简易电位器调光电路.docx
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简易电位器调光电路
郑州电力职业技术学院
信息工程系
毕业设计(论文)
题目:
简易电位器调光电路
专业:
应用电子技术
班级:
06应用电子一班
学号:
06403010112
姓名:
指导教师:
完成日期:
摘要…………………………………………………………………………………………2
第一章:
简易电位器调光电路设想………………………………………………………2
第二章:
简易电位器调光电路工作原理…………………………………………………3
2.1电路工作原理…………………………………………………………………3
2.2元器件的选择…………………………………………………………………4
第三章:
电路分析及元器件作用…………………………………………………………4
3.1电位器…………………………………………………………………………4
3.2色环电阻识别方法……………………………………………………………5
3.3LED概述………………………………………………………………………6
第四章:
电位器调光电路电路在生活中的应用………………………………………7
第五章:
所需元器件清单………………………………………………………………9
致谢………………………………………………………………………………………10
参考文献…………………………………………………………………………………11
简易电位器调光电路
摘要:
随着社会的发展,人们的生活水平提高.电子产品已经涌入大众化家庭,本电路可用于吊灯、卧室灯、投影灯等白炽灯软启动渐熄调光,缓冲视觉冲击、延长灯泡寿命。
一般的带开关电位器调光电路虽也具有一定的软启动渐熄效果,它是通过改变电位器的阻值来控制发光电路的光线强弱,进而来缓冲刚睡醒人们的视觉,从而达到保护人们的视力效果.此调光电路安全,环保,方便快捷等等诸多优点.为此完成渐明渐灭的可调光电路,经试验达到了预期效果。
关键词电位器;色环电阻;光控电路;发光二极管
第一章:
简易电位器调光电路设想
设想一
设想二
第二章:
简易电位器调光电路工作原理
2.1电路工作原理
该自动调光台灯电路由电源电路和光控电路组成,如图所示。
电源电路由电源开关S、滤波电容器Cl、C2、电感器L、整流桥堆UR、限流电阻器Rl和稳压二极管VS组成。
光控电路由光敏电阻器RG、电阻器肥-R4、电位器RP、电容器C3、晶位管V1、双向触发二极管V2和晶闸管VT组成。
接通电源开关S,交流220V电压经Cl和「滤波、UR整流后分为两路:
一路经Rl限流、VS稳压及C2滤波后,为光控电路提供9V直流工作电压;另一路经照明灯EL加在晶闸管VT两端。
光敏电阻器RG作为光线检测探头,用来检测书本处的光照度。
当书本处光照度不足时,RG的阻值增大,使Vl的基极电位降低,集电极电流增大,C3的充电时间缩短,使触发脉冲相位前移,晶闸管VT的导通角增大,EL的亮度增加;反之,当书本处光照度增加时,VT的导通角会变小,EL的亮度会减弱,从而实现了自动调光的目的。
2.2元器件选择
Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R4选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。
RP选用有机实心电位器或合成膜电位器。
RG选用MG43或MG45系列的光敏电阻器,其亮阻应在5-lOkO之间。
使用时用两根6Ocm的导线引出,装在带透明窗的塑料盒内,作为光线检测探头。
Cl选用耐压值为400V的涤纶电容器或CBB电容器;C2选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3选用独石电容器。
VS选用lW、9V的硅稳压二极管,UR选用lA、400V的整流桥堆。
Vl选用S9012或C8550型硅PNP晶体管;V2选用DB3或2CTS系列的双向触发二极管。
VT选用TLC336A(3A、600V)型双向晶闸管,L选用高频扼流圈。
第三章:
电路分析及元器件作用
3.1电位器原理及作用
3.1.1电位器原理
电位器是一种可调的电子元件。
它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。
当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。
它大多是用作分压器,这是电位器是一个四端元件。
电位器基本上就是滑动变阻器,有几种样式,一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节 电位器是一种可调的电子元件。
它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。
当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置一定关系的电压。
初中电学实验中常用的滑动变阻器就是一种常见的线绕电位器。
3.1.2电位器的作用:
调节电压(含直流电压与信号电压)和电流的大小。
电位器的结构特点:
电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。
微调电位器:
片状微调电位器又称为片状半可调电阻器,是一种常用的调整元件,在电子电路中主要用于频率、放大增益、确定分压比或基准电压的调整等。
3.1.3电位器的其他特性参数
1.符合度
符合度又叫符合性,它是指电位器的实际输出函数特性和所要求的理论函数特性之间的符合程度。
它用实际特性和理论特性之间的最大偏差对外加总电压的百分数表示,可以代表电位器的精度。
2.分辨力
分辨力决定于电位器的理论精度。
对于线绕电位器和线性电位器来说,分辨力是用动触点在绕组上每移动一匝所引起的电阻变化量与总电阻的百分比表示。
对于具有函数特性的电位器来说,由于绕组上每一匝的电阻不同,故分辨力是个变量。
此时,电位器的分辨力一般是指函数特性曲线上斜率最大一段的平均分辨力。
3.滑动噪声
滑动噪声是电位器特有的噪声。
在改变电阻值时,由于电位器电阻分配不当、转动系统配合不当以及电位器存在接触电阻等原因,会使动触点在电阻体表面移动时,输出端除有有用信号外,还伴有随着信号起伏不定的噪声。
对于线绕电位器来说,除了上述的动触点与绕组之目的接触噪声外,还有分辨力噪声和短接噪声。
分辨力噪声是由电阻变化的阶梯性所引起的,而短接噪声则是当动触点在绕组上移动而短接相邻线匝时产生的,它与流过绕组的电流、线匝的电阻以及动触点与绕组间的接触电阻成正比。
3.2色环电阻的识别
电阻按材料分一般有:
碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线饶电阻等。
一般的家庭电器使用碳膜电阻较多,因为它成本低廉。
金属膜电阻精度要高些使用在要求较高的设备上。
下面详细说明。
色环电阻分为四色环和五色环,先说四色环。
顾名思义,就是用四条有颜色的环代表阻值大小。
每种颜色代表不同的数字,如下:
棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 金、银表示误差
各色环表示意义如下:
第一条色环:
阻值的第一位数字;
第二条色环:
阻值的第二位数字;
第三条色环:
10的幂数;
第四条色环:
误差表示。
例如:
电阻色环:
棕绿红金, 第一位:
1; 第二位:
5;第三位:
10的幂为2(即100); 误差为5%; 即阻值为:
15×100=1500欧=1.5千欧=1.5K
还有精确度更高的“五色环”电阻,用五条色环表示电阻的阻值大小,具体如下:
第一条色环:
阻值的第一位数字;
第二条色环:
阻值的第二位数字;
第三条色环:
阻值的第三位数字;
第四条色环:
阻值乘数的10的幂数;
第五条色环:
误差(常见是棕色,误差为1%)
有些五色环电阻两头金属帽上都有色环,远离相对集中的四道色环的那道色环表示误差,是第五条色环,与之对应的另一头金属帽上的是第一道色环,读数时从它读起,之后的第二道、第三道色环是次高位、次次高位,第四道环表示10的多少次方,例如某电阻色环电阻顺序为:
红
(2)-黑(0)-黑(0)-黑-棕,则它表示该电阻阻值为:
200×100Ω。
再如棕-黑-黑-红-棕,表示该电阻阻值为:
100×102Ω=10000Ω=10KΩ。
可见,四色环电阻误差为5-10%,五色环常为1%,精度提高。
例如:
有电阻:
黄紫红橙棕 ,前三位数字是:
472, 第四位表示10的3次方,即1000, 阻值为:
472×1000欧=472千欧(即472K)
综上,只要金、银色环在最后,那就可以了。
3.3LED概述
LED(Light Emitting Diode[1]),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子,中间通常是1至5个周期的量子阱。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
它的优点:
亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
1发光二极管(LED)-原理
发光二极管是一种特殊的二极管。
和普通的二极管一样,发光二极管由半导体芯片组成,这些半导体材料会预先通过注入或掺杂等工艺以产生pn结结构。
与其它二极管一样,发光二极管中电流可以轻易地从p极(阳极)流向n极(负极),而相反方向则不能。
两种不同的载流子:
空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向pn结。
当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光子的方式释放出能量
第四章:
电位器调光电路电路在生活中的应用
床头灯
床头灯床头灯是因它用于床头而得名,有固定式和可移动式两类。
可满足躺靠在床头读书报用光的需要。
可以说是现代家庭卧室中的一颗“夜明珠”。
布灯原则
卧室照明的整体氛围强调的是温馨,相比房间里供日常起居之需的主灯,床头灯还兼具着主人床头阅读、更衣、梳妆的局部照明需要,不仅如此,如果布置得当,它还能起到调节卧室情调、美化居室的作用。
可以说,床头灯是集普通照明、局部照明、装饰照明三种功能于一身。
因此,床头灯的光照效果应当明亮且柔和,能够营造一种温馨的格调。
床头灯的光线趋于柔和,主要是为了符合人们夜间的心理状态,刺眼的灯光只会打消您的睡意,令眼睛感到不适。
一般床头灯的色调应以泛着暖色或中性色的为宜,比如鹅黄色、橙色、乳白色等。
床头灯的光线要柔和,并不是说要把亮度降低,因为偏暗的灯光会给人造成压抑感,而且对于有睡前阅读习惯的人来说,则会损伤视力。
光线过于明亮会刺激人的双眼,让人无法安然入睡,但若光线太暗,又易影响人们睡前的心绪。
因此,床头灯的光线应在确保柔和的同时,还要亮度适中,这样也利于人们放松心情,既满足了阅读的需要,也创造了一个良好的睡前环境。
床头灯的选择一般依房间的大小,家具的摆放,整体装修风格及个人的需要来确定灯的类型。
台灯、壁灯是大多数家庭用以作床头灯的首选。
台灯的大小、盏数可依床头柜的大小、样式、质地或个人喜好来选择,可以单独一盏或对称地摆放两盏。
壁灯则需依床的大小来挑选,通常大床宜在床头两侧的墙上方各装一盏,而小床则宜在床头正中上方安装一个双头壁灯。
如果您为了阅读方便,还可以选择具伸缩柄、可调节灯头的壁灯。
除了台灯、壁灯可以作床头灯之用外,其实落地灯、吊灯也可以作为床头灯来布置。
尽管落地灯主要是客厅里较为出彩的装饰,而且造型多样,但把它放在卧室里也毫不逊色。
靠床头的落地灯一般以具有简洁造型和纤细支架的为首选,这样的款式最省地方,即便有床头柜,也不影响您开拉抽屉的需要。
而如果只是想营造一种气氛的话,摆上一盏造型如马碲莲般的落地灯作装饰也未尝不可。
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