【正文】 果誤差為 “ ” ，則與其相反。通常開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸入級采用不可控容性整流電路，這種電路優(yōu)缺點(diǎn)明顯，優(yōu)點(diǎn)是成本低、結(jié)構(gòu)簡單等，但同時(shí)缺點(diǎn)也很明顯，輸入的電流不是正弦波。從而開關(guān)電源的可淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 13 頁 共 30 頁 靠性得到提升而且節(jié)能高效。 5） 減小分布電容。它的核心是運(yùn)算放大器， PWM 控制器內(nèi)部一般都含有運(yùn)算放大器可以構(gòu)成調(diào)節(jié)器。 P1口 為自身提供的上拉電阻八位雙向 I/O 端口。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 20 頁 共 30 頁 焦 距A 源 B 源DSGA BR g探 頭鏡 片S a S b S a S b圖 44 信號輸出示意圖 熱釋電紅外傳感器 熱釋電傳感器可以很好地檢測人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)為電壓信號加以檢測。如果 Vc 小于 VR 則禁止觸發(fā)發(fā)生；如果 Vc大于 VR 時(shí)則允許觸發(fā)發(fā)生。解碼芯片我們將采用 SM5032 芯片，它接收由三極管放大與反相之后的信號，經(jīng)過內(nèi)部解碼后輸出控制信號。 本次設(shè)計(jì)充分檢查了在大學(xué)四年期間所學(xué)知識的實(shí)踐與運(yùn)用，在設(shè)計(jì)階段也遇到諸多問題，在導(dǎo)師的指導(dǎo)與翻閱資料的情況下大多能予以解決。驅(qū)動(dòng)電路部分選用了開關(guān)電源為驅(qū)動(dòng)電路，開關(guān)電源技術(shù)大大提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，使得電能的利用率得到提高同時(shí)也減少了對電網(wǎng)的污染。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 23 頁 共 30 頁 C 1C 2K 1K 2K 3K 4K 5V s sV D DD 0L E DO S C 2O S C 1K 8K 7K 6S W O 1S W O 3S W O 212345678 91 01 11 21 31 41 51 6B A 5 1 0 4V + 3Y 24 5 5 KC 81 0 0 PC 71 0 0 PR 24 4 ΩR 31KD 2L T EQ 1 AC 64 7 u F+D1圖 49 遙控發(fā)射電路 遙控接收 電路 紅外脈沖信號解調(diào)及接收器、記憶驅(qū)動(dòng)器、指令譯碼器等幾部分共同組成了遙控接收電路。通常會(huì)接到 VDD，要是定時(shí)器復(fù)位可使其接 “ 0” 信號。菲涅爾透鏡具有兩個(gè)作用： 聚焦功能，可以 把 檢測到的紅外信號折射在 PIR 上。 GND 連接到地。 4）反向 漏電流小 ， 反向漏電流過大會(huì)增加關(guān)斷損耗并且和反向額定電壓與溫度有關(guān)。 4） 減小漏感。我們在 DC/DC 變化器與輸入整流之間加入了有源功率因數(shù)校正技術(shù)更是將功率因數(shù)接近于 100%，輸入電流波形無限接近于正弦波而且與電壓能夠同相。因此，這種方式很適合用于實(shí)驗(yàn)室電源。開關(guān)管接通，變壓器二次側(cè)開路，一次側(cè)充能，電容 C 給負(fù)載電阻 R 放電。 當(dāng)開關(guān)管 K 被斷掉的一瞬間，為了使勵(lì)磁磁場保持不變，變壓器的一級和二級線圈繞組會(huì)產(chǎn)生很大的的反電動(dòng)勢。非隔離式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往有升壓式電路、降壓式電路和升降壓 式電路。 如今開關(guān)穩(wěn)壓電源被廣泛應(yīng)用于 LED 燈具的驅(qū)動(dòng)電源，所以必須保持恒電流輸出。 LED 對溫度較為敏感，它的發(fā)光亮度與工作溫度有直接關(guān)系，通常溫度越高， LED發(fā)光越弱；溫度越低， LED 發(fā)光越強(qiáng)。但是科技是不斷進(jìn)步的，現(xiàn)如今我們找到了更為節(jié)能高效的照明光源 LED 燈，它的出現(xiàn)引來一番新的研究熱潮。為了能夠更好地利用電能，本次設(shè)計(jì)將利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能 照明，使 LED 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，合理的燈光調(diào)節(jié)將更加節(jié)約用電。 電能目前是世界上能源消耗的一大塊，而照明設(shè)施的耗電又在電能之中占據(jù)了較大的一塊，所以照明設(shè)施的節(jié)能極為重要。什么是智能化，就是要求在幾乎沒有人為的干預(yù)下，燈光能夠自動(dòng)地判別是否該實(shí)現(xiàn)照明。 溫度 (℃ ） 圖 12 LED 亮度與溫度關(guān)系曲線圖 V I O A B C D 工 作 區(qū) 反向死區(qū) 擊 穿 區(qū) Vc 發(fā) 光 亮 度 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 25 50 75 1000 125 150 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 4 頁 共 30 頁 溫度 (℃ ） 圖 13 LED 主波長與溫度關(guān)系曲線圖 優(yōu)點(diǎn) LED 優(yōu)點(diǎn) ：綠色 節(jié)能環(huán)保、電能與光能之間轉(zhuǎn)化效率極高、工作時(shí)需求電壓低（ 3V左右）、使用時(shí)間長（可達(dá) 10 萬多小時(shí)）、自身體積較為小巧、反復(fù)開關(guān)不影響使用壽命、照明亮度很高、發(fā)出的熱量少、容易調(diào)光、堅(jiān)固實(shí)用、光束集中且穩(wěn)定、多種色彩、啟動(dòng)沒有延時(shí)。開關(guān)電源在恒壓輸出的基礎(chǔ)上，在輸出端加上恒流輸出模塊即可實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源的恒流與恒壓輸出。連續(xù)導(dǎo)電工作模式中電感上的電流一直是連續(xù)的，其中每一個(gè)開關(guān)周期都只將一部分能量移到輸出電容。 D 2LCR+n u iU 0u cLD 2CR+U 0u c + 圖 23 正激式開關(guān)電源工作原理 上圖為二次側(cè)工作情況，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，變壓器工作正常，如上方左側(cè)圖所示；當(dāng)開關(guān)管斷開時(shí)，因?yàn)?D1 和磁復(fù)位的作用相當(dāng)于開路，其工作方式如上圖右側(cè)圖所示。 這樣的控制方式稱為反饋控制，它可以使開關(guān)電源的輸出電壓與參考電壓的相對誤差小于 1%至 %，甚至更高。 其根本原因在于二極管整流電路不能夠控制輸入電流，當(dāng)供電電壓比電 容電壓高時(shí)，此時(shí)二極管導(dǎo)通，反之則不導(dǎo)通，這就會(huì)形成電流脈沖。能夠以低電壓和低消耗向超高速集成電路供電；也可以同時(shí)用小功率模塊組成大功率電源得到大功率輸出。線圈使用分段繞制；合理安排線圈極性從而減小電位差；絕緣材料的相對介電常數(shù)小。 并機(jī)均流電路 開關(guān)電源能夠通過并機(jī)組成一個(gè)整體系統(tǒng)來獲得可靠性與更大的容量。 P2口 在編程與校驗(yàn)的同時(shí)接能夠收高 8位地址與 控制信號 。熱釋電傳感器成本低廉而且靈敏度高，它本身沒有任何類型輻射隱蔽性也較好。 10 IB 運(yùn)放器的偏置電流的設(shè)置端口。因?yàn)?SM5032 的 HP HP2 與 HP3 腳將會(huì)持續(xù)高電平，但其驅(qū)動(dòng)能力不夠，所以我們在其之后加上加上驅(qū)動(dòng)電路，芯片選 CD4013。最后整個(gè)照明系統(tǒng)基本完成， LED 燈具運(yùn)行穩(wěn)定，智能控制基本實(shí)現(xiàn)。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 27 頁 共 30 頁 結(jié)論 本次論文對 LED 的照明系統(tǒng)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要分為驅(qū)動(dòng)電路部分與智能控制部分。芯片將會(huì)對輸入信息 進(jìn)行編碼，之后會(huì)由芯片的 15 號引腳輸出信號，輸出信號經(jīng)過放大后將會(huì)啟動(dòng)紅外發(fā)射管，由其發(fā)出紅外脈沖信號。 8 VRF I 參考電壓和復(fù)位的輸入端口。它在大多時(shí)刻作為紅外線的凸透鏡，效果較好。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 18 頁 共 30 頁 AT89C511234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 04 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 1P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S TP 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7X T A L2X T A L 1G N DP 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7P S ENA L E / P R O GE A / V P PP 0 . 7P 0 . 6P 0 . 5P 0 . 4P 0 . 3P 0 . 2P 0 . 1P 0 . 0V C C 圖 42 AT89C51單片機(jī)引腳圖 AT89C51單片機(jī)各個(gè)引腳作用說明： VCC 輸入電源電壓。 3) 正向恢復(fù)電壓低 ， 可以減小開通損耗。在設(shè)計(jì)時(shí)一次與二次線圈所占面積相 等，可以使銅損最??；合理選擇磁芯的工作頻率和工作磁感密度，可以使鐵損最小。 3） 無污染化 由于功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，使得功率因數(shù)獲得極大的提升，并且諧波對于電網(wǎng)造成的污染也極大地減少。在頻率變化范圍較小的情況下，混合調(diào)制方式可以得到可調(diào)范圍很大的輸出電壓。在開關(guān)管斷開期間內(nèi)，二次側(cè)電壓平穩(wěn)地向負(fù)載電阻 R 與電容 C 供能。 U iN 1 N 3KD 3TD 1 圖 22 正激式開關(guān)電源變壓器 在正激式變壓器中實(shí)現(xiàn)礠復(fù)位的是 N3 線圈，所以它是不可省略的。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 6 頁 共 30 頁 非隔離式 開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸入端和輸出端電氣是相通的，不存在電氣之間的隔離將其稱之為非隔離式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)前開關(guān)電源的應(yīng)用越來越廣 泛，相對的開關(guān)電源的進(jìn)一步改良設(shè)計(jì)也將更具挑戰(zhàn)。如果選擇使用恒壓電源驅(qū)動(dòng)則不能使 LED 燈發(fā)光亮度保持統(tǒng)一，且會(huì)較大的影響 LED 燈具自身的壽命與品質(zhì)。好在人們早已認(rèn)識到能源的可貴，從開始效率極低的白熾燈到現(xiàn)在普遍的熒光燈，都是人們?yōu)楣?jié)約能源做出的貢獻(xiàn)。為了解決這些問題，本次設(shè)計(jì)將采取高效率和高功率因數(shù)的 LED 驅(qū)動(dòng)電路。 相比于其他發(fā)達(dá)國家， 西歐與美國都早已在推行極具節(jié)能效果的照明設(shè)施，而 我國的各類照明工具 大多數(shù) 仍舊使用低效率高耗能的燈具，由此可見，開發(fā)一種高效率低耗能的照明燈具迫在眉睫。 當(dāng)然也可以在人為條件下手動(dòng)調(diào)節(jié)光的亮度，或者不必制約于開關(guān)器件的位置，采用遙控方式來調(diào)節(jié)光亮。 驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路是 LED 燈的動(dòng)力模塊，它的性能優(yōu)劣直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的品質(zhì)。 智能照明 當(dāng)代人們的生活水平越來越高，電氣照明工具早已作為最普通的光源進(jìn)入我們生活的每一個(gè)角落。斷續(xù)導(dǎo)通工作模式中電感能量將完全移送，也就是在每一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，轉(zhuǎn)換電感將從電源中獲得的能量全部送到輸出電容中。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 8 頁 共 30 頁 uoUi0U p 、 U p aU a 、 U ota )tUN 30 U ib )c )iiI 0i1i3t0To nTo f fTo nTo f fTo n 圖 24 正激變換器信號波形圖 圖 24 是正激變換器中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓與電流波形圖。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 10 頁 共 30 頁 電壓控制模式 如圖 27 所示反饋控制中系統(tǒng)僅出現(xiàn)一個(gè)電壓反饋控制環(huán)，所以稱之為電壓控制模式。其解決辦法就是壓制電流的脈沖幅度，讓其波形能夠接近于正弦波，我們將這種技術(shù)稱之為功率因數(shù)校正技術(shù)。 3 驅(qū)動(dòng)電路 臨界導(dǎo)通式單級 PFC 反激式變換器原理 如圖 31，經(jīng)過全橋整流后，