【正文】 僅導(dǎo)致了人力、財(cái)力、物力資源和能源地極大浪費(fèi)，造成了眩光等夜間環(huán)境的光污染，也造成了景觀照明的精品不多、品位不高的結(jié)果，出現(xiàn)了各自為政、粗制濫造的現(xiàn)象，影響了人民群眾的生活和健康。造成這種現(xiàn)象最主要的原因之一，就是缺少統(tǒng)一、規(guī)范、科學(xué)、合理的城市景觀照明規(guī)劃。目前從全國看來，除了少數(shù)城市，許多城市的景觀照明規(guī)劃相對滯后或者尚未提上日程?；蚴且?guī)劃設(shè)計(jì)不規(guī)范，以臨時(shí)的方案設(shè)計(jì)代替展項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)劃等。以致出現(xiàn)了脫離城市的客觀實(shí)際和需要，盲目進(jìn)行景觀照明建設(shè)的局面，浪費(fèi)了資源，破壞了環(huán)境。這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)引起充分重視。（2）城市景觀照明規(guī)劃與節(jié)能的重要性和意義建設(shè)部和國家發(fā)改委《關(guān)于加強(qiáng)城市照明管理促進(jìn)節(jié)約用電工作的意見》作為我國城市照明工作的第一個(gè)規(guī)范性文件，明確提出了編制城市照明專項(xiàng)規(guī)劃的要求和城市照明建設(shè)管理的原則?！秶鴦?wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》強(qiáng)調(diào)了節(jié)能工作的極端重要性和緊迫性，明確將“綠色照明”列為十大重點(diǎn)工程之一，要求做好節(jié)能的規(guī)劃工作。城市照明專項(xiàng)規(guī)劃包括功能照明和景觀燈照明規(guī)劃。加強(qiáng)城市景觀照明工作，首要任務(wù)就是城市景觀照明規(guī)劃的編制。城市景觀照明工作是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市管理的重要內(nèi)容，具有多方面的功能效益。以科學(xué)合理的城市景觀照明規(guī)劃作為指導(dǎo)和依據(jù)實(shí)施城市的景觀照明工程建設(shè)和管理，不僅可以美化城市，提高城市文化品位和城市風(fēng)貌水平，提升和展示現(xiàn)代化文明城市的形象，而且可以通過改善投資環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量，活躍和繁榮城市夜間經(jīng)濟(jì)，為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力，帶動(dòng)照明、商業(yè)、旅游、文化、餐飲、廣告、經(jīng)濟(jì)事業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并對城市周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起帶動(dòng)和輻射作用，增強(qiáng)商家投資、經(jīng)商、辦企業(yè)的信心，加快城市建設(shè)發(fā)展的步伐，甚至在城市的交通、治安等方面能帶來相關(guān)效益，其積極作用是顯而易見的。加強(qiáng)城市景觀燈照明的規(guī)劃，提高城市照明質(zhì)量，提倡綠色照明，保護(hù)生態(tài)，改善城市人居環(huán)境，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)影響和重要的政治經(jīng)濟(jì)意義。 當(dāng)前霓虹燈控制的缺點(diǎn)隨著我過經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，國內(nèi)各地城鎮(zhèn)景觀照明也發(fā)生了變化，霓虹燈產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國霓虹燈企業(yè)以逾幾千家，年總產(chǎn)值超過30億元人民幣，出口創(chuàng)匯方面也有驕人的業(yè)績。中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展，西部大開發(fā)、振興東北經(jīng)濟(jì)、長三角、珠三角東西互動(dòng)、各地旅游、商貿(mào)、餐飲以及文化娛樂事業(yè)日益繁榮，越來越多的城市已將亮化、美化工程列入城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，霓虹燈已成為不可缺少的夜間文化，夜間霓虹燈廣告也成為不可缺少的媒體，霓虹燈行業(yè)迎來一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇。21世紀(jì)的今天中國霓虹燈企業(yè)不斷地走進(jìn)國際舞臺，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美等國際市場，在國際這個(gè)大舞臺上扮演著越來越重要的角色。而當(dāng)今狀況下的霓虹燈，是在被人工控制的情況下點(diǎn)亮和熄滅的。在控制人員感覺太黑時(shí)，將霓虹燈開啟，直到第二天早晨，才會(huì)被熄滅。這不僅大大地浪費(fèi)了電能源，同時(shí)還加快了霓虹燈的壽命損耗。這是一個(gè)不科學(xué)地開關(guān)霓虹燈的方法。我們需要尋找到更好的辦法來解決這些問題。大面積霓虹燈、彩泡等高亮度、高能耗燈具常被用作造景燈具。道路和廣場上的霓虹燈、景觀燈排列密集，每當(dāng)夜幕降臨便出現(xiàn)“火樹銀花不夜天”的景象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年我國僅城市照明就要消耗掉目前三峽電站5%的發(fā)電量。很多城市照明嚴(yán)重超標(biāo)，一些建筑內(nèi)部耗電竟然高達(dá)25W㎡，照度超出標(biāo)準(zhǔn)3～5倍；有些景觀燈95%以上的光線射向天空，只有不到5%的光線照到路面，能源浪費(fèi)和光污染嚴(yán)重。霓虹燈廣告牌在全世界各國的商業(yè)、學(xué)習(xí)、工作和生活等各個(gè)領(lǐng)域中起著重要的作用。世界各國無論大中小城市、城鎮(zhèn)、人口聚集地都會(huì)有大量的霓虹燈廣告牌。這鞋霓虹燈就如上文所說，從天黑開始，就被控制人員點(diǎn)亮，之后直到凌晨才會(huì)被人關(guān)閉。這種過度使用霓虹燈的行為，極度的浪費(fèi)了能源，這給我們目前緊張的資源供應(yīng)問題，增加了負(fù)擔(dān)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2007年中國用電量為7千多億瓦。減少霓虹燈的過度浪費(fèi)使用，已經(jīng)到了刻不容緩的地步?！∧藓鐭艄饪囟〞r(shí)開關(guān)的研究目的與方法本文所設(shè)計(jì)研究的霓虹燈光控定時(shí)電路，是為了在科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，利用作者所掌握的知識，使霓虹燈不會(huì)在深夜無人時(shí)點(diǎn)亮，即可以在深夜無人時(shí)自動(dòng)熄滅。這樣的電路設(shè)計(jì)可以給城市節(jié)省下很多的能源，還可以延長霓虹燈等元件的使用壽命。這是一個(gè)綠色科技，相信在不久的將來，它將被越來越多的人所認(rèn)可。霓虹燈光控定時(shí)開關(guān)電路的設(shè)計(jì)，是通過作者大學(xué)期間學(xué)到有關(guān)數(shù)字電路，傳感器，通信原理等知識。利用光敏電阻、NE555電路、CD4060、雙向可控硅、二極管、三極管、電容和電阻等元件。組成一個(gè)由220v交流電源供電，光敏電阻與NE555芯片組成的施密特觸發(fā)器所控制，CD4060進(jìn)行點(diǎn)亮計(jì)時(shí)的控制點(diǎn)亮?xí)r間的電路。在天黑時(shí)光控電路觸發(fā)信號，通過計(jì)時(shí)系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)，雙向可控硅導(dǎo)通，點(diǎn)亮霓虹燈，并在計(jì)時(shí)結(jié)束以后自動(dòng)熄滅霓虹燈。而計(jì)時(shí)時(shí)間的長短可以根據(jù)季節(jié)或天氣等因素的不同，通過人工進(jìn)行調(diào)節(jié)。本電路開關(guān)容易控制，方法可行，具有很高的研究價(jià)值和使用價(jià)值。　霓虹燈光控定時(shí)開關(guān)的優(yōu)點(diǎn) 可以在天黑時(shí)亮起霓虹燈光控定時(shí)開關(guān)，可以在天黑光強(qiáng)明顯變?nèi)鯐r(shí)，自動(dòng)開啟電源，使霓虹燈點(diǎn)亮。這種點(diǎn)亮方式，可以在人們覺得光線變暗時(shí)，自動(dòng)亮起，起到了最好的廣告作用?！肮饪卣彰麟娐返闹谱髦饕抢冒雽?dǎo)體光電器——光敏電阻的特性制作而成的。它利用光線的強(qiáng)弱來控制照明開關(guān)的動(dòng)作，動(dòng)作點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際光線的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)。巡行時(shí)無須人員操作，避免了人工開關(guān)不及時(shí)等不利因素，因而有效的節(jié)約了電能[9]”。 可以保持有效的點(diǎn)亮?xí)r間霓虹燈光控定時(shí)開關(guān)，在整個(gè)電路系統(tǒng)中加入了定時(shí)器，可以在點(diǎn)亮后自動(dòng)進(jìn)入計(jì)時(shí)狀態(tài)，人們可以簡單的設(shè)計(jì)它的點(diǎn)亮?xí)r間，自動(dòng)決定合適關(guān)閉。定時(shí)/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)芯片中最基本的外圍接口，也是單片機(jī)的最重要的組成部分，它的用途廣泛，常為測試時(shí)間、速度、頻率、脈寬提供定時(shí)脈沖信號等。例如，我們可以在夏天時(shí)調(diào)節(jié)定時(shí)/計(jì)數(shù)器使其點(diǎn)亮4小時(shí)，而冬天調(diào)節(jié)定時(shí)/計(jì)數(shù)器使其點(diǎn)亮6小時(shí)。這樣，不僅可以自由決定霓虹的點(diǎn)亮?xí)r間，還有效的節(jié)約了能源。 全自動(dòng)智能化無需人工控制隨著現(xiàn)在信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化成為工業(yè)裝置的發(fā)展趨勢。在高壓開關(guān)領(lǐng)域，智能化開關(guān)發(fā)展迅速，其動(dòng)力首先來自電力系統(tǒng)越來越高的可靠性要求及其越來越高的自動(dòng)化程度?，F(xiàn)代配電和用電系統(tǒng)包括供電小區(qū)或智能大廈的電器設(shè)備都要求在監(jiān)測、控制及保護(hù)等方面完全自動(dòng)化和智能化，開關(guān)作為重要的電流系統(tǒng)控制元件，其智能化則是上述自動(dòng)化和智能化的基礎(chǔ)。只需要在安裝霓虹燈光控定時(shí)開關(guān)時(shí)，調(diào)試好點(diǎn)亮?xí)r間即可。之后無需人工控制，開關(guān)可以自行根據(jù)光的強(qiáng)弱，決定點(diǎn)亮與否。這有效的節(jié)省了人力資源。第2章 電路總體設(shè)計(jì)與分析　電源轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)在電源供電中，有很多種供電電路，其中有開關(guān)電源，變壓器降壓，阻容降壓，下面我們分別做下簡要介紹。 開關(guān)電源隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入80年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展[1]。 開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和開關(guān)器件（MOSFET、BJT等）構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。 開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義?，F(xiàn)代開關(guān)電源有兩種：一種是直流開關(guān)電源；另一種是交流開關(guān)電源。這里主要介紹的只是直流開關(guān)電源，其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓（精電）。直流開關(guān)電源的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器。因此直流開關(guān) 電源的分類是依賴DC/DC轉(zhuǎn)換器分類的。也就是說，直流開關(guān)電源的分類與DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的，DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直 流開關(guān)電源的分類。 直流DC/DC轉(zhuǎn)換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器；另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式DC/DC轉(zhuǎn)換器。 隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以按有源功率器件的個(gè)數(shù)來分類。單管的DC/DC轉(zhuǎn)換器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）兩種。雙管DC/DC轉(zhuǎn)換器 有雙管正激式（DoubleTransistor Forward Converter），雙管反激式（Double Transistr Flyback Converter）、推挽式（PushPull Converter） 和半橋式（HalfBridge Converter）四種。四管DC/DC轉(zhuǎn)換器就是全橋DC/DC轉(zhuǎn)換器（FullBridge Converter）。 非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器，按有源功率器件的個(gè)數(shù)，可以分為單管、雙管和四管三類。單管DC/DC轉(zhuǎn)換器共有六種，即降壓式（Buck）DC/DC轉(zhuǎn)換器 ，升壓式（Boost）DC/DC轉(zhuǎn)換器、升壓降壓式（Buck Boost）DC/DC轉(zhuǎn)換器、Cuk DC/DC轉(zhuǎn)換器、Zeta DC/DC轉(zhuǎn)換器和SEPIC DC/DC轉(zhuǎn)換器。在這六種 單管DC/DC轉(zhuǎn)換器中，Buck和Boost式DC/DC轉(zhuǎn)換器是基本的，BuckBoost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC轉(zhuǎn)換器是從中派生出來的。雙管DC/DC轉(zhuǎn)換 器有雙管串接的升壓式（BuckBoost）DC/DC轉(zhuǎn)換器。四管DC/DC轉(zhuǎn)換器常用的是全橋DC/DC轉(zhuǎn)換器（FullBridge Converter）。 隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器在實(shí)現(xiàn)輸出與輸入電氣隔離時(shí)，通常采用變壓器來實(shí)現(xiàn)，由于變壓器具有變壓的功能，所以有利于擴(kuò)大轉(zhuǎn)換器的輸出應(yīng)用 范圍，也便于實(shí)現(xiàn)不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。 在功率開關(guān)管的電壓和電流定額相同時(shí)，轉(zhuǎn)換器的輸出功率通常與所用開關(guān)管的數(shù)量成正比。所以開關(guān)管數(shù)越多，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出功率越 大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。 非隔離式轉(zhuǎn)換器與隔離式轉(zhuǎn)換器的組合，可以得到單個(gè)轉(zhuǎn)換器所不具各的一些特性。 按能量的傳輸來分，DC/DC轉(zhuǎn)換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉(zhuǎn)換器，既可以從電源側(cè)向負(fù)載側(cè)傳輸功率，也可 以從負(fù)載側(cè)向電源側(cè)傳輸功率。 DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以分為自激式和他控式。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號實(shí)現(xiàn)開關(guān)管自持周期性開關(guān)的轉(zhuǎn)換器，叫做自激式轉(zhuǎn)換器，如洛耶爾 （Royer）轉(zhuǎn)換器就是一種典型的推挽自激式轉(zhuǎn)換器。他控式DC/DC轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)器件控制信號，是由外部專門的控制電路產(chǎn)生的。 按照開關(guān)管的開關(guān)條件，DC/DC轉(zhuǎn)換器又可以分為硬開關(guān)（Hard Switching）和軟開關(guān)（Soft Switching）兩種。硬開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)器件 是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關(guān)斷電路的，因此在開通或關(guān)斷過程中將會(huì)產(chǎn)生較大的交疊損耗，即所謂的開關(guān)損耗（Switching loss）。當(dāng)轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)一定時(shí)開關(guān)損耗也是一定的，而且開關(guān)頻率越高，開關(guān)損耗越大，同時(shí)在開關(guān)過程中還會(huì)激起電路分布電感和寄生 電容的振蕩，帶來附加損耗，因此，硬開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率不能太高。軟開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)管，在開通或關(guān)斷過程中，或是加于 其上的電壓為零，即零電壓開關(guān)（ZeroVoltageSwitching，ZVS），或是通過開關(guān)管的電流為零，即零電流開關(guān)（ZeroCurrentSwitching，ZCS）。這種軟開關(guān)方式可以顯著地減小開關(guān)損耗，以及開關(guān)過程中激起的振蕩，使開關(guān)頻率可以大幅度提高，為轉(zhuǎn)換器的小型化和模塊化創(chuàng)造 了條件。功率場效應(yīng)管（MOSFET）是應(yīng)用較多的開關(guān)器件，它有較高的開關(guān)速度，但同時(shí)也有較大的寄生電容。它關(guān)斷時(shí)，在外電壓的作用下， 其寄生電容充滿電，如果在其開通前不將這一部分電荷放掉，則將消耗于器件內(nèi)部，這就是容性開通損耗。為了減小或消除這種損耗，功率場 效應(yīng)管宜采用零電壓開通方式（ZVS）。絕緣柵雙極性晶體管（Insu1ated Gate Bipo1ar tansistor，IGBT）是一種復(fù)合開關(guān)器件，關(guān)斷時(shí)的電流拖 尾會(huì)導(dǎo)致較大的關(guān)斷損耗，如果在關(guān)斷前使流過它的電流降到零，則可以顯著地降低開關(guān)損耗，因此IGBT宜采用零電流（ZCS）關(guān)斷方式。IGBT在 零電壓條件下關(guān)斷，同樣也能減小關(guān)斷損耗，但是MOSFET在零電流條件下開通時(shí)，并不能減小容性開通損