led（LighTIng EmitTIng Diode）照明是發(fā)光二極管照明，是一種半導體固體發(fā)光器件。它利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，在半導體中通過載流子釋放過多的能量，直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、綠、綠、橙、紫、白光。LED使用照明產(chǎn)品LED照明器具由光源制成。

1.1 LED概述 1.1.1 基本概念及照明原理 LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs(砷化鎵)，GaP(磷化鎵)，GaAsP(磷砷化鎵)等半導體的核心是PN結。所以它有一般性P-N結的I- N特性，即正向導通、反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正電壓下，電子從N區(qū)注入P區(qū)，空穴從P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)部分與多數(shù)載流子(多子)復合發(fā)光。 所以只是靠近PN結面數(shù) 以內(nèi)產(chǎn)生。所以光僅在靠近PN結面數(shù) 以內(nèi)產(chǎn)生。 理論和實踐證明，光的峰值波長 半導體材料與發(fā)光區(qū)禁止帶寬Eg有關，即 ??? （1.1） 式中Eg電子伏特是單位（ev）?？梢姽?波長380nm紫光～780nm紅光)，半導體材料Eg應在3.26～1.63ev之間。比紅光波長的光是紅外光。目前有紅外、紅、黃、綠、藍光二極管，但藍光二極管成本高，價格高，不常用[2]。 1.1.2 LED照明的特性 1 極限參數(shù) (1)允許功耗Pm:允許加于LED兩端的正直流電壓和流過電流的最大值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。 (2)最大正直流電流IFm：允許增加的最大正直流電流。超過此值會損壞二極管。 (3)最大反向電壓VRm：允許的最大反向電壓。超過此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。 (4)工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。 2 技術特征 (1)發(fā)光效率高。LED發(fā)光效率高于傳統(tǒng)燈具。傳統(tǒng)燈具的大部分功耗成為熱損失，LED有色可見光無需過濾，電耗直接轉化為光效，發(fā)光效率高。 (2)耗電量少。LED采用

直接驅動，反應速度快，可高頻操作。在相同的照明效果下，LED功耗是白熾燈的八分之一，熒光燈管的一半，是節(jié)電降耗的最佳選擇。 (3)使用壽命長。LED 燈體積小，重量輕，采用環(huán)氧樹脂包裝，能承受高強度沖擊和振動，不易破碎。LED燈具的平均使用壽命比傳統(tǒng)燈具長。 (4)安全性強。LED低熱量，無熱輻射，冷光源，能安全接觸；能準確控制光型、發(fā)光角度和發(fā)光顏色；不含汞、鈉等可能危害健康的物質。 (5)綠色環(huán)保。LED廢物可回收，對環(huán)境無污染，有利于環(huán)境保護。 1.1.3 LED與傳統(tǒng)照明設備相比， (1)傳統(tǒng)照明設備 （1.1)白熾燈:白熾燈是歷史最悠久的燈，應用廣泛。其發(fā)光原理是基于真空或中性氣體中的燈絲通過電流加熱到白熾狀態(tài)引起的熱輻射發(fā)光現(xiàn)象。其優(yōu)點是結構簡單，價格低廉，使用方便，顯色性好；缺點是發(fā)熱大，發(fā)光效率低，使用壽命短。如果電源電壓增加5，燈的使用壽命會縮短50%。 （1.2）熒光燈：熒光燈家族包括普通熒光燈和緊湊型熒光燈。其原理是利用汞蒸氣在外部電壓作用下產(chǎn)生弧放電，發(fā)出少量可見光和大量紫外線。紫外線還鼓勵涂在燈管內(nèi)壁上的熒光粉發(fā)出大量可見光。緊湊型熒光燈可逐漸取代白熾燈：節(jié)能高，15W緊湊型熒光燈亮度和75W白熾燈相當。壽命長，平均壽命8000小時，白熾燈最多只有1000小時~2000小時。 （1.3)放電燈:密封在燈泡中的氣體通過兩個電極放電發(fā)光，所有這些燈都需要配備鎮(zhèn)流器來限制電弧。 (2)新型照明設備LED 以光能的形式釋放復合時獲得的能量。PN發(fā)光原理[7]-[11]。復合時得到的能量以光能的形式釋放出去這就是PN結發(fā)光的原理[7]-[11]。 1.1.4 LED燈具發(fā)光效率高 幾乎所有光譜都集中在可見光上，頻率效率可達80%-90%，光的單色性好 有色可見光無需過濾即可直接發(fā)出。 表1-1發(fā)光效率對比

燈具種類 光效/(流明/瓦) 白熾燈 5-10 鹵鎢燈 5-10 熒光燈 40-80 鈉燈 40-110 LED燈 60-250 低功率的LED在相同的照明效率下，光源可以替代高功率的普通能燈。例如，20W的LED燈可替代100W普通能燈30W的LED燈可替代150W普通能燈40W的LED燈可替代200W普通能燈LED單管采用直流驅動，耗電量小，可大幅降低電費60%左右(具體能耗對比表2-2)。LED燈具也可升級為太陽能供電，適用于供電困難的環(huán)境。智能控制開關可采用光控和時間控制，必要時可打開光源，減少自然光充足時開燈造成的電力浪費。 表2-2路燈電耗對比 每天照明小時 年電量(千瓦時/年) 電費單價(元/千瓦時) 年電費/元 3年電費/元 高壓鈉燈 10 54750 0.8 43800 131400 LED照明燈 10 21900 0.8 17520 52560

1.2 聲光控電路概述 聲控延遲開關是一種節(jié)能電子開關[12]，可以在特定環(huán)境光下激發(fā)拾音器進行聲電轉換，控制電器的開啟，延遲后自動斷開電源。 特點及功能： (1)發(fā)聲啟控:用其他方式(或吹口哨、喊叫等)在開關附近發(fā)出一定聲音，即可立即打開燈光和電器，得心應手。 (2)自動測光:采用光敏控制，白天或光線強時不會因聲音而打開電器。 (3)延遲自關:開關一旦控制開啟，將延遲幾十秒后自動關閉，減少不必要的電能浪費，實用方便。 (4)延長電器使用壽命。 (5)用途廣泛:本產(chǎn)品可用于各種走廊、走廊、衛(wèi)生間、陽臺、地下室車庫等場所的自動延時照明。 2 方案論證 2.1 電源控制

2-1 整流穩(wěn)壓電路

首先，我們可以看到我們每天使用的220V220由四個二極管組成的單向橋式整流電路V整流后，交流電送至R電阻，通過R電路限制流量，電容器過濾和穩(wěn)壓管穩(wěn)定壓力，獲得直流穩(wěn)定電壓，保持后電路正常運行。 （1）整流： 對于四個二極管，從左到右，從上到下，我們將其分為VD1，VD2，VD3，VD4.交流信號半周時，二極管VD2，VD3導電，VD1，VD4截止日期；當信號變?yōu)樨摪胫軙r，VD1，VD4導電，VD2，VD3.截止日期。正負半周有電流流過后面的負載電阻，無論是正半周還是負半周，流過后面負載電阻的電流方向都是一致的，因此，輸出電壓的直流成分增加，脈沖成分降低。 （2）濾波： 無論哪種整流電路，其輸出電壓都含有較大的脈動成分。除了在某些特殊情況下可以直接用作放大器的電源外，通常還應采取一定的措施，一方面盡量減少輸出電壓中的脈動部分，另一方面盡量保留直流成分，使輸出電壓接近理想的直流電壓。這種措施是過濾器。 并聯(lián)電容器后，在信號的正半周，當二極管VD2、VD當3導電時，當二極管導電時，除了一個電流到負載外，還有一個電流到電容器充電。電容器電壓的極性為上、正、下、負。如果忽略了二極管的內(nèi)阻，輸出電壓等于輸入電壓。當信號達到最大值時，電容器上的電壓也會因放電而逐漸下降。當信號小于電容器電壓時，二極管VD2，VD3被反向偏置，因而不導電，于是電容電壓以一定的時間常數(shù)按指數(shù)規(guī)律下降，直到下一個半周，當信號的絕對值大于電容電壓的時候，二極管VD1，VD4導通。 以下結論可用于電容濾波： ①電容濾波后，輸出電壓的直流成分增加。 ②添加電容濾波器后，輸出電壓中的脈動成分降低。這是由電容器的儲能功能引起的。當二極管導電時，電容器充電并儲存能量，然后逐漸放電并將能量傳輸?shù)截撦d，因此輸出波形相對光滑。 ③電容放電時間常數(shù)