微能耗LED小夜燈

萬(wàn)樂(lè)平

營(yíng)口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧營(yíng)口 115000

0 引言

由于害怕費(fèi)電，許多家庭樓道、走廊、衛(wèi)生間夜晚不愿點(diǎn)燈，給人們的夜間活動(dòng)帶來(lái)很多不便，甚至帶來(lái)危險(xiǎn)，能否有一種非常節(jié)能的照明用具來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢？

本文就向大家介紹一種用高亮度發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱LED）制作的小夜燈，它即經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單，制作又方便，倘若連續(xù)使用，每年耗電量也不超過(guò)1度，使用壽命卻可高達(dá)近10年，這么節(jié)能的照明燈正是你所需要的。

近幾年LED燈在市面上品種越來(lái)越多，它不僅發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能，而且還安全、綠色環(huán)保、色彩豐富，諸多優(yōu)點(diǎn)使它廣受人們的喜愛(ài)。但由于價(jià)格原因，許多人卻不舍得購(gòu)買(mǎi)，其實(shí)自己在家里就可以利用廢棄的節(jié)能燈進(jìn)行改制，動(dòng)手制作LED小夜燈，其效果完全可與市售產(chǎn)品比美。

1 電路工作原理

小夜燈的電路如圖1所示。電路由電容降壓電路和LED發(fā)光電路兩部分組成。

圖1

220v交流電經(jīng)過(guò)C1、R1降壓限流之后在A、B兩點(diǎn)的交流電壓約為8.5V左右，A、C兩點(diǎn)的交流電壓為6.3v，正好滿足高亮度發(fā)光二極管工作電壓的需要，R2起到降壓和保護(hù)作用。

發(fā)光二極管的工作電流大約為10mA，由于電容C1不消耗有功功率，泄放電阻R1所消耗的功率忽略不計(jì)，因此整個(gè)電路的功率為8.5×10-3≈0.1（w）。

若每天夜里平均點(diǎn)亮12小時(shí)為例，一年用電量為0.1×12×365≈0.45（kwh），即不足0.5度電，按現(xiàn)行電價(jià)來(lái)計(jì)算只需0.25元左右，這個(gè)小夜燈是不是很節(jié)能呢。

2 元件選擇和制作

圖1中C1使用0.1u、250v的金屬化聚酯膜電容器、R1使用1/8瓦的金屬膜電阻、四個(gè)高亮度LED用額定20mA的發(fā)光二極管即可，R2用1/8瓦的小電阻或1/4瓦的小電阻都行。注意VD1串VD2和VD3串VD4要反方向接線。

小夜燈可使用廢舊的節(jié)能燈來(lái)進(jìn)行改制安裝，先把上面的節(jié)能燈管去掉，露出的四個(gè)孔用來(lái)當(dāng)作發(fā)光二極管的出孔，但這個(gè)出孔比較大，要做處理才行，可以用白塑料薄板或舊光碟等有一定強(qiáng)度的材料，在對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管的位置開(kāi)四個(gè)小孔做襯底，剪成圓片固定在節(jié)能燈圓蓋內(nèi)側(cè)。

裝配時(shí)，再去掉原來(lái)的電路板，把C1、R1、R2置于節(jié)能燈頭里，四個(gè)二極管固定在襯底板上，切記一定做好絕緣，注意不能有裸點(diǎn)，一切完成后蓋好節(jié)能燈的圓蓋就大功告成了，正常情況下是不需要進(jìn)行調(diào)試的。

需要再次強(qiáng)調(diào)的是，由于整個(gè)電路是直接接在220v交流電上，因此要特別注意做好絕緣，以確保安全。

3 拓展制作

上述電路由于無(wú)整流電路和電路簡(jiǎn)單的限制，雖然容易制作，無(wú)需調(diào)整，但是實(shí)測(cè)電路中C點(diǎn)的交流電流僅為6.6mA左右，并未達(dá)到二極管最佳發(fā)光電流15mA～20mA這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，這個(gè)小夜燈還略顯不太亮。

為了克服這一缺點(diǎn)，還可以在C1、R1降壓電路后接入全波整流電路，經(jīng)過(guò)C2濾波之后，再接入四個(gè)串聯(lián)的高亮度發(fā)光二極管，其發(fā)光的穩(wěn)定性會(huì)更好（見(jiàn)圖2）。

圖2

在圖2電路中，220v交流電通過(guò)電容C1、電阻R1降壓限流后的交流電壓約為15v，由VD1—VD4進(jìn)行整流，在C2上得到約14v直流電壓作為高亮度發(fā)光二極管VD5—VD8的工作電壓，經(jīng)發(fā)光二極管的直流工作電流約為14mA，接近二極管的最佳發(fā)光電流，這個(gè)小夜燈就比較亮了。

由于C1不消耗有功功率、泄放電阻消耗功率可忽略，因此，整個(gè)電路的功耗為15×0.014≈0.2瓦，一年的用電量為0.2×12×365≈0.9kW/h，即0.9度電，不足0.5元，也是很經(jīng)濟(jì)的。圖2中C1換成了0.22u/250v的電容器，R1為1M電阻，R2不用了。C2為100u/25v的電解電容，不用調(diào)試。當(dāng)然，同樣要注意安全，防止意外，其制作過(guò)程同圖1相近，不必重復(fù)了。

本文所用的高亮度LED為白色或綠色，你也可以選擇喜歡的顏色。二極管連接時(shí)注意正、負(fù)極，接錯(cuò)了會(huì)導(dǎo)致不亮。

白色或綠色φ5發(fā)光二極管的發(fā)光電壓為3V～3.2V，最佳發(fā)光電流為15mA左右，這個(gè)數(shù)據(jù)僅供制作時(shí)參考。

4 結(jié)論

這個(gè)小制作所用元件簡(jiǎn)單、材料普通、電路也不復(fù)雜，略通電工知識(shí)即可，在改制安裝中注意做好絕緣就行。完成后的小夜燈完全可以滿足你夜晚活動(dòng)的需要，不必再擔(dān)心費(fèi)電了，非常實(shí)用又節(jié)能，既實(shí)現(xiàn)了廢物利用還可以享受制作的快樂(lè)。如今LED燈已廣泛應(yīng)用于我們的家庭生活中，比如LED射燈、LED筒燈、LED天花燈、LED日光燈、LED光纖燈、LED臺(tái)燈等，已經(jīng)開(kāi)始流行。LED這種新型光源由于其突出的節(jié)能特點(diǎn)，未來(lái)前景廣闊。LED的用途還有很多，在這個(gè)小夜燈制作的基礎(chǔ)上，你還可以嘗試改制其他的照明用具。

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