【正文】 （4）電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載條件。最理想的電容為鐵殼油浸電容。 （2）限流電容必須采用無極性電容,絕對(duì)不能采用電解電容。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色[6]。因?yàn)?W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因?yàn)?10V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA,它與1uF電容所產(chǎn)生的限流特性相吻合。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn),我們?nèi)绻谝粋€(gè)1uF的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性元件,則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè)阻性元件的特性。當(dāng)220V的交流電壓加在電容器的兩端,則流過電容的最大電流約為70mA。經(jīng)過以上電路的分析，與電路考慮，開關(guān)電源由于我們不需要很大電流，而變壓器由于體積大，變壓器又是必不可少的原件，這樣無疑增大了我們的體積，所以在電路中，我選用了電容降壓電路，而沒有采用開關(guān)電源，變壓器供電，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電流需求小，所以電容降壓電路完全能夠勝任，電容降壓子在很多電器中都有采用過，這里我們看下其原理：工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。電路中構(gòu)成eD2Rfz 、D4通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。其工作原理是：橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時(shí)，對(duì)DD3加正向電壓，Dl、D3導(dǎo)通；對(duì)DD4加反向電壓，DD4截止。 橋式整流電路上圖為常用的橋式整流電路。 變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是互感應(yīng)的原理。 變壓器供電 電源變壓器變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心（磁芯）。電力電子開關(guān)器件和零開關(guān)轉(zhuǎn)換器技術(shù)的發(fā)展，促使了高頻開關(guān)電源的發(fā)展[5]。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耗。為了減小或消除這種損耗，功率場(chǎng) 效應(yīng)管宜采用零電壓開通方式（ZVS）。功率場(chǎng)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。Switching，ZCS）。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。 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。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號(hào)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。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。 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。 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。四管DC/DC轉(zhuǎn)換器常用的是全橋DC/DC轉(zhuǎn)換器（FullBridge Converter）。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。 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。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。 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。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。直流開關(guān)電源的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器?，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。 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。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。 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。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(jiǎn)要介紹。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?，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(cè)、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)。 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(shì)。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)。 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(jiǎn)單的設(shè)計(jì)它的點(diǎn)亮?xí)r間，自動(dòng)決定合適關(guān)閉。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)。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。本電路開關(guān)容易控制，方法可行，具有很高的研究?jī)r(jià)值和使用價(jià)值。在天黑時(shí)光控電路觸發(fā)信號(hào)，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。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。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?！∧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(shí)，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。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2007年中國(guó)用電量為7千多億瓦。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。霓虹燈廣告牌在全世界各國(guó)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。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道路和廣場(chǎng)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。我們需要尋找到更好的辦法來解決這些問題。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。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。中國(guó)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(zhǎng)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。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。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。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。（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(guó)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(guó)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。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。目前從全國(guó)看來，除了少數(shù)城市，許多城市的景觀照明規(guī)劃相對(duì)滯后或者尚未提上日程。這不僅導(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。②“三基色”熒光粉，與普通熒光粉比較，其亮度、色度、鮮度更佳。③彩色玻璃管，這種玻璃管在拉制玻璃管時(shí)已充入燃料，生產(chǎn)出的玻璃管已成彩色玻璃管。②鉛玻璃管（又稱紅丹料玻璃管）其熱性能、機(jī)械性能、電性能、化學(xué)穩(wěn)定性能、真空性能和光學(xué)性能優(yōu)于鈉玻璃管，其耐侯性、使用壽命大大超過鈉玻璃管，目前國(guó)際上通用大都是這種鉛玻璃管，我國(guó)目前使用量已達(dá)20%30%左右，凡是追求質(zhì)量好的制作廠家，用戶都選用鉛玻璃管制作霓虹燈。（2）以玻璃材質(zhì)分：①鈉玻璃管（或稱石灰料玻璃管）這種玻璃管穩(wěn)定性差，受潮后極易變質(zhì)、泛堿（風(fēng)化），易爆裂。為了使廣大用戶熟悉霓虹燈，了解霓虹燈，我們?cè)诖魏?jiǎn)單介紹一些霓虹燈的品種、規(guī)格以及制作霓虹燈的主要器材，以幫助用戶識(shí)別霓虹燈。由于霓虹燈是冷陰極輝光放電，一次一支質(zhì)量合格的霓虹燈其壽命可達(dá)2000030000小時(shí)。霓虹燈是一種冷陰極輝光發(fā)電管，其輻射光譜具有極強(qiáng)的穿透大氣的能力，色彩鮮艷絢麗、多姿，發(fā)光效率明顯優(yōu)于普通的白熾燈，它的線條結(jié)構(gòu)變現(xiàn)力豐富，可以加工彎制成任何幾何形狀，滿足設(shè)計(jì)要求，通過電子程序控制，可變幻色彩的圖案和文字，受到人們的歡迎。掃描由裝有微電腦芯片編程的掃描機(jī)控制，掃描管按變好的程序亮或滅，組成一幅幅流動(dòng)的畫面，似天上彩虹、像人間銀河、更酷似一個(gè)夢(mèng)幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。（4）壽命長(zhǎng)霓虹燈在連續(xù)不斷電的情況下，壽命達(dá)一萬小時(shí)以上，這一優(yōu)勢(shì)是其他任何電光源都難以達(dá)到的。（3）低能耗在技術(shù)不斷創(chuàng)新的時(shí)代，霓虹燈的制造技術(shù)及相關(guān)零部件的技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步。（2）溫度低，使用不受氣候限制霓虹燈因其冷陰極特性，工作時(shí)燈管溫度在60℃以下，所以能置于露天日曬雨淋或水中工作。城市夜景照明不僅在照明技術(shù)方面有了很大的進(jìn)步，而且在照明質(zhì)量上也經(jīng)歷了“暗→亮”、“亮→美”、“美→雅”的發(fā)展歷程。霓虹燈的壽命在正常情況下高于日光燈和白熾燈，要達(dá)到這一水平必須做到三點(diǎn)：制作人員水平過硬，排氣人員轟擊去氣得當(dāng)、徹底；啟動(dòng)它的變壓器不得超載；安裝人員細(xì)致合理的安裝；只要做到以上要求，實(shí)踐證明霓虹燈的壽命是高于日光燈和白熾燈的。霓虹燈按其玻璃管內(nèi)壁所涂粉的不同，檔分為3種類型：第一種是玻璃內(nèi)壁不涂任何熒光粉，直接采用無色透明的玻璃管。熒光粉被應(yīng)用在霓虹燈制作之后，霓虹燈的亮度不僅有了明顯提高，而且燈管的顏色也更加鮮艷奪目，變化多端，同時(shí)也簡(jiǎn)化了制燈的工藝。第二次世界大戰(zhàn)前夕，光致發(fā)光的材料也被研制出來了。在1907年至1910年期間，科學(xué)家克洛德和林德發(fā)明了液態(tài)空氣分餾。當(dāng)時(shí)為了解決這個(gè)問題，特在霓虹燈管上加1個(gè)特殊的電磁閥門，并在霓虹燈使用一段時(shí)間以后再往燈內(nèi)重新補(bǔ)充一定量的氣體，但這樣做并未能在根本上克服上述缺陷。當(dāng)時(shí)，燈管兩端電極用石墨制成，內(nèi)部充入氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w，前者會(huì)發(fā)紅光，后者發(fā)白光。霓虹燈始源于法國(guó)。其發(fā)光的顏色隨所充氣體的不同而不同。霓虹燈的發(fā)展可以追溯到英國(guó)物理學(xué)家和化學(xué)家法拉第對(duì)氣體發(fā)電的研究，電流通過含有少量正負(fù)離子的氣體時(shí)，受到紫外線、宇宙射線、微量放射物質(zhì)的作用，在足夠高的外加電壓作用下運(yùn)動(dòng)，并與中性氣體分子碰撞后，使中性分子發(fā)生電離，因而離子的數(shù)目倍增。正因如此，為霓虹燈設(shè)計(jì)一種光控定時(shí)開關(guān)就可以起到節(jié)能的作用，它能在天黑時(shí)自動(dòng)接通霓虹燈廣告牌的電源，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，隔4小時(shí)（夏季）或6小時(shí)（冬季）后，自動(dòng)切斷電源，直到第二天夜幕降臨后再次通電循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人控制，具有良好的節(jié)電和延長(zhǎng)燈具使用壽命的功能?？偹苤?，現(xiàn)代城市中的霓虹燈廣告牌，大多數(shù)只在夜里12點(diǎn)前起作用，子夜一過，街上行人稀少，霓虹燈就失去了廣告意義。我國(guó)大部分省、區(qū)、市嚴(yán)重缺電，各地電網(wǎng)出現(xiàn)不同程度的拉閘限電，全年缺電達(dá)600億度，此時(shí)正有數(shù)億人受著缺電的“煎熬”。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)之后從國(guó)家戰(zhàn)略高度觸發(fā)的又一重大決策。資源短缺已經(jīng)成為阻礙社會(huì)發(fā)展的主要因素之一，各國(guó)都致力于研究資源節(jié)約型、環(huán)保型技術(shù)以緩解日益加劇的資源短缺和環(huán)境惡化問題。近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)地迅速發(fā)展，人類對(duì)能源地需求也在逐日增長(zhǎng)。若照明節(jié)能50%，則可節(jié)約196億度電，相當(dāng)于火力發(fā)電節(jié)約煤399萬噸；相當(dāng)于減排二氧化碳56萬噸。本文還介紹了相關(guān)電路的組成，工作原理以及元件的選擇和參數(shù)設(shè)定。這有效的緩解了世界當(dāng)前能源緊缺的情況。這種照明光控定時(shí)控制電路的特點(diǎn)是可以在天黑光線變暗時(shí)自動(dòng)將霓虹燈點(diǎn)亮，并計(jì)時(shí)到深夜再熄滅。