LED台灯设计与制作.ppt

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1、机电综合创新项目设计与实践——LED台灯设计与制作一、教学安排本实习项目是“机—电—计”一体化的综合实践项目，是一门实践性较强的课程。教学手段课堂讲解、现场演示及训练场地实际指导操作实训时间：9天教学目的和要求一、了解各加工设备的加工特点，并具有较强的操作技能；二、了解典型工业产品的结构与制造过程；三、初步掌握protel软件的使用方法与lpkf快速pcb制作方法;四、拓展学生的知识面，培养学生的创新思维能力和开展科技活动的能力。五、培养学生的工程意识与工程素质，为今后的学习与工作奠定基础。主要内容介绍制作项目：“LED台灯设计与制作”制作过程分为三个模块：1、LED台灯各部件设计

2、与加工（机械部分）通过车、铣、线切割、等工种对LED台灯的各部件进行加工；2、印刷电路板pcb制作（电气部分）利用lpkf快速pcb制作系统对LED台灯的灯板电路进行设计与加工，并完成元器件的安装、焊接与调试。3、零部件装配（装配部分）通过钳工对LED台灯的各零部件进行装配。实习安排设计LED台灯设计lpkf快速pcb制作系统一天机械部分台灯底座——铣床、磨床、钳工、线切割（设计与加工）一天半支柱————车床（设计与加工）一天半灯罩————线切割、钳工（设计与加工）一天装配————钳工（设计与加工）一天电气部分印刷电路板（PCB）设计机房需要安装protel、CircuitCAM软

3、件一天印刷电路板（PCB）加工快速pcb制作系统一天印刷电路板（PCB）焊接调试电烙铁一天二、LED台灯设计方案LED台灯实物和工作原理图LED台灯方案的设计思路是：首先要将高压的交流电变换成低压的直流恒流源，才能点亮LED光源。使用最经济有效的方法降压和进行交直流变换是设计的首要考虑，当今便携式电子产品使用交流电源的交直流降压变换器——适配器(Adapter)就成了既经济实惠、又现成、又好用的首选。一）电气部分1、LED优点1）.体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。2）.耗电量低：LED耗电相当低，一般来说LED的工作电压是3.2-

4、3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电能不超过0.1W。3）.使用寿命长：在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时4）.高亮度、低热量：LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。5）.环保：LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造染，同时LED也可以回收再利用。（一）LED优点及电器元件的介绍2、电源：USB电源供电1）电压：+5V是标准值，允许有一定的偏差，计算机USB口的供电电压在4.75~5.25V之间都符合USB协议的规范。2）电流：是+5V的电流，USB协议规定最大值为500mA，也就是单个USB口最大输出功率是2.5W。

5、3、光源：LED发光二极管LED（LightEmittingDiode），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。4、LED发光二极管主要参数：光管直径5mm发光颜色   纯白色正常工作电压3.2-3.6V正常工作电流20mA最大反向电压5V5、开关控制LED灯的电源通断灯杯与灯罩灯板(要求学生自己设计加工)（二）、PCB印刷电路板设计介绍protel软件的基本使用方法，包括：原理图绘制、元件库制作、PCB设计、封装库制作、制造输出等。（下图

6、sch文件）原理图要求：由于USB电压5V，电流500mA，两两LED串联再并联。每组12个LED。PCB图要求：灯板设计为圆形，直径为36mm，LED布局合理、布线尽量不交叉。参数设置：单面板导线宽度1mm焊盘直径2mm孔径0.9mm。右图pcb文件（三）、制造输出以Protel99设计单面板为例子，导出Gerber数据：设置图层输出文件*.GBLBottomlayer底层图形（Gerber)文件*.GKOKeepoutlayer外框禁止布线层（Gerber)文件设置NCDrill钻孔刀具表及文件数据*.DRR钻孔刀具表*.TXT钻孔文件数据（四）创建CAM文件*.GBL底层图形

7、（Gerber)文件*.GKO外框禁止布线层（Gerber)文件*.DRR钻孔刀具表*.TXT钻孔文件数据文件名数据类型CircuitCAM一般导入选择【Gerber格式数据文件】*.GBL底层数据BottomLayer*.GKO外框层数据BoardOutline【NCDrill（Excellon）格式数据文件】*.DDRNCDrill钻孔刀具表ProtelxdrrExcmilInch23AbsLead*.TXT钻孔层数据DrillPlated（五）、用Circuit