毕业设计：基于电力电子技术LED节能的设计探讨.docVIP

 PAGE \* MERGEFORMAT 2 报告编码：　 安阳师范学院本科学生毕业设计报告 基于电力电子技术LED节能灯的设计 作　　者 冉中帅 系（院） 物理与电气工程学院 专　　业 电气工程及其自动化 日　　期 2015.6.2 学生诚信承诺书 本人郑重承诺：所呈交的设计报告是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，报告中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在报告中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：　　　　　　　　　　日期：　　　　　　　　 报告使用授权说明 本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位报告的规定，即：学校有权保留送交报告的复印件，允许报告被查阅和借阅；学校可以公布报告的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存报告。 签名：　　　　　　　　导师签名：　　　　　　　日期：  PAGE \* MERGEFORMAT 1  PAGE \* MERGEFORMAT 11 基于电力电子技术LED节能灯的设计 （安阳师范学院 物理与电气工程学院，河南 安阳 455000） 摘 要：本文主要研究利用电力电子技术中直流斩波技术制作节能灯。从电力电子技术中直流斩波原理出发，结合实际照明要求，在相应电压波动参数下设计相应的方案，并针对不同的设计方案，进行定性分析并作出定量参数计算。分析这些方案优缺点，作出最优方案。 关键词：电力电子技术 直流斩波原理 定性分析 定量参数计算 1 绪论 1.1 研究现状 电力电子技术的应用十分广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输，电力系统，通信系统，计算机系统，新能源系统等，在照明，空调等家用电器及其他领域中也有广泛的应用，照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小，发光效率高，可节省大量能源，通常被称为“节能灯”，它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。 1.2 研究内容 直流斩波技术在多个方面都有应用，利用高亮度LED发光二极管结合直流斩波电路的三种形式设计出降低能耗、节约能源、注重环保经济型的节能灯。 2 LED的特性 2.1 LED的发展史 LED是一种能够将电能直接转化为可见光的半导体发光器件，材料使用III-V族化学元素[如：磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等]，发光原理是将电能直接转换为光能，也就是对化合物半导体施电流，透过电子与电洞的结合，能量会以光的形式释出，形成发光的效果，属于冷性发光，理论寿命长达十万小时以上。最早LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是砷磷化镓（GaAsP），发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。70年代中期，引入元素铟（In）和氮（N ），使LED产生绿光（λp=555nm），黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。到了80年代初，出现了砷铝化镓（GaAlAs）的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。LED具有体积小、寿命长、驱动电压低、耗电量低、反应速率快、耐震性佳等优点，被广泛应用于信号指示、数码显示等领域。随着技术的不断进步，超高亮LED的研制得到了成功，尤其是白光LED的研制成功，近年来又生产出用超高亮白光LED发光二极管组装的照明灯。与传统的照明灯相比，在功耗、亮度与寿命方面以无与伦比的优势成为21世纪新光源，使得它越来越多地用在彩灯装饰和照明领域。未来白光LED发光二极管的市场规模与应用将无限宽广，并将进入一般家庭，取代各种传统的室内外照明灯具。LED最大的特点在于无须暖灯时间、开关次数对寿命无影响、反应速度快(约在10-9秒)、安全而且光源控制成本低，使频繁开关成为可能，及运用于声光控灯上的最佳光源。 LED声光控灯是及LED灯和声光控电路为一体，安装方便，使用寿命长，灯口采用国标E27。LED采用高亮度白光LED，单颗亮度6LM以上，色温6500-7500，总能耗为2.5W相当于40W白炽灯的亮度。声光控电路是集声学、光学和延时技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关进入预备工作状态，此时，当来人有脚步声、说话声、拍手声等声源时，开关自动打开，灯亮，延时一段时间后自动熄灭，从而实现了“人来灯