LED充电式小台灯设计

目录

一．设计要求 (1)

二．设计方案 (1)

1．LED相关介绍: (1)

2．LED基本原理介绍： (2)

3．LED台灯工作原理: (2)

三．电路图 (3)

四．器件选择 (3)

五．整机调试 (4)

六．效果及存在的问题 (5)

七.总结 (5)

一．设计要求

我们在LED台灯产品设计时就充分利用大功率LED的特点和优势，在满足实用需求和最大限度地发挥光源功效的前提下，对灯具进行小型化设计，将灯具整体设计成小巧精致可以适合不同的使用场所。使灯具在外观造型上具有美观、舒服、耐用等美学效果又能够和环境相协调。灯具的结构件全部采用塑料材质，给人以环保低碳的感觉。

二．设计方案

1．LED相关介绍:

led光源作为第四代新型节能光源，从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五，而LED光源的发光效率几乎接近百分之九十。LED照明

以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。台灯是家家户户都在使用的普通灯具，这几年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，如今台灯得以使用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。

2．LED基本原理介绍：

发光二极管的实质性结构是半导体PN 结。在PN 结上加正向电压时注入少数载流子，少数载流子的复合发光就是发光二极管的工作机理。PN 结就是指在一单晶中，具有相邻的P 区和N区的结构，它通常是在一种导电类型的晶体上以扩散、离子注入或生长的方法产生另一种导电类型的薄层来制得的。

3．LED台灯工作原理:

点亮过程：在平常灯不亮时：C1由+B（电池正极）通过R1、R2充电至+B，此时灯不亮为待机状态。使用时当按下SW然后松开，四个二极管导通，主板上的LED指示灯亮，于是高亮度LED有电流流过而发光，电灯开始照明。

关闭过程：如果在照明状态下再按一下SW并松开，由于C1两端电压为0V，四个二极管截止，13个LED无电流流过而熄灭（电灯被关闭），此时C1又由+B（电池正极）通过R1、R2充电，为下次动作作准备。

充电状态时：充电器的直流电源Vcc通过桥堆接入+B，为铅蓄电池充电，此时即使按下SW，LED无电流通过而不亮．以免影响充电。

三．电路图

图 1

四．器件选择

1.元器件清单，如下表所示

序号名称型号规格位号数量

1 发光管ø5 灯罩板LED1-13 13

2 发光管ø3红LED 1

3 二极管1N4007 D1 D2 D3 D

4 4

4 电阻1/2W3.9 灯珠板D1 1

5 电阻1/4W 390K R1 1

6 电阻1/4W 330K R2 1

7 涤纶电容250V 105J C1 1

8 按键开关开关板 1

9 开关帽 1

10 充电插头 1

11 插头座 1

12 插头拨件 1

13 弹簧 1

14 主壳1套

15 主壳饰物 1

16 灯罩壳1套

17 灯罩饰件 1

18 灯罩镜片 1

19 灯罩臂1根

20 电池1块

21 元件板1块

22 LED板1块

23 开关板1块

24 导线37.5mm 3根

25 导线11mm 4根

26 导线8mm 2根

27 螺丝6粒

表 1

充电台灯的外壳采用塑料杯与纸质材料组成，整体效果看上去像一朵“太阳花”，符合绿色、节能、环保的概念。

五．整机调试

13个高亮发光管安装要紧贴板焊接，腿留太长会影响亮度，也会影响镜片的安装。主板、开关板、LED板全部焊完后，用导线全部连接起来，按上外壳，接通开关即可发亮。因蓄电池中预留了一点电量，等到电灯较暗时，接通插头充电，大致要十二个小时左右。

*安全提示：本充电台灯为220V充电，具有一定危险性，元件装完后应仔细检查主板有无短路，搭锡、须焊，检查无误后在安装外壳通电充电试验。

六．效果及存在的问题

整个LED充电台灯，采用13个高亮发光管，具有节能，环保，寿命长，光线柔和，充足，没有频闪，保护视力，电磁辐射小，安全系数高，充电快，使用方便等优点。安装完台灯后按一下开关LED1—12亮，按两下开关LED1—13全部亮。它的外壳采用塑料杯与纸质结合的方式，但充电插头裸露在外面，水容易进入，具有一定危险性。还有外壳有待进一步改进。

七.总结

从理论到实践，在专业课程设计持续的日子里，可以培养学生学到很多东西，不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过课程设计教育学生认识理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中随时会遇到各式各样的问题，同时会不断发现自己的不足之处。整了个设计过程对很多学生而言可以说是困难重重，譬如对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，不会查阅资料，觉得无从下手等等。在课程设计过程中通过互动指导，教育学生一步一步的制定并依次实施计划，并在设计计划执行过程中教会他们查阅资料，鼓励他们克服心理上的不良情绪，不断的学习和解决难题，不断磨练炼学生意志的过程。总结本次课程设计，根据设计过程学生表现以及实习报告，本次课程设计有效培养了学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题的能力。通过课程设计的教学实践，使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；使学生接触和了解实际局部设计从收集资料、方案比较、软硬件设计及整体调试的全过程，进一步提高学生的分析、综合能力以及工程设计中分析设计的基本能力，为今后的毕业设计做必要的准备，并为毕业后的工作学习提供了借鉴思路，。