八路彩灯数电课程设计.docVIP

课题 彩灯 内容摘要 彩灯控制器在生活中有着广泛的应用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都利用到了彩灯控制器的原理，而设计简单的三彩灯控制器更成为设计其他复杂电路的基础。 关键字：发光二级管 三级管 电阻 电容 引言 随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰 富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态 参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。利用电容的充放电，使三极管处在截止 导通状态，个电路是互补的，互相控制的电路，三极管导通，集电极电压降低三极管的三个极分别是基极、集电极、和发射极，三极管是电流放大元件，集电极的电流是基极的β倍，如果基极导通一定产生基极电流Ib，那么集电极的电流应是βIb，集电极的电阻是一定的，假如是R，电阻两端产生的电压是βxIbxR，电阻两端的电压增大，电源电压是一定的因此集电极的电压就下降。设最先导通，则集电极的电位就很低，使电容C1的左端接近零电压，由于电容两端的电压不能突变，所以基级也被拉到近似零电压，使截止。因为集电级为高电压，那么接在它上面的发光二极管就亮了。此刻集电极上的高电压通过电容器C2使基级电压升高，三极管3也迅速导通，因此，只有接在上的LED亮，其他两个都不亮。随着电源通过R3对C1充电，使2基级电压逐渐升高，超过0.6V时，2由截止变为导通，集电极电压下降，使发光二极管熄灭。此时2集电极电压下降使通过C2的作用使3的基级电压也下调，3由导通变为截止。接在3集电极上的发光二极管就亮了。如此循环，三个LED就依次闪烁首先设电容器极板在t时刻的电荷量为q,极板间的电压为u.,根据回路电压方程可得：U-u=IR（I表示电流），又因为u=q/C,I=dq/dt(这儿的d表示微分哦)，代入后得到U-q/C=R*dq/dt,也就是Rdq/(U-q/C)=dt,然后两边求不定积分，并利用初始条件：t=0,q=0就得到q=CU【1-e^ -t/(RC)】这就是电容器极板上的电荷随时间t的变化关系函数。顺便指出，电工学上常把RC称为时间常数。相应地，利用u=q/C,立即得到极板电压随时间变化的函数，u=U【1-e^ -t/(RC)】。从得到的公式看，只有当时间t趋向无穷大时，极板上的电荷和电压才达到稳定，充电才算结束。但在实际问题中，由于1-e ^-t/(RC)很快趋向1，故经过很短的一段时间后，电容器极板间电荷和电压的变化已经微乎其微，即使我们用灵敏度很高的电学仪器也察觉不出来q和u在微小地变化，所以这时可以认为已达到平衡，充电结束。举个实际例子吧，假定U=10伏，C=1皮法，R=100欧，利用我们推导的公式可以算出，经过t=4.6*10^(-10)秒后，极板电压已经达到了9.9伏二极管是一个单向导电的元器件发光二极管是可以发光的元器件也是有极性的 接上规定的电压 发光二极管就可以亮起来 可以应用在照明 和提示电器工作情况 电器设备上 三极管的主要作用是放大信号 ,电阻的主要作用是降压分流,电容的主要作用是隔直通交,储存电荷，在屏幕尺寸小于4英寸的手机、相机闪光等移动设备应用中，及路边及体育场中大型显示屏应用中，LED照明，或称固态照明(SSL)，几乎占据了100%的份额。除此之外，LED照明也向其它领域迈进。如在汽车应用中，LED照明占据约15%的份额。而在较大液晶显示屏(LCD)背光应用中，虽然冷阴极荧光灯(CCFL)如今仍然占据主导地位，但LED照明的总渗透率也达到约20%。相比较而言，LED照明在灯泡、嵌灯、街道及区域照明、任务灯、景观照明、商业建筑物照明及广告牌文字电路照明等通用照明领域的渗透比例还偏低，目前小于2%，远低于其它照明类型。但LED照明具有高能效等优势，让其在通用照明市场也极具应用潜力。 王毓银? 辽宁师范大学课程设计专用纸 第 页