剖析:LED变色灯电路[图]

发布日期: 九五至尊娱乐场老品牌

  LED变色灯是一种新型灯泡。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。它的外形与一般乳白色白炽灯泡相同,但点亮后会自动按一定的时间间隔变色。循环地发出青、黄、绿、紫、蓝、红、白色光。它适用于家庭生日派对、节日聚会、过节过年,给节日添加欢乐氛围:也可用于娱乐场所及作广告灯等。该变色灯泡的特点是,节能、寿命长、使用方便、价格(price)便宜。

  为什么会自动变色呢?是用什么电路来实现变色昵?把LED变色灯泡拆开来瞧瞧,通过从印制板上的元器件(Components)及走线整理出电路.对该电路作了了解(Find out)及分析。led灯珠使用低压电源,供电电压在2-4V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源;更安全的电源,特别适用于公共场所;亮度随电流的增大而变亮,小功率LED灯珠工作电流为0-60mA,大功率LED工作电流在150mA以上。发现该电路设计得比较巧妙,有独到之处。现将该电路作一剖析,供电路设计、开发人员及爱好者作参考。

  变色的光学原理

  变色灯是由红、绿、蓝三基色LED组成的。led灯珠PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。双色LED是大家十分熟悉的。一般由红光LED及绿光LED组成。它可以单独发出红光或绿光。若红光及绿光同时亮点时,红绿两种光混合成(说明:由几个部分合并成一个整体)橙黄色。变色灯的变色原理如1所示。三种基色LED分别点亮两个LED时,它可以发出黄、紫、青色;若红、绿、蓝三种LED同时点亮时,它会产生白光。如果有电路能使红、绿、蓝光LED分别两两点亮、单独点亮及三基色LED同时点亮,则能按1的情况发出七种不同颜色(color)的光来。

  变色灯的结构框

  LED变色灯的结构框如2所示。它由电容降压(jiàng yā)式稳压电源、LED控制(control)器及

  G、

  R、B三基色LED阵列组成(composition)。由于这三部分都要装入灯头内,所以其电源采用电容器(vessel)降压(jiàng yā).全波整流及稳压二极管稳压的简单电路。

  电源输(shū)出15V电压供LED阵列,输出14.6V供LED控制(control)器。控制器的输出端中有一个是低电平时,则绿色LED亮,若三个输出端都是低电平时,则发出白光。

  LED控制器是变色灯的关键(说明:比喻事物的重要组成部分),它是由CD4060来承担的,先先容一下CD4060。

  CD4060概况

  CD4060是4000系列CMOS器件中的一种,是14位二进制计数器。它内部有两反相器,外接两个电阻及一个电容就可组成(composition)振荡器,作为时钟发生器。输入(shūrù)时钟脉冲时,输出端输出记数脉冲。它有一个复位端,当复位端为高电平时.所有输出端都是低电平,如表1所示。

  CD4060为16管脚DIP封装,各管脚排列如3所示。其中Clock in是时钟脉冲输入,Clock out1及Clockout2是时钟脉冲输出.Q4~Q14是二进制记数脉冲输出端,Vdd为电源正端.Vss为电源负端。

  变色灯的电路(Electric circuit)

  LED变色灯的电路如4所示。它由电源部分、变色控制部分及三基色LED阵列组成,现分别先容其工作原理:

  1.电源部分 由降压(jiàng yā)电容C1、全波整流D1~D4及稳压二极管D5组成的电容降压式电路(Electric circuit)是很典型的AC/DC转换(conversion)电路。经15V的稳压二极管稳压后作为驱动LED阵列的电源.经D6、C2滤波后的电压供CD4060及复位的电压。与电容C1并联的电阻R1是断开电源后,C1上的电荷经R1放电(discharging),防止灯头上带电。

  这种电源(向电子设备提供功率的装置)的特点是,当负载的电压(voltage)远小于220V时,负载上电流(Electron flow)IL≈69C。例如,C=0.47 u F时,流过负载的电流约32.4mA,并且这个电流是比较稳定的:另外,这种电源尺寸小。其缺点是对市电是不隔离的,要求(demand)封闭(fēng bì)在灯头内,并有良好的绝缘。

  2.变色控制部分 变色控制部分由二进制记数器CD4060承担。时钟脉冲信号不采用一般的振荡器电路,而在电源(向电子设备提供功率的装置)电路中串接R5,在R5上的50Hz交流(communication)电压(voltage)经R3、C3组成的微分电路形成尖脉冲作为时钟脉冲信号。在输出记数脉冲中选择(xuanze)Q8、Q9、Q10三端与LED负极连接。当记数脉冲输出低电平时,相应的LED串被点亮。Q8、Q9、Q10的输出时序如5所示。50Hz的周期为0.02s,Q8的周期为5.12s,Q9的周期为10.24s,Q10的周期为20.48s。

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