可充電LED臺(tái)燈電路及工作原理 低成本高性能LED照明燈電路圖在實(shí)用新型專利“一種低成本高性能LED照明電路”中提出了“穩(wěn)流”這一新概念,如果這一概念得到專家認(rèn)可的話,這一概念從電子學(xué)角度可以說“填補(bǔ)了一項(xiàng)概念上的空白”,盡管它以前并沒有什么大用途。在實(shí)用新型專利“一種低成本高性能LED照明電路”中提出了“穩(wěn)流”這一新概念,如果這一概念得到專家認(rèn)可的話,這一概念從電子學(xué)角度可以說“填補(bǔ)了一項(xiàng)概念上的空白”,盡管它以前并沒有什么大用途。
一、“濾波”與“穩(wěn)壓” 交流電源出現(xiàn)之后,就有AC變DC的需要。要從AC得到一個(gè)DC電源,我們先就得進(jìn)行整流,但是整流輸出得到的電壓是半正弦波的,于是有個(gè)簡(jiǎn)單的方法是在輸出端并聯(lián)一個(gè)電容,將電荷存起來,這就是濾波。對(duì)于對(duì)電源波動(dòng)要求不高的負(fù)載,只要濾波就行了,但對(duì)于對(duì)電壓要求要達(dá)到電池的電壓性質(zhì)差不多的電路來說,濾波就不行了,而必須穩(wěn)壓。 濾波電路中最佳的有源濾波電路可以得到近似于直流的電源,但它依然不是穩(wěn)壓電源。因?yàn)樗敵龅碾妷罕M管接近于直流,但卻會(huì)隨輸入交流電壓的升高而升高、隨負(fù)載電流的增加而降低。但穩(wěn)壓電源的輸出電壓則不會(huì)有這種變化。 簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電源,為了保證輸出電壓的穩(wěn)定,當(dāng)輸入電壓升高時(shí),它就得將過剩的電能消耗在穩(wěn)壓電路上,因此,穩(wěn)壓電源會(huì)發(fā)熱,而濾波電源的發(fā)熱則要小得多了。 二、“穩(wěn)流”與“恒流”在有些電子電路中,因某種需要,我們要向其提供恒穩(wěn)的電流,而不是穩(wěn)定的電壓,于是就產(chǎn)生了“恒流電源”。 但還有一類元件,它不允許電流有較大的波動(dòng),也就是不能過流,但是,較小的電流它也能工作,比如LED就是這樣一種元件。這時(shí)我們只要向它提供基本上沒有波動(dòng)的電流就行了,這個(gè)沒有濾動(dòng)的電流源就稱為“穩(wěn)流源”,這類電流或使電流成為這類電流就稱為“穩(wěn)流”。 三、四個(gè)概念的對(duì)比 “穩(wěn)流”和“濾波”很相似,但不同的是,穩(wěn)流針對(duì)的對(duì)象是電流,而濾波針對(duì)的是電壓;“恒流”與“穩(wěn)壓”很相似,但也是同樣的不同,恒流針對(duì)的對(duì)象是電流,而穩(wěn)壓針對(duì)的對(duì)象是電壓。 “穩(wěn)流”隨輸入電流的增加,而增加輸出電流;“濾波”隨輸入電壓的升高,而升高輸出電壓。 “恒流”輸入的電流增加而提升輸入電壓,但輸出電流不變;“穩(wěn)壓”輸入的電壓發(fā)生變化,輸出的電壓不變。 注:這里所述的這類“穩(wěn)流電路”是在專利“一種低成本高性能LED照明電路中提出的,是否為首創(chuàng)待考證。其它的“穩(wěn)流電路”一般指可調(diào)“恒流電路”。 臺(tái)燈觸摸開關(guān) 如果給你家里的臺(tái)燈加裝一個(gè)感應(yīng)式觸摸開關(guān),在時(shí)不僅能給你帶來樂趣,還能使你在時(shí)更加方便。 該裝置電路見圖1。當(dāng)人手碰一下金屬觸片A,人體上的雜波信號(hào)便通過C3加到時(shí)基電路的②腳,②腳被觸發(fā),整個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),③腳輸出高電平,輸出經(jīng)限流電阻R加到可控硅控制極,可控硅VS導(dǎo)通,ZD點(diǎn)亮。 需要關(guān)燈時(shí),手碰一下金屬片B,感應(yīng)信號(hào)經(jīng)C4加到時(shí)基電路的⑥腳,⑥腳被觸發(fā),③腳輸出低電平,可控硅失去觸發(fā)電流而截止,電燈熄滅。電路的C3、C4是耦合電容,又能防止因個(gè)別元件的破壞而造成的麻電現(xiàn)象。電路的C1、C1、VD、VDW組成6V直流供電電源。 元器件選擇與 元器件清單見下表。
本電路因體積較小,可以裝在一個(gè)盒子內(nèi),電路不調(diào)試,一般一次就能成功。 單鍵觸模式燈開關(guān) 這里介紹的觸模式燈開關(guān)只一個(gè)觸摸電極片,就能完成開燈和關(guān)燈。觸模式燈開關(guān)一樣,采相線進(jìn)開關(guān)的兩線制,可以直接取代普通開關(guān)而不必更改室內(nèi)原有布線。
工作原理 觸摸開關(guān)電路如圖所示,圖虛線右部為普通電源布線,左部為觸摸式燈開關(guān)線路。開關(guān)主回路由VDl一VD4和VS組成,集成塊A等組成開關(guān)的控制回路o R51VD5和C3組成簡(jiǎn)單的電阻降壓穩(wěn)壓線路,輸出12V左右的直流電供控制回路等電。 LED為弱光指示,于夜間指示觸摸開關(guān)的位置,方便。如不需要弱光指示,導(dǎo)線將LED的正負(fù)引腳焊點(diǎn)短接即可。集成電路A是——塊雙D觸發(fā)器,分別接成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路和一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路的作是對(duì)觸摸信號(hào)進(jìn)行脈沖展寬整形,保證每次觸摸動(dòng)作都可靠。雙穩(wěn)態(tài)電路來驅(qū)動(dòng)晶閘管VS的開通或關(guān)閉。M是觸摸電極片,手指摸一下M,人體泄漏的交流電在電阻R2上的壓降,其正半周信號(hào)進(jìn)入A的3腳即單穩(wěn)態(tài)電路的CP端,使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài),其輸出端Q即1腳由原來的低電平跳變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖浇?jīng)R3向Cl充電,使4腳即R端電位上升,當(dāng)上升到復(fù)位電平時(shí),單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位,1腳恢復(fù)低電平。所以每觸摸一次電極片M,1腳就輸出一個(gè)固定寬度的正脈沖。此正脈沖將直接加到11腳即雙穩(wěn)態(tài)電路的CP端,使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)一次,其輸出端Q即13腳電平就改變一次。當(dāng)13腳為高電平時(shí),VS的門極通過R4獲得正向觸發(fā)電流而開通,即電子開關(guān)閉合,電燈點(diǎn)亮發(fā)光。這時(shí)電容C3兩端的電壓會(huì)跌落到3V左右,發(fā)光管LED熄滅,但A仍能正常工作。當(dāng)13腳輸出低電平時(shí),VS失去觸發(fā)電流,當(dāng)交流電過零時(shí)即關(guān)斷,電燈熄滅。這時(shí)C3兩端電壓又能恢復(fù)到12V,LED點(diǎn)亮作弱光指示。由此可見,每觸摸一次電極片M,就能實(shí)現(xiàn)“開”或“關(guān)”電燈的動(dòng)作。元器件選擇與A用CD4013型雙D觸發(fā)器數(shù)字集成電路,它采14腳雙列直插式塑封包裝oVS采MCRl00—8 2N6565型等小型塑封單向晶閘管.VD1-4用1N4004—1N4007型等硅整流二極管,VD5用12V、1/2W穩(wěn)壓二極管,如2CW60型等。LED可紅色發(fā)光二極管。 R5最好采RJ—1W型金屬膜電阻器,其余電阻均RTX—l/8W型碳膜電阻器。C1 C2可CT4型獨(dú)石電容器,C3用CDll—16V型電解電容器。開關(guān)殼體采86系列開關(guān)面板,為確保者絕對(duì)安全,可在觸模電極片與電阻R1之間再串接一只2M高阻電阻此開關(guān)接入照明線路,接法與普通開關(guān)一樣,按圖所示即相線進(jìn)開關(guān),如將相零線位置接反,電路不能正常工作。電路裝好后不調(diào)試,通電后就能正常工作。模一下M,燈亮;再摸—下,燈滅。 鍵控式調(diào)光臺(tái)燈 鍵控式調(diào)光臺(tái)燈利兩個(gè)輕觸式按鍵調(diào)光,當(dāng)輕觸其一個(gè)按鍵時(shí),光線將由強(qiáng)變?nèi)?,輕觸另一個(gè)按鍵時(shí),光線便會(huì)由弱變強(qiáng)。 工作原理 電路原理見圖1,VD1、VD2、C2、C3組成電容降壓式直流電源,由MOS場(chǎng)效應(yīng)管、C1等組成雙向可控硅VS的觸發(fā)電路。DW為保護(hù)二極管,防止場(chǎng)效應(yīng)管柵極擊穿。當(dāng)按下S1時(shí),由R1向C1充電,使柵極電壓上升,可可控硅的觸發(fā)電流上升,導(dǎo)通角變大,光線增加,當(dāng)按下S2時(shí),C1沿R2放電,柵極電壓下降,可控硅的導(dǎo)通角變小,光線變暗。當(dāng)S1、S2都放開時(shí),由于MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵源電阻很大,C1兩端的電壓將基本不變,所以可控硅的導(dǎo)通角也將不變,光線穩(wěn)定下來。
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