声光控LED课程设计.doc

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1、电子课程设计设计题目：声光控LED设计班级：2013级机械二班指导教师:设计时间：0目录摘要……………………………………………………………11概述……………………………………………………………12课程设计任务及要求……………………………………………32.1设计任务…………………………………………………32.2设计要求…………………………………………………xx3理论设计…………………………………………………xx3.1理论分析…………………………………………………xx3.2系统设计………………………………

2、…………………xx3.2.1结构框图及说明………………………………xx3.2.2系统原理图及工作原理……………………………xx3.3单元电路设计……………………………………………………xx3.3.1单元电路工作原理…………………………………………xx3.3.2元件参数选择………………………………………………xx4安装调试…………………………………………………xx4.1设备准备与检查…………………………………xx4.2安装调试过程………………………………………xx4.3故障分析…………………………………

3、…………xx4.4实物展示……………………………………………xx5结论………………………………………………………xx6使用仪器设备清单………………………………………xx7收获、体会和建议…………………………………………xx摘要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照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED作为新一代的节能照明产品，其拥有低能耗、体积小、无污染等诸多优点而受到广泛关注。声、光控照明灯开关电路，能自动

4、控制白天关，夜晚有声响自动开启亮灯，使其能达到人走灯灭的效果。该电路具有灵敏高、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。关键词：LED；照明；节能工作；声光控开关1概述LED（LightingEmittingDiode）照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具[1]。1.1LED概述1.1.1基本概念及照明

5、原理LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（

6、这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数以内产生。理论和实践证明，光的峰值波长与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即（1.1）式中Eg的单位为电子伏特（ev）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63ev之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管

7、，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍[2]。1.1.2LED照明的特性1极限参数（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。2技术特征（1）发光效率

8、高。LED的发光效率高于传统灯具。传统灯具大部分的电耗变成了热量损耗，而LED无需过滤可直接发出有色可见光，电耗直接转变成了光效,发光效率高。（2）耗电量少。LED采用直接驱动，反应速度快，可在高频操作。在同样照明效果的情况下，LED耗电量是白炽灯的八分之一，荧光灯管的二分之一，是节电降耗的最佳选择。（3）使用寿命长。LED灯头体积小、重量轻，采用环氧树脂封装，可承受高强度冲击和震动，不易破碎。LED灯具平均使用寿长于传统灯具。（4）安全性强。LED发热