【正文】 由于時(shí)間和知識(shí)水平所限，論文中必然會(huì)有一些疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正 。 本課程的設(shè)計(jì)是在 王剛 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 32 謝辭 經(jīng)過將 5 個(gè)月 的 節(jié)能燈 畢業(yè)設(shè)計(jì)，終于完成 本次任務(wù) ，雖然沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但從心底里說，還是高興的，因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)真的讓我長(zhǎng)進(jìn)了很多。 31 總結(jié) 經(jīng)過了 5 個(gè)月 的 畢業(yè) 設(shè)計(jì)，深有感觸啊。 然后檢查是否有漏電等異常。焊接要干脆果斷，焊接時(shí)間不能過長(zhǎng)，應(yīng)控制在 2 秒以內(nèi)，否則， LED有可能被損壞。 螺旋燈頭一個(gè)，能反射光線的等座，與燈座相配的燈罩。 CIE 推薦的標(biāo)準(zhǔn)色樣共有 14 種 。 CIE 規(guī)定用完全輻射體或標(biāo)準(zhǔn)照明體 D作為參照光源并將其顯色指數(shù)定為 100還規(guī)定了若干測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)色樣 。 為了便于比較而采用相關(guān)色溫 (CCT)的概念 。 下 表特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的色坐標(biāo)值和色溫 ， 光源點(diǎn) X 坐標(biāo) Y 坐標(biāo) 色溫 (K) A 2854 B 4800 C 6800 D 6500 E 5500 (6)色溫和顯色指數(shù) 對(duì)于白光 LED 等發(fā)光顏色基本為 “ 白光 ” 的光源用色品坐標(biāo)可以準(zhǔn)確地表達(dá)該光源的表觀顏色 。 (4)光譜功率分布 LED 的光譜功率分布表示輻射功率隨波長(zhǎng)的變化函數(shù)它既確定了發(fā)光的顏色也確定了它的光通量以及它的顯色指數(shù) 。 在照明應(yīng)用中計(jì)算工作面的照度均勻性和 LED 燈的空間布置光強(qiáng)分布是最基本的數(shù)據(jù) 。 顯然照明用 LED 的光利用系數(shù)比普通各向發(fā)光的照明光源要高一些 。 對(duì)于照明用 LED 光源我們更關(guān)心的是照明的視覺效果即光源發(fā)射的輻射通量中能引起人眼感知的那部分當(dāng)量稱作為光通量ΦV(1m) 。 25 2． 6． 3 白光 LED 的特性參數(shù) 從目前的 LED 產(chǎn)品的機(jī)理和結(jié)構(gòu)來看以下幾個(gè)方面是用來衡量LED 優(yōu)劣的特性參數(shù) 。 同樣，電容降壓不適合容性和感性負(fù)載。而且電容的耐壓須在 400V 以上。 電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。同理，我們也可以將 5W/65V 的燈泡與 1uF 電容串聯(lián)接到 220V/50Hz 的交流電上，燈泡同樣會(huì)被點(diǎn)亮，而不會(huì)被燒毀。雖然流過電容的電流有 70mA，但在電容器上并不產(chǎn)生功耗，應(yīng)為如果電容是一個(gè)理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。使輸出的直流更平滑電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。因此，工作電流 lF 應(yīng)在 5～ 20mA 范圍內(nèi)選擇，為節(jié)省電能 ,一般選擇 lf=5mA。 23 注意事項(xiàng) 2． 6． 1 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管的亮度與其工作電流 If 有關(guān)，一般當(dāng) If=1mA 時(shí)起輝 。 2． 5 整流電路 將交流電壓變換為單向脈動(dòng)的直流電壓。 20 2． 4 降壓電容 驅(qū)動(dòng) 電路原理 如圖 4 所示 為其它形式的電容降壓驅(qū)動(dòng)電路 : 圖 4 在圖 4 電路中﹐可控硅 SCR 及 R3 組成保護(hù)電路﹐當(dāng)流過LED 的電流大于設(shè)定值時(shí)﹐ SCR 導(dǎo)通一定的角度﹐從而對(duì)電路電流進(jìn)行分流﹐使 LED 工作于恒流狀態(tài)﹐從而避免 LED因瞬間高壓而損壞。 組件選擇 ： 電容的耐壓一般要求大于輸入電源電壓的峰值 ， 在220V,50Hz 的交流電路中時(shí) ， 可以選擇耐壓為 400 伏以上的滌綸電容或紙介質(zhì)電容。作用是用來做光源。 集成整流橋 1 個(gè) 整流橋的作用就是能夠通過二極管的單向?qū)ǖ奶匦詫㈦娖皆诹泓c(diǎn)上下浮動(dòng)的交流電轉(zhuǎn)換為單向的直流電，通常電源中采用的整流橋除了這種單顆集成式的還有采用四顆二極管實(shí)現(xiàn)的，它們的原理完全相同 。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 ， 供設(shè)計(jì)時(shí)參考 ： C1 取值(uf) 1 2 R1 取值 1M 750K 510K 360K 200~300K 電阻 R2 為 限流電阻 ， 作用是限制電路中的電流，它串聯(lián)在電路中起限制電路中的電流的作用。 C2﹑ C3 的作用為濾波 ， 其作用是將整流后的脈動(dòng)直流電壓濾波成平穩(wěn)直流電壓 。 特殊工作照明和軍事運(yùn)用：由于 LED 光源具有抗震性、耐候性、密封性好，以及熱輻射低、體積小、便于攜帶等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于防爆、野外作業(yè)、礦山、軍事行動(dòng)等特殊工作場(chǎng)所或惡劣工作環(huán)境之中。廈門市自 2021 年采用第一座 LED 交通信號(hào)燈后，如今全市 100 多座交通信號(hào)燈已有近70％更換為 LED。 LED的實(shí)際應(yīng)用 景觀照明市場(chǎng)：包括建筑裝飾、室內(nèi)裝飾、旅游景點(diǎn)裝飾等，主要用于重要建筑、街道、商業(yè)中心、名勝古跡、橋梁、社區(qū)、庭院、草坪、家居、休閑娛樂場(chǎng)所的裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。但此處三基色熒光粉的粒度要求比較小，穩(wěn)定性要求也高，具體應(yīng)用方面還在探索之中。 LED 基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。 1998 年發(fā)白光的LED 開發(fā)成功。功率因數(shù)≥ ，諧波失真≤ 20%， EMI 符合全球指標(biāo)，降低了供電線路的電能損耗和避免了對(duì)電網(wǎng)的高頻干擾污染 。 1寬電壓范圍，全球通用。 1耐沖擊，抗雷力強(qiáng)，無紫外線（ UV）和紅外線（ IR）輻射。 1無頻閃。 節(jié)能顯著。 透鏡與燈罩一體化設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)：很明顯，只要 LED 燈的成本隨 led 技術(shù)的不斷提高而降低。 LED 技術(shù)正日新月異的在進(jìn)步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價(jià)格也在不斷的降低。 長(zhǎng)壽 ， 壽命可達(dá) 10 萬小時(shí)以上 ,對(duì)普通家庭照明可謂 一勞永逸 。 3． 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 類 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 （ 3）散射型。 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)型。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。圓形燈按直徑分為 φ2mm 、 、 φ5mm 、φ8mm 、 φ10mm 及 φ20mm 等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。 內(nèi)置微處理系統(tǒng)可以控制發(fā)光強(qiáng)度，調(diào)整發(fā)光方式，實(shí)現(xiàn)光與藝術(shù)結(jié)合 。而采用 LED 燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎。同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的八分之一，熒光燈管的二分之一、日本估計(jì)，如采用光效比熒光燈還要高兩倍的 LED 替代日本一半的白熾燈和熒光燈。 1． 2 LED光源的基本特征 發(fā)光效率高 白熾燈、鹵鎢燈光效為 1224 流明／瓦，熒光燈 50～ 70 流明／瓦，鈉燈 90～ 140 流明／瓦，大部分的耗電變成熱量損耗。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 5 摘要 本論文闡述了 對(duì) 電子節(jié)能燈既 LED節(jié)能燈的基本結(jié)構(gòu)、一般分類、發(fā)光原理、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)與制作、實(shí)際應(yīng)用、以及未來的發(fā)展前景 。汞進(jìn)入人體后很難被排除。 于是我們?cè)跓艄艿膬?nèi)壁涂了一些熒光物質(zhì)在紫外線光的轟擊下熒光物質(zhì)受到激發(fā)以后就能發(fā)出比較自然的光線可用于我們照明。 在燈管通電發(fā)熱的情況下這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài) 。 節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲 。 但是白熾燈太耗電了它大概只有不到十分之一的能量才變成了光能其它都是熱能白白的被浪費(fèi)掉了 。 所以人們都在想辦法要用新的光源來替代白熾燈 。 鎢絲通電發(fā)熱后就能發(fā)射出電子 。 形成游離狀態(tài)的汞原子。 由于汞的沸點(diǎn)很低，在常溫下即可蒸發(fā)，廢棄 的熒光燈管破碎后，立即向周圍散發(fā)汞蒸氣，瞬時(shí)可使周圍空氣中的汞濃度達(dá)到每立方米10～ 20 毫克，國(guó)家規(guī)定的汞在空氣中的最高允許濃度為每立方米 4 毫克。其實(shí)含汞照明燈在使用過程中一般沒有什么污染，污染主要是報(bào)廢后電光源被隨意丟棄，破裂造成汞擴(kuò)散到空氣中，危害人體健康，污染環(huán)境。我們運(yùn)用了簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管來作為光源，將市電轉(zhuǎn)化后得到恒流穩(wěn)壓電源直接使二極管發(fā)光，達(dá)到節(jié)能的目的。 隨著發(fā)光材料的開發(fā)和半導(dǎo)體制作工藝的改進(jìn)白光 LED的發(fā)展迅速它已經(jīng)趨向取代傳統(tǒng)的照明白光 LED的光效已經(jīng)由以前的 20lm/w 上升到了 45lm/ LED 具有的長(zhǎng)壽命、無污染、低功耗的未來 LED 還將逐步替代熒 光燈、白熾燈成為下一代綠色照明光源 . 來 LED 還將逐步替代熒光燈、白熾燈源。 8