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本文主要是关于led灯的相关介绍,并着重对基于定时器的led灯电路图有详尽的描述。

led灯

led灯是一块电致发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以 led 灯的抗震性能好。

特点

1、节能:白光led的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4.

2、长寿:寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓"一劳永逸"。

3、可以工作在高速状态:节能灯如果频繁的启动或关断,灯丝就会发黑,很快的坏掉,所以更加安全。

4、固态封装,属于冷光源类型。所以它很好运输和安装,可以被装置在任何微型和封闭的设备中,不怕振动。

5、led技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光led进入家庭的时代正在迅速到来。

6、环保,没有汞的有害物质。led灯泡的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收。

7、配光技术使led点光源扩展为面光源,增大发光面,消除眩光,升华视觉效果,消除视觉疲劳。

8、透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用,避免了光的重复浪费,让产品更加简洁美观。

9、大功率led平面集群封装,及散热器与灯座一体化设计。充分保障了led散热要求及使用寿命,从根本上满足了led灯具结构及造型的任意设计,极具led灯具的鲜明特色。

10、节能显著。采用超高亮大功率led光源,配合高效率电源,比传统白炽灯节电80%以上,相同功率下亮度是白炽灯的10倍。

11、超长寿命50,000小时以上,是传统钨丝灯的50倍以上。led采用高可靠的先进封装工艺—共晶焊,充分保障led的超长寿命。

12、无频闪。纯直流工作,消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳。

13、绿色环保。不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染。

14、耐冲击,抗雷力强,无紫外线(uv)和红外线(ir)辐射。无灯丝及玻璃外壳,没有传统灯管碎裂问题,对人体无伤害、无辐射。

15、低热电压下工作,安全可靠。表面温度≤60℃(环境温度ta=25℃时)。

16、宽电压范围,全球通用led灯。85v~ 264vac全电压范围恒流,保证寿命及亮度不受电压波动影响。

17、采用pwm恒流技术,效率高,热量低,恒流精度高。

18、降低线路损耗,对电网无污染。功率因数≥0.9,谐波失真≤20%,emi符合全球指标,降低了供电线路的电能损耗和避免了对电网的高频干扰污染。

19、通用标准灯头,可直接替换现有卤素灯、白炽灯、荧光灯。

20、发光视效能率可高达80lm/w,多种led灯色温可选,显色指数高,显色性好。

很明显,只要led灯的成本随led技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被led灯具所取代。

国家越来越重视照明节能及环保问题,已经在大力推行使用led灯具了。

优缺点

* 散热问题,如果散热不佳会大幅缩短寿命。

* 低端led灯的省电性还是低于节能灯(冷阴极管,ccfl)。

* 初期购买成本较高。

* 因led光源方向性很强,灯具设计需要考虑led特殊光学特性。

以下针对霓虹灯与led灯相关比较,加入最新的led技术进去比较,不是之前大家在网络中见到的那份资料。

1. led光源有100000小时寿命吗?

按光衰7%,实际只有约50000小时。按光衰3%,实际运用可以达到80000小时。

2. led不会发热吗?

会,需散热。

3. led可取代白炽灯吗?

光通量,光效和显色性可以,但太贵且近几年不会有所下降。但可以通过提高产品的光通量从而降低替换白炽灯的成本。

4. led可作普通光源简单地使用吗?

不行,要驱动电源,光学led灯和热传导配合。

5. 二种光源性能和优点比较

霓虹灯的优势已被led覆盖,但led灯价太高。

6. 二种光源的电源比较

led低压好,但载电流过大。大颗粒1瓦的led单灯输入电流在350ma。

7. 二种光源的控制技术比较

led易实现,但霓虹灯成熟。

8. 二种光源的稳定性比较

led不一致性大,霓虹灯相当稳定。少数产家可以做到相对稳定,比如用cree 跟aod芯片相结合,取各自芯片的优点。

9. 二种光源的价格比较

led较贵,但黄色和红色已相当,主要贵的是led白光。

10. 二种光源户外使用比较

led灯已经能做到完全防水、防尘。

11. 二种光源市场的比较

全球照明产品年产值420亿美元(中国150亿美元)led光源现比例小于1%。

基于定时器的led灯电路图制作

运用定时器0工作在方式1(16位计数器)实现led灯的闪烁。先来看看定时器0工作在方式1的逻辑结构图。

从上图可以看到,gate先经过非门,再和int0引脚作为或门的输入。这里简单提一下数字电路中的与门、或门和非门。顾名思义,与门当且仅当所有输入都位高电平时输出才是高电平,或门只要有其中之一输入是高电平则输出就是高电平,非门的输出电平状态刚好和输入电平状态相反。因此从定时器0方式1的逻辑结构图中,当gate=0,且tr0=1时,tl0低8位寄存器便在机器周期的作用下开始加1计数。当tl0计满之后向th0进位,直到th0也计满,此时再来一个计数,计数器便溢出tf0置1,发出定时器0中断申请。

在清楚定时器的工作方式之后,重点就是如何让定时器定时我们想要的时间呢?这就涉及到定时器的初值问题。定时器一旦启动,便在tl0和th0原来的基础上开始每隔一个机器周期加1操作直到溢出。假设在程序开始执行时tl0和th0的初值都是0,单片机的晶振是12mhz,那么该单片机的机器周期就是1us,计满tl0和th0一共需要(2的16次方减1=65535)个数,再来一个加1就溢出。也就是说定时器最多可以定时的时间是65536us(65.536ms),可想而知如果我们需要定时器能够定时50ms的话,那么tl0和th0必须有一定的初值。通俗的理解就是定时器的16位计数器是个水桶,这个水桶最多能够倒满65.536斤水,而我们只需要往水桶里到50斤水就把水桶倒满,这个时候水桶里必须要有15.536斤水,这就是初值。

好,这里我们就正式开始如何确定定时器的初值,我们要让定时器定时50ms就产生一次中断,这个时候tl0和th0装入的总数就是65536-50000=15536,把15536对256取模:15536/256=60装入th0中,把15536对256求余:15536%256=176装入tl0中。这样就得到我们想要的初值了。

那么为什么这样算呢?之前已经说过定时器0工作在方式1时是16位的计数器,其中th0是高8位,tl0是低8位,单片机复位时tl0和th0初值如下图所示,每一位的值都是二进制(要么是0要么是1),当tl0计满之后向th0进位,th0计满后再加1就申请定时器中断。

tl0计满一次时8位值都是1,也就是255(2的8次方减1),再来一个加1时tl0全部清零向th0进位,也就是说此时tl0中的值是0000 0000,而th0中的值是0000 0001,这个时候是计数256次;同样的等到tl0第二次计满时8位值都是1,再来一个加1时tl0全部清零向th0进位,也就是说此时tl0中的值是0000 0000,而th0中的值是0000 0010,这个时候是计数2*256次,依次类推,当计满256*256次时溢出。大家看出规律了吗?

好,我们继续讲任何一种情况,假设tl0中的初值是十进制l,th0中的初值是十进制h,那么经过(256-l)次计数后th0中的值加1变成h+1,tl0中的值变成0;再经过256次计数后th0中的值变成h+2,tl0中的值变成0。依次类推,当th0加了(256-h)次1时发生溢出,定时器请求中断。

因此一共经过了【(256-h-1)*256+256-l】=(65536-256h-l)次计数定时器请求中断。也就是说定时器中的16位寄存器的初值c=256h+l。

很明显th0中的初值h=c/256,而tl0中的初值l=c%256,这就推导出来了。

搞定了定时器初值的问题,接下来我们就可以写定时器中断的代码了。

中断服务程序的写法

c51的中断函数格式如下:

void 函数名() interrupt 中断号 using 工作组

{

中断服务程序具体内容

}

中断函数没有返回值和参数,函数名只要符合c语言标准就可以,中断号是指单片机中的中断源序号,是编译器识别不同中断源的唯一凭证,using工作组是指这个中断服务程序使用单片机内存中4组工作寄存器的哪一组,由编译器自动分配,通常我们可以忽略不写。

讲了这么多,终于可以写程序了,是不是有点小激动呢?

#include //包含头文件

sbit led = p0^0;

unsigned char count = 0; //定时累计变量,我们需要1000ms定时,50 * 20 = 1000

//count是全局变量,通俗地说就是程序每次重新执行时值保持住最近一次的值

//后续会专门讲讲c语言的一些基础知识

void main()

{

tmod = 0x01; //设置定时器0工作方式1,16位计数

th0 = (65536 - 45872) / 256; //晶振11.0592mhz,定时50ms时th0初值

tl0 = (65536 - 45872) % 256; //晶振11.0592mhz,定时50ms时tl0初值

ea = 1; //开启总中断

et0 = 1; //开启定时器0中断

tr0 = 1; //启动定时器0

while(1); //程序停止,等待定时器0中断发生

}

void t0_int() interrupt 1 //大家对照着上述格式看看

{

th0 = (65536 - 45872) / 256; //晶振11.0592mhz,定时50ms时th0初值

tl0 = (65536 - 45872) % 256; //晶振11.0592mhz,定时50ms时tl0初值

//重装初值,这个很好理解,我们需要每次定时的时间相同

count++; //每进入一次中断,也就是说50ms时间到了,count变量进行累计

if(20 == count) //1000ms定时时间到

{

count = 0; //清零,使得可以再次定时1000ms

led = ~led; //p0.0电平取反,也就实现led灯的熄灭或者点亮

}

}

浅谈led灯工作原理

led台灯电路如下图所示,工作原理如下:

●点亮过程:在平常灯不亮时:c1由+b(+b为铅蓄电池电压)通过r1、r2、r3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,c1的正极被短接到q1的b极,而c1的负极接q1的e极,由于c1两端电压为+b且不能突变,故q1因ube1电压很大很快进入饱和状态,q1饱和后其c极电位几乎为0v,+b则通过r1、r2的分压加至q4的b极,ube4正偏,于是q4也迅速饱和导通,使q4的c极电位几乎为+b。它产生两个作用:一是使稳压管zd1(稳压值约为2.5v)反向击穿、d3正向导通,之后剩余电压加至q1的b极,使q1维持饱和,实现自保。二是此+b电压经r6和r5的分压加至q3的b极,使q3也饱和导通,于是高亮度led有电流流过而发光,电灯开始照明。q1由于自保维持饱和导通.其c极电位几乎为0v,则c1通过r3、uce1放电而使其两端电压为0v。

●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,使q1的b-e结电压为0v而截止,q1的c极因q1截止变为+b电位。q4的b极也因r1、r2的分压为+b电位,q4的b-e结因0v偏置截止.q4的c极失去+b电压使q3截止,3个led无电流通过而熄灭(电灯被关闭),此时c1又由+b通过r1、r2、r3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d1接入+b,为铅蓄电池充电,同时vcc通过d2加至q4的b极,使q4维持截止状态,此时即使按下sw,q1无论是导通或截止,q4均截止,所以q3也截止,3只led无电流通过而不亮.以免影响充电。

●铅蓄电池充满电时,实测+b电压为4.2v。为了使q1在使用时能维持饱和导通(能自保)。+b必须大于uce4+uzd1+ud3+ube1=0.2+2.5+0.6+0.6=3.9v;当+b电压在使用中下降至3.9v以下时.不足以使zd1反向击穿而使q1无法实现自保.此时的现象是按下sw后3个led闪亮一下或维持几分钟后熄灭,很多人误认为是灯坏了。实际上此时应该充电了.而不是有故障。

由于+b只有4v.故该电路工作在低电压的情况下.一般元件不易损坏,只有q3以及r7、r8、r9工作时电流较大,维修时应重点考虑

低成本高性能led照明灯电路图在实用新型专利“一种低成本高性能led照明电路”中提出了“稳流”这一新概念,如果这一概念得到专家认可的话,这一概念从电子学角度可以说“填补了一项概念上的空白”,尽管它以前并没有什么大用途。在实用新型专利“一种低成本高性能led照明电路”中提出了“稳流”这一新概念,如果这一概念得到专家认可的话,这一概念从电子学角度可以说“填补了一项概念上的空白”,尽管它以前并没有什么大用途。

一、“滤波”与“稳压”

交流电源出现之后,就有ac变dc的需要。要从ac得到一个dc电源,我们先就得进行整流,但是整流输出得到的电压是半正弦波的,于是有个简单的方法是在输出端并联一个电容,将电荷存起来,这就是滤波。对于对电源波动要求不高的负载,只要滤波就行了,但对于对电压要求要达到电池的电压性质差不多的电路来说,滤波就不行了,而必须稳压。

滤波电路中最佳的有源滤波电路可以得到近似于直流的电源,但它依然不是稳压电源。因为它输出的电压尽管接近于直流,但却会随输入交流电压的升高而升高、随负载电流的增加而降低。但稳压电源的输出电压则不会有这种变化。

简单的稳压电源,为了保证输出电压的稳定,当输入电压升高时,它就得将过剩的电能消耗在稳压电路上,因此,稳压电源会发热,而滤波电源的发热则要小得多了。

二、“稳流”与“恒流”在有些电子电路中,因某种需要,我们要向其提供恒稳的电流,而不是稳定的电压,于是就产生了“恒流电源”。

但还有一类元件,它不允许电流有较大的波动,也就是不能过流,但是,较小的电流它也能工作,比如led就是这样一种元件。这时我们只要向它提供基本上没有波动的电流就行了,这个没有滤动的电流源就称为“稳流源”,这类电流或使电流成为这类电流就称为“稳流”。

三、四个概念的对比 “稳流”和“滤波”很相似,但不同的是,稳流针对的对象是电流,而滤波针对的是电压;“恒流”与“稳压”很相似,但也是同样的不同,恒流针对的对象是电流,而稳压针对的对象是电压。

“稳流”随输入电流的增加,而增加输出电流;“滤波”随输入电压的升高,而升高输出电压。

“恒流”输入的电流增加而提升输入电压,但输出电流不变;“稳压”输入的电压发生变化,输出的电压不变。 注:这里所述的这类“稳流电路”是在专利“一种低成本高性能led照明电路中提出的,是否为首创待考证。其它的“稳流电路”一般指可调“恒流电路”。

结语

关于led灯的相关介绍就到这了,希望通过本文能让你对led灯有更深的认识。

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