台灯实物解剖报告

实

物

解

剖

报

告

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项目名称: 可充电LED台灯解剖及改进

一、原理

LED光源是一种低电压直流恒流源的发光器件，不能用100～220V的交流高压电直接点亮。

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，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

二、缺点

缺点：（一）充电时无法使用，我们经常遇到这样的情况，我们需要led灯能边充电边照明。但我的这个灯不行。（二）该台灯在某些环境下工作不方便，如床上。

三、改进 （一）我设想将下图整合到电路中，实现我的目的。并且该电路还可以做为充电器中的充电电路，能将交流转化为直流，将高压转化为低压，从而将台灯的充电器直接并到台灯内部。

（二）我可以把底座改为一个大夹子，在床上时能夹在床头。

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