电力电子技术调光台灯的设计报告
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模拟电子技术课程设计台灯调光电路班级:电0905-6班学号:20092404姓名:史奕完成日期:2011年7月1日摘要针对这次模电课程设计,我选择了台灯调光电路,我所设计的电路是一个可控硅调节电路,人们可以根据需要选择不同的光照强度。
将调光台灯放在卧室、客厅、书房满足人们的日常生活需求。
使人们的生活和学习更加方便,更加舒心。
选择这个设计电路,主要是考虑到该电路的实用性和可靠性,在该电路中,我采用了可控硅整流元件、4.7uF电解电容、led发光二极管、电位器等元件,其中单向可控硅是MCR100-6,二极管使用1N4007。
灯泡选择的是60W以下的白炽灯。
关键字:可调台灯可控硅目录1.设计内容及要求 (4)1.1 设计目的及主要任务 (4)1.2 设计思想 (4)2. 方案设计与实现 (5)2.1 可控硅原理 (5)2.2 可控硅控制电路的导通 (5)3 各个元件的参数分析与计算 (6)4 台灯调光电路的最终原理图与工作原理 (6)5 台灯调光电路的安装与调试 (7)5.1电路的焊接 (7)5.2 硬件的调试 (8)6 总结及心得体会 (8)7 课程设计评分标准 (9)8 参考文献 (9)9 元件列表 (10)1 设计内容及要求1.1 设计目的及主要任务设计目的:由于台灯调光电路具有很高的使用性、实用性,平时放在卧室里、书房里、客厅里,满足人们的需求,方便人们的生活。
设计任务:通过设计该电路,要充分了解并掌握电路的焊接方法、电路的工作设计原理,在设计电路的过程中,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。
1.2设计思想图1台灯调光电路该方案可根据不同环境对光照的需求不同来调整在不同光强下关闭和打开电灯。
具有很大的实用价值。
2、方案设计与实现2.1 可控硅的原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:制作LED台灯设计制作LED台灯一、设计任务与要求1.掌握直流电路2.正确设计电路图3.安装制作LED台灯4. 测试LED台灯的可用性二、方案设计与论证选取能正常发光的发光LED两个,导线若干,电阻若干,并制作以机械开关控制的LED台灯。
LED光源作为第四代新型节能光源,从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。
作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五,而LED光源的发光效率几乎接近百分之九十。
LED照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。
台灯是家家户户都在使用的普通灯具,这几年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进,而其生产成本又节节下降,如今台灯得以使用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。
LED台灯工作原理遵循安全第一的民用电器的设计理念。
三、单元电路设计与参数计算LED光源是一种低电压直流恒流源的发光器件,不能用100~220V的交流高压电直接点亮,因此,LED台灯方案的设计思路是,首先要将高压的交流电变换成低压的直流恒流源,才能点亮LED光源。
输出电压要求稳定在DC12V,输出电流要根据LED的光源的功率来选择,一般要给予30%的余量,以3×1W的白光LED光源为例,1W的白光LED的标准工作电流应为350mA,因而3个LED光源串联其电路需要的电流也是350mA,考虑到延长LED寿命和降低光衰,可以设计为300mA~330mA,220V经由适配器在灯具外的安全降压变换,向LED台灯提供稳定的12V直流电源,在台灯底座壳内安置恒流源电源板,将直流电压变换成稳定的直流恒流源,以满足LED光源发光的技术要求。
(考虑到便携性,所以将LED台灯设计为移动电源供电型)可以在直流恒流源前可加一电源开关。
如不想采用机械开关,并想要一个更有创意的卖点,可选用电子触摸开关,如手指轻点可实现台灯的开->全亮、半暗、关;(由于技术成本等问题,故选取使用机械开关)。
可调亮度台灯实验报告1. 简介本实验旨在设计和制作一款可调亮度的台灯,以满足用户在不同环境下对光照需求的变化。
通过调节台灯的亮度,用户可以获得更好的阅读、工作和休息体验。
2. 设计原理2.1 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时,如果光的频率足够高,则会引起金属表面电子的发射。
这种现象可以用来设计感应式台灯,根据光强自动调节亮度。
2.2 控制电路为了实现可调亮度的功能,我们设计了一个简单的控制电路。
该电路由光敏电阻、变阻器和直流电源组成。
光敏电阻能够感应到光的强弱,从而改变电阻的值。
当光敏电阻感应到光线较亮时,电阻值会减小,以降低电路中的电阻值;当光敏电阻感应到光线较暗时,电阻值会增加,以增加电路中的总电阻。
变阻器用来调节光敏电阻的灵敏度,用户可以通过调节变阻器的旋钮来获得不同的亮度效果。
3. 实验步骤3.1 材料准备- 光敏电阻- 变阻器- 直流电源- LED灯- 电路连接线- 面包板3.2 电路搭建按照设计原理中的电路图,将光敏电阻、变阻器和LED灯依次连接到面包板上,并与直流电源连接。
3.3 光线感应测试放置台灯在一个暗的环境中,观察LED灯的亮度变化。
调节变阻器旋钮,观察灯光的变化。
当光线越亮时,灯光越亮,反之亦然。
3.4 亮度适应性测试将台灯放置在不同明暗环境下,如日光灯下和晚上的书桌上,观察LED灯亮度自动调节的效果。
通过观察是否能提供合适的光照,测试台灯的亮度适应性。
4. 结果分析在实验中,我们成功设计并制作了一款可调亮度的台灯。
通过光敏电阻感应到光的强弱,控制电路能够自动调节LED灯的亮度。
实验结果显示,在不同环境下,台灯能够灵活地自动调整亮度,提供适合阅读和工作的光照条件。
在较暗的环境中,灯光会自动变亮;在较亮的环境中,灯光会自动变暗。
5. 总结与展望本实验成功设计制作了一款可调亮度的台灯,并验证了其功能和效果。
该台灯能够根据环境光的强弱自动调节亮度,更好地适应用户的光照需求。
调光台灯电路实训报告调光台灯电路实训报告一、实训目的本次实训的目的是通过实际操作,深入了解调光台灯电路的工作原理和电路设计,掌握基本的电子电路安装和调试技能,培养实践能力和动手能力,增强对电子技术的兴趣。
二、实训设备与材料1.调光台灯电路套件2.螺丝刀、电烙铁、焊锡3.导线、LED灯珠、电源插头4.万用表、示波器(可选)三、实训步骤与内容1.电路原理分析:首先,对调光台灯电路的原理进行分析。
该电路主要由电源、电位器、LED灯珠、限流电阻和开关组成。
通过调整电位器,可以改变LED灯珠的亮度。
2.电路板装配:根据电路原理图,将各个电子元件安装在电路板上。
特别注意LED灯珠的正负极性不能接反。
3.电源接入:将电源插头接入电路,并确保开关处于关闭状态。
4.通电测试:打开开关,观察LED灯珠的亮度变化。
通过调整电位器,可以明显看到LED灯珠的亮度变化。
5.调试与优化:如果发现LED灯珠不亮或亮度变化不明显,可能是由于电路装配错误或元件故障。
使用万用表检查各个节点电压,找出问题所在,并进行调整和修复。
6.性能测试:在完成调试后,对调光台灯进行性能测试。
观察在不同亮度下的LED灯珠表现,并记录相关数据。
7.整理与总结:整理实训过程中的数据和心得体会,撰写实训报告。
四、实训结果与分析通过本次实训,我们成功地组装并调试了一款调光台灯电路。
在整个过程中,我们不仅学会了基本的电子装配技能,还深入了解了LED灯珠的工作原理和调光控制方法。
以下是对实训结果的分析:1.成功点:我们成功地按照电路原理图将各个元件组装到电路板上,并在通电后实现了LED灯珠的正常发光和亮度调节。
这表明我们的装配技能和基础知识掌握得还不错。
2.不足点:在调试过程中,我们发现部分LED灯珠的亮度变化不太均匀。
经过检查,发现是部分限流电阻的阻值不准确导致的。
这个问题的出现提醒我们在装配过程中要更加细心和精确。
3.改进方向:为了进一步提高电路的性能和稳定性,我们计划在未来的实训中更加注重元件的选择和精确测量,确保每个元件的参数符合设计要求。
1. 了解调光台灯的基本原理和组成。
2. 学习电子电路的基本知识和技能。
3. 培养动手能力和创新意识。
二、实验原理调光台灯是一种可以调节亮度的台灯,主要由电源、调光电路、灯泡和灯座等组成。
调光电路通常采用模拟电路或数字电路来实现亮度调节。
本实验采用模拟电路实现调光功能。
三、实验器材1. 50W白炽灯泡1个2. 220V/50Hz电源1个3. 可调电阻1个(500Ω)4. 电阻1kΩ1个5. 电阻10kΩ1个6. 电阻100kΩ1个7. 二极管1个(1N4007)8. 三极管1个(8050)9. 灯座1个10. 线路板1块11. 电烙铁1把12. 剪线钳1把13. 电工刀1把14. 万用表1个15. 实验指导书1本1. 准备工作:将所有器材准备好,了解各元件的功能和作用。
2. 设计电路:根据实验要求,设计调光电路。
本实验采用三极管开关电路和可调电阻来实现亮度调节。
3. 制作电路板:按照电路图,将元件焊接在电路板上。
4. 连接电源:将电源线接入电路板,确保电路板上的电源接口与电源线相连接。
5. 连接灯泡:将灯泡插入灯座,然后将灯泡的引脚焊接在电路板上。
6. 连接可调电阻:将可调电阻的一端焊接在电路板上,另一端连接到电源的正极。
7. 测试电路:打开电源,用万用表测量电路板上的电压和电流,确保电路正常工作。
8. 调节亮度:旋转可调电阻,观察灯泡亮度的变化,记录亮度调节范围。
9. 分析结果:根据实验结果,分析电路的工作原理和调光效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果:通过调整可调电阻,可以实现灯泡亮度的调节,亮度调节范围在0-50W之间。
2. 分析结果:本实验采用的调光电路是通过改变电路中的电阻值来改变电流,从而实现亮度调节。
当电阻值增大时,电流减小,灯泡亮度降低;当电阻值减小时,电流增大,灯泡亮度提高。
六、实验总结1. 本实验成功制作了一款调光台灯,实现了亮度调节功能。
2. 通过实验,掌握了电子电路的基本知识和技能,提高了动手能力和创新意识。
台灯调光电路实验报告实验目的:学习台灯调光电路的原理和实验操作方法,掌握调光电路的调整和测量方法。
实验仪器/器材:台灯、电位器、电压表、电流表、电线等。
实验原理:台灯调光电路是通过改变电路中的电流或电压来调整灯的亮度。
传统的台灯调光电路一般通过改变输入电压来实现调光,这种方法称为电压调光。
而现代台灯一般采用改变输入电流的方式来调光,这种方法称为电流调光。
实验步骤:1. 将电流表和电压表分别连接到电路中,电流表连接在电路的正极,电压表连接在电路的两端。
2. 将台灯接通电源,记录下原始的电流值和电压值。
3. 通过旋转电位器,改变电位器的电阻值,测量并记录不同电位器阻值下的电流值和电压值,以及台灯的亮度。
4. 根据实验数据绘制出电流-电压曲线和电流-亮度曲线。
实验结果:通过实验数据,可以得出电流-电压曲线和电流-亮度曲线。
电流-电压曲线反映了输入电流和电压之间的关系,可以通过电流-电压曲线来预测不同电流值下的电压值。
而电流-亮度曲线反映了输入电流和台灯亮度之间的关系,可以通过电流-亮度曲线来预测不同电流值下的亮度值。
实验结论:通过调整电位器的电阻值,可以改变输入电流和电压之间的关系,从而实现台灯的调光。
通过实验可以得出电流-电压曲线和电流-亮度曲线,可以根据这些曲线来预测不同电流值下的电压和亮度值。
实验结果表明,电流调光的方法相比电压调光的方法更加精确和稳定。
实验思考:1. 为什么现代台灯一般采用电流调光的方式而不是电压调光的方式?2. 电位器的电阻值是如何影响电流和电压的?进一步实验:1. 将台灯接入可调电源,通过改变电源输出的电流或电压来调光。
测量并记录不同输出电流或电压下的电流值和电压值,以及台灯的亮度。
2. 对比电流调光和电压调光的效果和稳定性,分析两种调光方式的优缺点。
电力电子技术调光台灯的设计报告
报告题目:基于电力电子技术的调光台灯设计
撰写人:XXX
撰写日期:XXXX年XX月XX日
一、引言
由于台灯是用来室内照明的重要家具,因此,调光台灯相对来说会更
加有效地利用能源,从而节省能源消耗并减少照明费用。
本文基于电力电
子技术,设计一种新型的调光台灯,以满足多样的照明需求。
二、设计原理
调光台灯是利用电力电子技术实现的,它通过控制电力调光的方式来
调节台灯的亮度,从而实现调光的功能。
1.光源选择:调光台灯使用LED灯作为光源,利用LED灯的节能性能,可以有效地降低台灯的能耗。
2.控制驱动:采用电力电子技术,可以有效控制LED灯的功率以改变
台灯的亮度。
3.接收器:调光台灯使用红外接收器,这种接收器可以通过遥控器控
制台灯的亮度,从而实现调光的功能。
三、系统结构
调光台灯的系统结构图如下:
四、设计方案
为了满足客户需求,本设计方案采用的结构如下:
1.电源:电源由220V家用电源转换器提供,电压可以进行调节。
2.驱动器:采用电力电子。
调光台灯的毕业设计引言调光台灯是一种能够根据用户需求来调节亮度的灯具,广泛应用于办公室、学习室和卧室等场所。
随着科技的发展和人们对舒适环境的追求,调光台灯的需求越来越大。
本文将介绍一个以调光台灯为主题的毕业设计方案,旨在研究和开发一款功能强大且易于使用的调光台灯。
设计目标1. 功能需求•调节亮度:用户可以通过调节台灯的亮度来获得适合自己的光照环境。
•色温调节:台灯可以提供不同色温的照明,从冷色调到暖色调,以满足用户的不同需求。
•定时功能:用户可以设置定时关闭台灯,以节约能源。
•省电模式:台灯在未使用一段时间后,自动进入省电模式,降低功耗。
•多种控制方式:台灯可以通过物理按钮、遥控器或手机应用来进行控制。
2. 技术需求•调光技术:采用PWM(脉宽调制)技术来实现亮度的调节。
•色温调节技术:通过LED灯珠的组合和控制来实现不同色温的调节。
•定时功能实现:使用单片机和定时器来实现定时开关功能。
•控制方式实现:选择合适的无线模块和通信协议,如无线射频、蓝牙或Wi-Fi,实现多种控制方式。
设计方案1. 硬件设计a. 调光电路设计•使用PWM技术来实现亮度的调节,通过调节PWM占空比来控制LED灯珠的亮度。
•选择合适的功率驱动电路来提供稳定的电流和电压供应给LED灯珠。
b. 色温调节电路设计•通过使用不同色温的LED灯珠的组合,结合电路控制来实现色温的调节。
•使用专用芯片或电路来控制LED灯珠的亮度和色温。
c. 控制电路设计•选择合适的单片机或微处理器来实现台灯的控制功能。
•如果需要实现无线控制功能,选择合适的无线模块并进行相应的连接和配置。
2. 软件设计a. 调光控制算法设计•设计合适的算法来根据用户输入的亮度调节信息,计算相应的PWM 占空比并输出到调光电路中。
•考虑到人眼对光线的感知特性,可以根据不同亮度水平的显著性来调整算法。
b. 色温控制算法设计•根据用户的色温调节需求和LED灯珠的组合,设计算法来控制不同颜色LED灯珠的亮度,实现色温的调节。
调光台灯电路设计一、引言调光台灯是一种功能强大的照明设备,它可以根据用户的需求调整亮度,提供适合工作、学习或休息的光线。
本文将介绍一个基于直流供电的调光台灯电路设计。
二、电路设计1.电源部分台灯电路需要一个直流供电电源。
我们可以使用一个稳压器来将输入电压稳定在合适的范围。
以5V为例,我们可以选择LM7805稳压器作为电源控制芯片。
该芯片安装简便,在输入端接入电源线路,输出端连接到电路的供电点即可。
2.光源控制部分为了实现调光功能,我们需要引入一个PWM(脉冲宽度调制)信号来控制LED灯的亮度。
PWM信号的特点是高频率的宽度可变的脉冲,通过调整脉冲宽度的占空比来改变LED的亮度。
为了产生PWM信号,我们可以选择一个微控制器或者专用的PWM控制芯片,如NE555、在本设计中,我们选择使用NE555来产生PWM信号。
基本的NE555电路配置如下:-电源引脚:VCC接电源正极,GND接电源负极。
-触发引脚(TRIG):接一个输入信号电阻R1,从而将NE555初始设为稳定状态。
-控制引脚(CONT):接一个变阻器RV1,用于调节脉冲宽度。
-输出引脚(OUT):接一个输出电阻R2和一个二极管D1,然后将LED灯并联连接。
该电路中,可通过调节变阻器的阻值来改变输出脉冲的宽度,从而控制LED灯的亮度,实现调光效果。
3.保护功能部分为了保护电路,在电路的输入端和输出端分别添加保护元件。
-输入端:我们可以使用快恢复二极管,用于防止过电流和反向电压。
-输出端:我们可以使用限流电阻,用于限制输出电流,避免LED灯过载烧坏。
4.控制部分为了方便用户对灯光亮度的控制,可以在电路中添加一个旋钮或按钮控制器。
当用户旋转旋钮或按下按钮时,控制器将产生一个控制信号,该信号作为输入连接到PWM信号控制引脚或者电源控制芯片。
三、总结以上是一个基于直流供电的调光台灯电路设计方案。
通过合理选择和配置电源、光源控制、保护和控制部分的元件,我们可以实现台灯的调光功能,并提供适合不同需求的灯光亮度。
电子调光台灯设计报告摘要本报告介绍了一款电子调光台灯的设计方案。
该台灯采用电子调光技术,可以根据用户的需求调整亮度,提供舒适的照明环境。
设计方案中包括硬件电路设计和软件控制系统的设计。
通过该台灯的设计和实现,提供了一个功能强大、灵活性高的照明设备,可适用于各种场景。
引言随着人们对于生活品质的不断追求,台灯作为一种重要的照明设备,在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
传统的台灯通常具有固定的亮度,不能满足不同时间和环境下的需要。
因此,研发一种能够根据用户需求调整亮度的电子调光台灯非常有意义。
设计方案硬件电路设计电子调光台灯的核心是调光电路。
调光电路采用了PWM(脉宽调制)技术,通过改变高低电平的时间占比来控制亮度。
具体的硬件电路设计包括以下几个部分:1. 电源模块台灯的电源模块采用了稳压电源,将交流电转换为直流电,提供给其他模块使用。
2. 控制模块控制模块包括微控制器和PWM调光电路。
微控制器采用了高性能的ARM处理器,具有强大的计算和控制能力。
PWM调光电路可以通过微控制器发送不同的PWM信号来控制台灯的亮度。
3. 光源模块光源模块采用了LED灯作为台灯的发光元件。
LED灯具有低能耗、长寿命和高亮度等优点,非常适合用于台灯。
软件控制系统设计软件控制系统是电子调光台灯的重要组成部分,它负责与硬件电路进行交互,实现用户对亮度的调整。
软件控制系统的设计主要包括以下几个方面:1. 用户界面用户界面是用户与台灯进行交互的窗口,可以通过触摸屏或按钮等方式实现。
用户界面提供了调整亮度的选项,用户可以根据自己的需求选择适当的亮度。
2. 亮度控制算法亮度控制算法是软件控制系统的核心部分,它根据用户选择的亮度值,通过计算和PWM调光电路的控制,实现对台灯亮度的精确调整。
3. 数据存储和显示软件控制系统还提供了数据存储和显示功能,可以记录用户的使用习惯和亮度选择,并通过显示屏显示相关信息,方便用户进行查看和调整。
可调亮度的台灯的设计报告1. 引言可调亮度的台灯设计旨在提供用户在不同场景下调节光照亮度的需求。
本报告将介绍台灯的设计背景、目标和设计方案,并对其性能进行评估。
2. 设计背景和目标在日常生活和工作中,台灯是人们常用的照明设备之一。
然而,不同的场景可能需要不同亮度的光照,以满足用户的需求。
因此,设计一款可调亮度的台灯,可以提高用户的舒适度和灵活性。
本设计的目标是开发一款外观简约、易于操作的可调亮度的台灯,使用户能够根据自己的需要自由调节光照强度。
3. 设计方案3.1 灯具选择为了实现可调亮度的功能,我们选择了LED作为灯具。
LED具有能耗低、寿命长、可调节亮度等特点,非常适合作为台灯的光源。
3.2 控制系统设计为了实现台灯的亮度调节功能,我们设计了一个简单的控制系统。
该控制系统由以下部分组成:- 光敏传感器:用于感知光照强度。
- 微控制器:用于接收光敏传感器的信号,并根据用户的操作进行亮度调节。
- 调光电路:用于控制LED的亮度,根据微控制器的指令调节电流。
3.3 用户界面设计为了方便用户操作,我们在台灯上设计了一个简单的用户界面,包括以下元素:- 开关按钮:用户可以通过按下开关按钮来打开或关闭台灯。
- 亮度调节按钮:用户可以通过按下亮度调节按钮来增加或减少台灯的亮度。
4. 性能评估在设计完成后,我们对可调亮度的台灯进行了初步的性能评估。
评估主要包括以下几个方面:4.1 亮度范围我们测试了台灯在不同调节档位下的亮度范围。
实验结果显示,台灯的亮度可以从最低档位逐渐调节到最高档位,可以满足不同场景下的需求。
4.2 能耗评估我们对台灯的能耗进行了评估。
结果显示,由于LED的高能效特点,台灯的能耗相对较低,即使在最高亮度下使用长时间,也不会造成明显的能耗增加。
4.3 用户满意度调查我们进行了用户满意度调查,结果显示,用户对可调亮度的台灯非常满意。
他们认为台灯具有外观简约、调节方便的特点,能够满足不同场景下的亮度需求。
调光台灯控制电路实习报告一、实习目的1. 掌握电力电子技术在照明控制中的应用,了解调光台灯的控制电路原理。
2. 学习电路设计、组装和调试过程,提高实际操作能力。
3. 培养创新意识和团队协作精神。
二、实习内容1. 设计并搭建调光台灯控制电路。
2. 调试电路,确保其正常工作。
3. 分析电路的优缺点,提出改进措施。
4. 撰写实习报告。
三、实习过程1. 设计阶段(1)了解调光台灯的控制要求,确定电路的基本组成。
(2)选择合适的元器件,如电源、灯泡、触发电路等。
(3)绘制电路原理图,包括主电路和触发电路。
(4)编写电路仿真程序,验证电路功能。
2. 搭建电路(1)准备实验器材,如电源、灯泡、电阻、电容等。
(2)按照电路原理图搭建电路,连接各个元器件。
(3)检查电路连接是否正确,确保无误。
3. 调试阶段(1)给电路通电,观察灯泡亮度是否符合要求。
(2)调整触发电路的参数,如充电时间常数、触发角等,以实现无级调光。
(3)检查电路的稳定性和可靠性,确保长时间工作无故障。
4. 分析与改进(1)分析电路的优缺点,如调光范围、响应速度、功耗等。
(2)提出改进措施,如优化触发电路设计、降低功耗等。
四、实习总结通过本次实习,我掌握了调光台灯控制电路的设计和调试方法,了解了电力电子技术在照明控制中的应用。
在电路设计过程中,我学会了如何选择合适的元器件,绘制电路原理图,并运用仿真程序验证电路功能。
在实际操作中,我提高了自己的动手能力,学会了如何搭建电路、调试电路,并分析电路的性能。
本次实习还培养了我的创新意识和团队协作精神。
在电路设计和调试过程中,我不断尝试改进,寻求更好的解决方案。
同时,与团队成员密切合作,共同解决遇到的问题。
总之,本次实习使我受益匪浅,不仅提高了我的专业技能,还培养了我的综合素质。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,将所学知识运用到实际项目中,为我国电力电子技术的发展贡献自己的力量。
调光台灯电路设计报告1. 引言台灯是我们日常生活中经常使用的一种照明装置,它不仅能为我们提供光线照明,还可以通过调光功能满足不同的照明需求。
本设计报告将介绍一个调光台灯电路设计方案,该电路通过使用调光开关和调光元件来达到调节亮度的功能。
2. 设计原理调光台灯电路的设计原理是基于PWM(Pulse Width Modulation)调光技术。
PWM是通过调节信号的占空比来控制电路输出的亮度。
当占空比为100%时,电路输出的亮度最大,为0%时,电路输出的亮度最小。
通过调节占空比的大小,可以实现不同亮度的调节。
电路主要由以下几个部分组成:2.1 调光开关调光开关是通过控制电路接通和断开来实现亮度的调节。
当调光开关处于开启状态时,电路连接,可通过调整占空比来改变亮度。
而当调光开关关闭时,电路断开,灯光熄灭。
2.2 调光元件调光台灯电路中的调光元件是一个可变电阻器,通过调整电阻值来改变电路的亮度。
当电阻值较大时,电流通过的路径较小,电路亮度较低;而当电阻值较小时,电流通过的路径较大,电路亮度较高。
2.3 PWM调光电路PWM调光电路是通过改变信号的占空比来实现亮度的调节。
其中,占空比定义为高电平持续时间与周期时间之比。
当占空比为50%时,高电平与低电平时间相等,即输出的等效电压为输入电源电压的一半。
调光电路中使用的PWM调光模块可以通过改变输入信号的占空比来调节输出电路的亮度。
该模块可以由嵌入式控制器或专用的PWM芯片实现。
3. 电路设计调光台灯电路的设计如下图所示:![调光台灯电路设计图](circuit_design.png)电路中的调光开关控制电路的连接和断开,调光元件通过调整电阻值来改变电路亮度。
PWM调光电路控制输出电路的亮度。
4. 实现过程为了实现调光台灯电路,我们需要进行以下几个步骤:4.1 选择调光元件根据设计需求,选择一个合适的可变电阻器作为调光元件。
可以选用电位器或可调电阻来实现。
4.2 设计PWM调光电路根据设计需求,选择一个合适的PWM调光模块。
电力电子技术课程设计报告触摸式调光台灯电源的设计课程设计指导教师评定成绩表指导教师评定成绩:指导教师签名:年月日自动化学院2008级自动化专业电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的教学目的和任务电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术,实现对电能的控制、变换和传输的科学,其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术,而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此,提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Intel网检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的基本要求1. 教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目注意事项:①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计,题目难度和工作量要适应在一周内完成,题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计,如开关电源、调光灯、镇流器、UPS电源等,但不允许选择其他班题目方向的内容设计(复合变换除外)。
②通过图书馆和Intel网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料,确定适应自己的课程设计题目。
自立题目后,首先要明确自己课程设计的设计内容。
要给出所要设计装置(或电路)的主要技术数据(如输入要求,输出要达到的目标,装置容量的大小以及装置要具有哪些功能)。
如:直流电动机调压调速可控整流电源设计主要技术数据输入交流电源:三相380V 10% f=50Hz直流输出电压:0~220V50~220V范围内,直流输出电流额定值100A直流输出电流连续的最小值为10A设计内容:整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流、电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力。
电力电子技术调光台灯的设计报告目录调光台灯的设计 ................................................... 错误!未定义书签。
1. 设计目的........................................................... 错误!未定义书签。
2. 调光灯电路 ....................................................... 错误!未定义书签。
3. 元器件选择 ....................................................... 错误!未定义书签。
4. 元器件认识 ....................................................... 错误!未定义书签。
4.1 单向晶闸管............................................... 错误!未定义书签。
4.1.1 单向晶闸管的工作特点:.............. 错误!未定义书签。
4.1.2 单向晶闸管的主要参数.................. 错误!未定义书签。
4.1.3 单向晶闸管简易检测...................... 错误!未定义书签。
4.1.4触发电路......................................... 错误!未定义书签。
5 电路仿真............................................................ 错误!未定义书签。
6 总结:................................................................ 错误!未定义书签。
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。
电力报告一种家用台灯调光电源的设计指导教师:学生:学号:专业:班级:设计日期:2011.12.26—2011.12.302011年12月课程设计指导教师评定成绩表指导教师评定成绩:指导教师签名:年月日自动化学院2009级自动化专业电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的教学目的和任务电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术,实现对电能的控制、变换和传输的科学,其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术,而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此,提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Intel网检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的基本要求1. 教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目注意事项:①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计,题目难度和工作量要适应在一周内完成,题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计,如开关电源、镇流器、UPS电源等,但不允许选择其他班题目方向的内容设计(复合变换除外)。
②通过图书馆和Intel网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料,确定适应自己的课程设计题目。
自立题目后,首先要明确自己课程设计的设计内容。
要给出所要设计装置(或电路)的主要技术数据(如输入技术数据,输出技术数据,装置容量的大小以及装置要具有哪些功能)。
如:直流电动机调压调速可控整流电源设计主要技术数据输入交流电源:三相380V 10% f=50Hz直流输出电压:0~220V50~220V范围内,直流输出电流额定值100A直流输出电流连续的最小值为10A设计内容:整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流、电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图列出主电路和控制电路所用元器件的明细表2. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力。
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,掌握台灯调光电路的设计与制作方法,了解调光原理,学习如何通过电路调整台灯的亮度,提高实验操作技能,并培养创新设计能力。
二、实验原理调光台灯是通过改变通过LED灯珠的电流来调整亮度的。
常见的调光方法有PWM(脉冲宽度调制)调光和电阻分压调光。
PWM调光通过控制LED灯珠的导通时间来调整亮度,电阻分压调光则通过改变通过LED灯珠的电阻值来调整亮度。
三、实验器材1. LED灯珠2. 电阻3. 电阻箱4. 万用表5. 电池6. 电线7. 电路板8. 焊锡9. 焊锡工具四、实验步骤1. 电路设计:根据实验原理,设计一个简单的PWM调光电路。
电路包括电源、PWM 控制器、LED灯珠和电流控制电路。
2. 元器件准备:准备所需的元器件,包括LED灯珠、电阻、电阻箱、万用表、电池、电线、电路板和焊锡。
3. 电路搭建:按照电路图搭建PWM调光电路。
首先焊接电源和PWM控制器,然后焊接LED灯珠和电流控制电路。
4. 电路调试:使用万用表检测电路的电压和电流,确保电路工作正常。
5. 亮度调整:通过调整PWM控制器输出信号的占空比来调整LED灯珠的亮度。
6. 实验记录:记录实验过程中观察到的现象和数据。
五、实验结果与分析1. 亮度调整效果:通过调整PWM控制器输出信号的占空比,可以有效地调整LED灯珠的亮度。
占空比越大,亮度越高;占空比越小,亮度越低。
2. 电路稳定性:实验过程中,电路工作稳定,没有出现异常现象。
3. 实验误差:实验过程中,由于元器件的精度和焊接质量等因素的影响,存在一定的误差。
六、实验总结1. 掌握PWM调光原理:通过本次实验,掌握了PWM调光原理,了解了如何通过电路调整LED灯珠的亮度。
2. 提高实验操作技能:在实验过程中,提高了电路搭建、调试和故障排除的技能。
3. 培养创新设计能力:在实验过程中,尝试设计了不同的PWM调光电路,培养了创新设计能力。
七、实验展望1. 优化电路设计:在今后的实验中,可以尝试优化PWM调光电路的设计,提高电路的稳定性和效率。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学院电力电子技术课程设计与制作报告题目简易可调台灯制作指导教师X X X院系电子信息工程系专业电气自动化班级X X班姓名X X X学号同作者姓名X X X同作者学号XXXX年XX月XX日第1章任务与要求调光灯在日常生活中的应用非常广泛,其种类也很多。
下图为常见的调光台灯,它以单结晶体管和单向晶闸管为核心器件,内部电路由主电路和控制电路两部分组成。
1.1.1 设计内容要求所设计的项目要与电力电子技术有关,如可以做交流或直流可调光灯电路、电风扇无极调速器、MOSFET大功率管的驱动电路、IGBT 的驱动电路、等等。
其中主要用到了单结晶体管、单向可控晶闸管和双向可控晶闸管等一些大功率器件。
1.1.2 要求完成本次项目的设计后,能够用万用表测试晶闸管和单结晶体管的坏。
掌握晶闸管工作原理。
分析单相半波整流电路的工作原理。
分析单结晶体管触发电路的工作原理。
掌握触发电路与主电路电压同步的基本概念。
1.2 参数要求变压器要求是同步变压器,其输出电压是36V,4个整流二极管型号为IN4001其最大周期性峰值电压为50V,在工温度为75度时其最整流电流为1A,,结电容为30PF工作电压范围50-1000V.稳压管VD5稳定电压为12V。
电阻R1为1K欧其功率为1W电容C为0.4UF/50V单结晶体管BT33:工作电流为5-35MA,工作电压小于等于4V,最大功率为450MW晶闸管MCR100-6:工作电压范围100-600V,工作电流为0.8A控制极最大功率为0.01瓦。
所带负载功率不能超过60W.第2章方案论证与设计2.1 总体设计分析本课题设计的是具有可调节灯的亮暗的可调光电路系统。
2.2 方案的选择与设计为实现本设计的要求我采用以下几种方案:要求是可以单向控制的晶闸管MCR100-6:工作电压为100-600V,工作电流为0.8A控制极最大功率为0.01瓦。
所带负载功率不能超过60W.然后根据电路已设定的参数;确定晶闸管的型号。
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,
允许重复加在晶闸管A、K间的正向峰值电压。
(2)反向重复峰值电压URRM :结温为额定值时,门极断开,允许重复加在晶闸管A、K间的反向峰值电压。
(3)通态平均电流IT(AV) :在规定的环境温度和散热条件下,结温为额定值,允许通过的工频正弦半波电流的平均值。
(4)通态平均电压UT(AV):结温稳定,通过正弦半波额定的平均电流,晶闸管导通时,阳极A和阴极K间的电压平均值,习惯上称为导通时的管压降,一般为1V左右。
(5)维持电流IH:在规定环境温度下,门极断开时,维持晶闸管继续导通所必需的最小电流。
4.1.3 单向晶闸管简易检测
1)极性的判断将万用表置于“R×1k”或“R×100”挡,如果测得其中两个电极的正向电阻较小,而交换表笔后测得反向电阻很大,那么以阻值较小的一次为准,黑表笔所接的就是门极G,而红表笔所接的就是阴极K,剩下的电极便是阳极。
2)质量的判断将万用表置于“R×10”挡,黑表笔接阳极,红表笔接阴极,指针应接近∞,如图1所示。
当合上S时,表针应指很小的阻值,约为60~200Ω,表明单向晶闸管能触发导通;
断开S,表针回不到∞,表明晶闸管是正常的(有些晶闸管因为维持电流较大,万用表的电流不足以维持它导通,当S断开后,表针会回到∞,也是正常的)。
如果在S未合上时,阻值很小,或者
在S合上时表针也不动,表明晶闸管质量太差或已击穿、断极。
4.1.4触发电路
单结晶体管等效电路图
(1)单结晶体管的基本特性
A、B1间的电压为:
式中,η称为分压比,其值一般在0.3~0.9之间。
(2)单结晶体管的导通条件是:
UE﹥η UBB + UD (UD为PN结的正向压降) 结论:只要改变UE的大小,就可以控制单结晶体管的导通与截至。
从而获得从RB1输出的脉冲电压。
(3)单结晶体管触发电路
BB
BB
B
B
B
A
U
U
R
R
R
Uη=
+
=
2
1
1
工作原理:
电源接通后,通过可调电阻RP和电阻R3给电容C充电,当电容充电电压UE上升到大于ηUBB + UD时,单结晶体管导通,C迅速放电,在R2上形成一个很窄的正脉冲。
此图7-21 单结晶体管触发电路时电容C两端的电压几乎为零。
第一个周期过后,由于UCC继续通过RP和R3给电容C充电,这样连续不断重复上述过程,从而获得晶闸管所需要的触发脉冲电压调光灯电路结构及工作过程
工作过程:
接通电源后,交流电经桥式整流后给单向晶闸管阳极提供正向电压,并经过R2、R3加在单结晶体管的基极上,同时经过电阻R1、RP和R4给电容器C充电,当C两端的电压大于单结晶体管的导通电压时,单结晶体管导通,给晶闸管提供一个触发脉冲信号,调节电位器RP,就可以改变单向晶闸管的触发延迟角α的大小,改变单结晶体管触发电路输出的触发脉冲的周期,从而即改变输出电压的大小,这样就可以改变灯泡的亮暗。
5 电路仿真
6 总结:
这次设计我们完成了对于设计的基本要求,但由于对一些元器件的了解甚少,一些地方的连接方式是参照典型连接方式的,或许不是本设计最为理想的连接方式!为此,我认识到基础知识十分重要,往后的应进一步努力巩固和理解基础知识和基本原理。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的
实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。