该怎么应用,不可避免地遇到了不少的问题,也学会了自己去思考怎样分析问题和解决问题,锻炼了自己动脑、动手的积极性,同时也是动学过的知识的一种复习和加深,同时也让自己学会了如何运用已学过的知道来解决实际问题,对自己也是一种提高和锻炼。通过这次的实习,使我懂得了很多,也学到了很多的东西,可以说收获不少,其实学习的真正意义也就f是能够将学到的东西运用到实际的应用中,为社会作贡献,为人们的生活服务,而我们的任务就是把我们所学到的知识

运用到实际生活中,只有这样我们才真正地达到了学习的真正目的。

在设计过程中,不可避免地遇到了很多问题,多亏了宋老师,张老师和邵老师及同学们的热心帮助,在此

表示衷心感谢!

参考文献

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[2]何希才.常用集成电路简明速查手册[M].北京:国防工业出版社,2006 [3]赵广林.常用电子元器件识别/检测/选用一读通[M].北京:电子工业出版社,2007

[4]张新德.最新通用晶闸管置换手册[M].北京:机械工业出版社,2007

[5]丁伟,丁绍平等.半导体二极管参数与代换手册稳压二极管分册[M].上海:上海交通大学出版社,

1999

[6] 曾祥富.电子技术基础[M].北京:高教出版社,1998 [7] 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,1997

附图1:电气原理图

附图2:PCB

附图三: 三维效果图


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