调光台灯电路

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

RP的阻值，就能改变C的充／放电时间常数，即改变VS控制触发角，从而改变VS的导通程度，使EL获得0～220V电压。RP的阻值调得越大，则EL越暗，反之越亮，达到无级调光的目的。

常见的调光台灯电路，大都由双向可控硅、触发二极管和电位器等组成。但笔者购买的一盏台灯，经剖析（电路如右图所示），其调光电路采用的是单向可控硅ＳＣＲ和ＲＣ触发电路，未用触发二极管。

电路中ＲＰ１是带开关Ｋ的电位器。ＶＤ１～ＶＤ４为整流桥，它将交变电压变为脉动直流电，所以采用了单向可控硅作灯变光控制器件。电阻Ｒ１～Ｒ３、ＲＰ１和Ｃ组成可调延时触发电路，调节ＲＰ１可改变可控硅的导通角，从而改变灯泡的亮度。电路中由于其夜灯的一端与可控硅的正极相连，当调节亮度时，主灯很容易闪烁，特别是亮度不太亮时，其闪烁更明显。笔者经过实验，将夜灯的一端移至开关Ｋ的一端，其结果调光时灯泡均不会闪烁。具体改制时，将图中打“×”的地方断开，用导线将虚线连接即可。

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

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

晶闸管调光台灯电路设计

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。

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，

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 方案

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

220V自动调光台灯电路图

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。

调光台灯的设计与制作

《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

调光台灯电路的原理与安装教案

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，

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。

常用调光方法的工作原理

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。

多功能调光台灯详解

吉林大学 电子设计大赛豪华版调光台灯

申报者信息： 队员1： 队员2： 队员3：

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

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。

五级渐亮调光台灯电路图

五级渐亮调光台灯电路图 夜间起床开灯，突然点亮的灯光对人的眼睛有较大刺激性，很不适应，如果灯光能从弱光逐渐变为强光，让眼睛有一个适应期则比较好。本文介绍的这种调光灯具有五阶段亮度变化，适合于夜间起床照明。它的电路工作原理如图 2-16 所示。它是由单稳态电路、自激多谐振荡器电路、十进制计数／分配器电路、调光控制电路以及电源电路等组成。由 ICI 构成一个单稳态触发器，静态时 ICI 的②脚为高电平，输出端③脚为低电平，继电器 K1无电源处于释放状态，后级电路因无电源不能工作。按动床头按钮 SA , ICI 的②脚变为低电平，于是 ICI 触发置位，其③脚由原来的低电平变为高电平，继电器 Kl 流过电流而吸合。其常开触点Kl 闭合，后级电路的电源接通。由三极管 VTI 、 VT2及阻容元件构成的自激多谐振荡器工作，随着 VTI 、 VT2 管的不断导通与截止，在 VT2 的集电极上产生方波脉冲，作为时钟信号通过 VD2 输送到 IC2 的 CP 端进行计数。在该电路中只利用了 IC2 的五个输出端 YO-Y5 ，从而构成五阶段渐亮调光。接在 IC2 YO-Y5 上的电阻值是不相同的， Yo-Y4 上的电阻值逐渐增大，当相应的输出端变为高电平时，由于

阻值不同，导致三极管 VT3 的导通程度有别，从而给予双向可控硅 V 的触发电流大小不同，又使得 VS 的导通程度不同，从而使流过照明灯 H 的电流也不相同，这样就起到了调光作用。当 IC2 的 Y0～ Y4 依次变为高电平时， H 逐渐由弱光变为较强光。当 YS 变为高电平时，三极管 VT4 导通，继电器 K2 励磁吸合。 K2 吸合后，其触点 K2-1 闭合，使 K2 自保，不管 VT4 是否导通， K2 始终处于吸合状态。触点 K2-2 闭合，使双向可控硅 VS 短接，此时 H 的亮度最大，这样经过五阶段的调光后，达到亮度最大的稳定状态。但由于该电路的前级由单稳态触发器控制，故过一段时间，Kl 释放，其触点 Kl 也随之断开，切断了后级电源，故 H 自动熄灭。其延时时间，由 R2 、 Cl 的数值确定。可按公式T=1.1R2C1 估算。按图中数值约为 4min 。五阶段的调光时间由自激振荡器的工作周期决定，调整电位器 RP ，可使周期在 1 . 4s-2.8s 范围内，从最弱光到最亮光的整个过程为 7-14s ，然后稳态照明近 4min 后，自动熄灯，可见使用是十分方便的。

基于PWM调光的智能多功能台灯设计开题报告

郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告 课题名称基于PWM的智能多功能台灯设计 课题来源教师拟定课题类型AX 指导教师曹卫峰 学生姓名韦洋学号201042004 专业自动化开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果； 任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的 条件因素等。） 1. 调研资料的准备 毕业设计是对我们在大学所学知识的一次系统而全面的总结，要求有一定的深度和广度，只有这样才能把所学知识融会贯通，将知识转化为能力。为了为我们的老师、家长和我们自己画下一个完美的句号，调研资料准备如下：（1）在图书馆查阅与单片机、传感器、PWM脉宽调制相关电路等有关的文字书籍； （2）通过互连网查阅所使用芯片相关的电子资料，以及国内外相关技术； （3）通过老师的指导与解惑，对设计内容有基本的了解，确定所使用的单片机类型和芯片型号，掌握各种硬件原理。避免设计误区，争取高效率。 2. 设计的目的与要求 目的：利用单片机微控系统和各个集成电子模块设计出一款能够调节台灯亮度，能够显示时间，万年历，能够检测室内温度，拥有闹钟功能，有硬件设计图和软件设计流程图。 要求： （1）设计显示模块以及恒流驱动模块，时钟模块，按键系统，蜂鸣系统，温度检测等硬件电路； （2）设计PWM调光系统能够对LED进行调节。 （3）对设计的电路进行分析。 （4）设计软件程序流程图及软件主控制程序。 （5）设计调试程序与硬件电路相匹配完成智能控制。 3. 设计思路 为了达到设计的目的，经过反复查阅资料，设计出电路原理，熟悉为实现

其功能所需要的各种元器件，集成模块，软件设计，软硬件结合。 （1）选用STC51单片机利用PWM脉宽调制原理通过程序改变脉宽参数用单片机来控制每个周期内高低电平数从而实现电压的调节，改变台灯的亮度。 （2）时钟系统 时钟系统采用高性能的DS1302时钟芯片，该芯片功能丰富，使用简单，是一款高精度实时时钟芯片；其可以自动产生、年、月、日、时、分、秒等时间信息。显示系统选用1602字符型液晶显示模块。 （3）温度检测系统 温度检测系统选用数字温度传感器DS18B20。该传感器集成度高功耗小高性能。可直接将温度转为串行数字信号。 （4）蜂鸣系统 蜂鸣系统用于产生闹钟报警及按键提示音，由单片机及三极管的通断实现对蜂鸣器声音控制。 （5）供电系统 LED灯采用恒流驱动芯片PT4115，单片机采用5V直流电源来进行供电，其他模块采用直流电源供电。 （6）软件程序设计 熟悉并掌握C语言程序设计的方法和思路，能够熟练掌握单片机仿真软件proteus的使用和仿真。 4. 设计的预期成果： 完成论文，制作出实物。 5. 任务完成的阶段内容及时间安排 （1）第1周～第2周：图书馆和网上查找资料，消化资料； （2）第3周～第5周：制作外围硬件电路； （3）第6周～第10周：完成各个模块对硬件以及程序的调试工作，使系统正常运行； （4）第11周～第12周：完成论文。 6. 完成设计（论文）所具备的条件因素

台灯调光电路的制作

台灯调光电路的制作 第一部分： 一、电路工作原理 下图为调光台灯电路，可使灯泡两端交流电压在几十伏至二百伏范围内变化，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．单结晶体管和单向晶闸管 （1）单结晶体管 单结晶体管有两个基极，仅有一个PN结，故称双基极二极管或单结晶体管。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结的电流只流向bl极。国产单结晶体管有BT31、BT32、BT33、BT35等型号。

单结晶体管在一定条件下具有负阻特性，即当发射极电流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。 单结晶体管的主要参数有基极直流电阻Rbb和分压比。Rbb是射极开路时b1、b 2间的直流电阻，约2～10kW，Rbb阻值过大或过小均不宜使用。另外一个是b 1、b2间的分压比，其大小由管内工艺结构决定，一般为0.3～0.8。 （2）单向晶闸管 晶体闸流管又名可控硅，简称晶闸管。广泛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和控制极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型三极管与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晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极A与阴极K间必须接正向电压。二是控制极与阴极之间也要接正向电压；②晶闸管一旦导通后，降低或去掉控制极电压，晶闸管仍然导通；③晶闸管导通后要关断时，必须减小其阳极电流使其小于晶闸管的导通维持电流。 晶闸管的控制电压Vc和电流Ic都较小，电压仅几伏，电流只有几十至几百毫安，但被控制的电压或电流却可以很大，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，常用于弱电控制强电的各类电路。 图三、晶闸管符号和内部结构 2．电路调光原理

LED路灯电源智能调光设计方案

LED路灯电源及智能调光设计方案 本文设计的LED 路灯驱动电路采用市电供电且不用电源变压器，驱动电路体积大为减少。驱动电路实现恒流驱动的同时带有PFC 功能，符合当前绿色环保的要求；智能调光电路采用PWM 调光方式，LED 发出较纯的白光，不产生色偏。驱动电路是由HV9931 控制的Buck - Boost - Buck 电路，直接由市电供电实现恒流驱动且带有PFC 功能；调光方式采用PWM 调光，用TLS2561 作为光强度传感器，由PIC16C62 控制产生PWM 调光信号控制HV9931 实现智能调光。 实验结果表明该电路转换效率高，功率因数高，输入电流的THD 小，白光LED 路灯光色纯正而且节能，很有市场前景而且有进一步研究的价值。 1 引言 LED 被认为是绿色的第四代光源，是一种固体冷光源，具有高效、寿命长、安全环保、体积小、响应速度快等诸多优点，目前已经在城市景观装、交通信号与商业广告上广泛应用。近年来随着制造工艺的不断发展，大功率高亮度LED 性能不断提升，价格不断下降，目前达到同样的明明效果，LED 的耗电量大约是白炽灯的1 /10，荧光灯的1 /2[2].这些都使得其开始应用于一般照明中，而且很有发展前景，大有取代白炽灯和荧光灯这些传统光源的趋势，世博会上LED 灯的应用可以说代表着这个方向。LED 调光可以节能，高亮度白光LED 的驱动和调光是近年来研究的热点，本文在这方面进行了些研究，并设计了一款带有功率因数校正的LED 路灯驱动和智能调光系统。

2 LED 特性、驱动要求及调光方式 LED 的理论光效为300lm /W.目前实验室水平达260lm /W，市场化水平在120lm /W 以上。高亮度LED 的一般导通电压约为3. 0 ~ 4. 3V，但其核心仍是PN 结，其伏安特性与普通二极管相同。当加在LED 上电压小于其导通电压时，LED 上几乎没有电流通过。但当LED 导通后，其正向电流随正向电压按指数规律变化，很小的电压波动就会引起很大的电流变化。在导通区电压从额定值的80% 上升到100% ，电流则从其额定值的0% 上升到100%. 图1 LED 相对光通量与正向电流关系 图1 是LED 相对光通量和其正向电流IF 的关系图。图中可以看出LED 的光通量和其正向电流成正比的关系，因此可能通过控制LED 的正向电流来控制其发光亮度。LED 若采用恒压源驱动，很小的电压变化将引起很大的电流变化，因此恒压驱动只适用于要求不高的小功率的场合下。在要求高的场合和大功率的场合下LED 都要采用恒流驱动。研究表明，LED 发光亮度随工作时间下降，亮