電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)論文led應(yīng)急燈設(shè)計(jì)

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1、 摘 要在迅猛的科技發(fā)展帶動下，社會的方方面面，各行各業(yè)的變化日新月異。盡管科學(xué)技術(shù)的大幅度飛躍，但是，安全隱患依然存在，事故意外仍然無法避免。在突然停電的情況下，為了保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，將損失降到最低，應(yīng)急燈是不可或缺的設(shè)施。再加上現(xiàn)在城市人口密集度越來越稠密，樓層建筑越來越高，在突然斷電的情況下，尤其是夜晚，提供照明是一個很重要與現(xiàn)實(shí)的問題。因此，對應(yīng)急照明提出了更高的要求。目前，市面上的應(yīng)急燈大多數(shù)是斷電就亮，這對現(xiàn)在全球資源日益緊張的現(xiàn)狀并不相符。本文所設(shè)計(jì)的LED應(yīng)急燈在節(jié)能方面有了很大改進(jìn)。首先，本文所設(shè)計(jì)的應(yīng)急燈不光是從停電的角度考慮應(yīng)急燈發(fā)光的工作條件，同時還結(jié)合了停電當(dāng)時

2、的外界光亮度，比如在明亮的白天，當(dāng)停電后，應(yīng)急燈不會自動采取應(yīng)急照明，這樣大大節(jié)約了能源；其次，本次設(shè)計(jì)的應(yīng)急燈，光源采用了當(dāng)今赫赫有名的綠色環(huán)保光源發(fā)光二極管，憑借其高亮度、發(fā)熱低、壽命長、耗電量低、環(huán)保等一系列優(yōu)勢，在照明領(lǐng)域已經(jīng)占有了相當(dāng)大的席位，在未來，它的地位會越來越高，涉及的領(lǐng)域會越來越廣。此外，在應(yīng)急燈控制上，本文采用了IC集成電子電路，使得應(yīng)急燈的可靠性得到提高，成本也有所降低。關(guān)鍵詞：發(fā)光二極管；應(yīng)急燈；控制電路；照明AbstractWith the swift technological progress leading, all kinds of the society,

3、 various trades and occupations changes day and night. Although science and technology have largely leaped, but the danger which is hidden still exists. The accident is still avoidless. In the situation of power cut suddenly, to safeguard peoples personal safety and property, to lose less, the emerg

4、ency light is the indispensable facility. Now, urban population has been being more and more denseness, the construction has been higher and higher. In the case that the power is lost at night, providing the illumination is particularly is very important, which is a reality question. Therefore, the

5、emergency lighting is set a higher request.At present, most emergency lights in the market run to light when losing the power. Is does not fit for the present that the whole world resources are tense day by day. The LED emergency light designed in this article has a very good improvement in the ener

6、gy economy. First, the emergency lights working condition in this article has been changed. Meanwhile, it combines the power cut with obscuration. For instance, in the bright daytime, when the power is cut, the emergency light do not adopt the emergency lighting automatically, saving the energy grea

7、tly; Next, this emergency light uses the green lamp-led. Depending on its high luminance, creating less heat, long working life low, consumption, the environmental protection and so on a series of superiority, led has already held a quite big seat .In the future, its place will be getting higher and

8、 higher, the domain which involves it can be more and more broad. In addition, in the way of emergency light controlling, it uses the IC, so that it can make sure its reliability and the less cost. Keyword: LED ；Emergency Light； Environmental test device；LoghtingI目 錄摘 要IAbstractII第一章 引言11.1應(yīng)急燈發(fā)展現(xiàn)狀11

9、.2 LED發(fā)展現(xiàn)狀1第二章 應(yīng)急燈簡介32.1應(yīng)急照明的概念與種類32.2應(yīng)急照明的基本要求32.2.1應(yīng)急照明照度32.2.2應(yīng)急照明轉(zhuǎn)換時間和持續(xù)工作時間3本章小結(jié)4第三章 LED簡介53.1 LED發(fā)展歷史53.2 LED基本原理63.3 LED的優(yōu)勢63.4 LED的應(yīng)用8本章小結(jié)9第四章 LED應(yīng)急燈電路設(shè)計(jì)104.1 設(shè)計(jì)方案的擬定與分析104.2 原理圖104.3電路圖114.4電路原理說明11本章小結(jié)13第五章 相關(guān)元件與器件的選擇145.1 阻感元件的選擇145.2 晶體管的選擇155.3 繼電器的選擇155.3.1 繼電器的型號標(biāo)志155.3.2 繼電器的選型依據(jù)155.

10、4 集成芯片IC的選擇175.5 單片機(jī)的選擇205.6 蓄電池的選擇225.7、 其他元件的選擇23本章小結(jié)23第六章 應(yīng)急燈的安裝與維護(hù)246.1應(yīng)急燈的接線246.3 應(yīng)急燈的維護(hù)26本章小節(jié)26結(jié)論27參考文獻(xiàn)29附錄30致謝31III第一章 引言第一章 引言1.1應(yīng)急燈發(fā)展現(xiàn)狀應(yīng)急照明作為工業(yè)及民用建筑照明設(shè)施的一個重要部分，同人身安全和建筑物、設(shè)備安全密切相關(guān)。當(dāng)電源中斷，特別是建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或其它災(zāi)害而電源中斷時，應(yīng)急照明對人員疏散、保證人身安全、保證工作的繼續(xù)進(jìn)行、生產(chǎn)或運(yùn)行必要的操作或處置，以防止導(dǎo)致再生事故，都占有特殊地位。因此，應(yīng)急照明一直備受各個國家的重視，已經(jīng)有了很

11、長的發(fā)展歷史。近幾年來，隨著照明技術(shù)的迅速發(fā)展，高大且功能復(fù)雜的建筑日益增多，相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)不斷健全和完善，應(yīng)急燈得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，同時對應(yīng)急燈的要求也有了更高的要求。國外發(fā)達(dá)國家應(yīng)急照明技術(shù)發(fā)展得比較早，發(fā)展速度也比較快，一直以來都處于領(lǐng)先地位。我國應(yīng)急照明雖然起步得比較晚，但近幾年來發(fā)展得很快。目前，國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定工作已踏入正軌，應(yīng)急照明工程設(shè)計(jì)不斷進(jìn)步，相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)品的質(zhì)量、性能與國外產(chǎn)品相差無幾，并已轉(zhuǎn)向智能環(huán)保型方向發(fā)展。特別是在大型公共建筑的建設(shè)中，已經(jīng)從簡單安裝獨(dú)立控制型應(yīng)急照明燈具發(fā)展到開始設(shè)計(jì)開發(fā)集中控制型應(yīng)急照明系統(tǒng)。未來的應(yīng)急燈，在提高可靠性的同時，必將

12、把重點(diǎn)目標(biāo)放在節(jié)能性與環(huán)保性上面。1.2 LED發(fā)展現(xiàn)狀2008年奧運(yùn)會、2009年祖國60年大慶和2010年上海市博會，這些舉世矚目的活動不僅吸引國際上的目光，也聚焦著強(qiáng)大的宣傳效益在大眾中泛起“漣漪”。碩大又清晰的廣場大屏幕、流光溢彩的活動彩燈、大方美觀的街道亮化工程.在人們興奮的喝彩聲和嘖嘖稱贊聲中，LED產(chǎn)業(yè)知名度無形中持續(xù)攀升。當(dāng)前在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源是我們目前乃至未來很長的時間都要面臨的重要問題.在照明領(lǐng)域,半導(dǎo)體照明由于其節(jié)能、環(huán)保、高端等特性備受關(guān)注,LED發(fā)展前景可以說是前途無量.。近年來，全球LED產(chǎn)業(yè)一直都在穩(wěn)步成長，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著

13、世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來發(fā)展的趨勢,給整個綠色照明生產(chǎn)行業(yè)帶來廣闊的市場前景與新的機(jī)遇。我國的LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過近40年的發(fā)展，我國現(xiàn)已成為世界第一大照明電器生產(chǎn)國和第二大照明電器出口國。LED產(chǎn)業(yè)，最核心的競爭力當(dāng)屬技術(shù)。然而，大型的LED企業(yè)幾乎都是外企，國內(nèi)企業(yè)的銷售額微乎其微，由于技術(shù)上的滯后，目前國內(nèi)企業(yè)競爭力相當(dāng)薄弱，無法與世界強(qiáng)國抗衡。目前中國與世界強(qiáng)國在LED核心技術(shù)上的差距是個無可厚非的事實(shí)。中國作為照明產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，中國的照明企業(yè)能否在新一輪照明技術(shù)革命與照明工業(yè)轉(zhuǎn)型中占有一席之地，是共同面對的問題。但愿我國LED

14、事業(yè)能夠加快研究發(fā)展的步伐，早日到達(dá)世界先進(jìn)水平，在新的照明革命中樹立自己的旗幟。31第二章 應(yīng)急燈簡介第二章 應(yīng)急燈簡介2.1應(yīng)急照明的概念與種類在正常照明因故障熄滅后，供事故情況下繼續(xù)工作、人員安全或順利疏散的照明成為應(yīng)急照明。它包括備用照明、安全照明、疏散照明。(1)備用照明：正常照明因故障熄滅后，需確保正常工作或活動繼續(xù)進(jìn)行的場所，應(yīng)設(shè)置備用照明。(2) 安全照明：正常照明因故障熄滅后，需確保處于潛在危險(xiǎn)中的人員安全的場所，應(yīng)設(shè)置安全照明。(3) 疏散照明：正常照明因故障熄滅后，需確保人員安全疏散的出口和通道，應(yīng)設(shè)置疏散照明。2.2應(yīng)急照明的基本要求2.2.1應(yīng)急照明照度按照GB500

15、342004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)急照明照度標(biāo)準(zhǔn)值宜符合下列規(guī)定：（1）備用照明的照度值除了另有規(guī)定外，不低于該場所一般照明照度值的10%；（2）安全照明的照度值不低于該場所一般照明照度值的5%；（3）疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.5 lx。2.2.2應(yīng)急照明轉(zhuǎn)換時間和持續(xù)工作時間（1）轉(zhuǎn)換時間：應(yīng)急照明在正常供電電源終止供電后，其應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換的時間應(yīng)該滿足：1）疏散照明、備用照明不大于5s（金融商業(yè)交易場所不大于1.5s）2）安全照明不大于0.5s（2）持續(xù)工作時間：1）疏散照明：按照GBJ161987建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2001年版）規(guī)定，應(yīng)急持續(xù)工作時間不應(yīng)小于20min，高

16、度超過100m的高層建筑不應(yīng)小于30min。2）安全照明和備用照明：其持續(xù)工作時間應(yīng)該根據(jù)該場所的工作或生產(chǎn)操作的具體需要確定。如生產(chǎn)車間的某些部位的安全照明，一般不小于20min；而醫(yī)院手術(shù)室的備用照明，持續(xù)時間往往要求達(dá)到38h；生產(chǎn)車間的備用照明，作為停電后進(jìn)行必要的操作和處理設(shè)備停運(yùn)的，可以持續(xù)2060min，按操作復(fù)雜程度而定，作為持續(xù)生產(chǎn)的，應(yīng)該持續(xù)到正常電源恢復(fù)；對于通信中心、重要的交通樞紐、重要的賓館等，要求持續(xù)到正常電源恢復(fù)。本章小結(jié)本章對應(yīng)急燈的基本概念與分類做了說明，并主要敘述了國家對應(yīng)急燈的要求與標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)要符合應(yīng)急照明照度、應(yīng)急工作轉(zhuǎn)換時間和持續(xù)時間。通過了解有關(guān)規(guī)定

17、，也為下文設(shè)計(jì)應(yīng)急燈提供一些要求標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)計(jì)出來的應(yīng)急燈滿足國家制定的指標(biāo)。第三章 LED簡介第三章 LED簡介3.1 LED發(fā)展歷史上個世紀(jì)初，就有科學(xué)家觀察到“電致發(fā)光”這種現(xiàn)象，即某些物質(zhì)受到外界電場的作用而發(fā)光的現(xiàn)象。第一個觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象的人是Henry Joseph Round，是1907年他在一塊碳化硅里觀察到的。由于其發(fā)出的黃光太暗，無法適合實(shí)際應(yīng)用，而且碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng)，所以研究被摒棄了。二十年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的黃磷發(fā)光，再一次因發(fā)光暗淡而停止。直到二十世紀(jì)50年代，英國科學(xué)家在電

18、致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的LED,并于60年代面世。1962年，通用電氣公司的尼克何倫亞克（NickHolonyakJr.）開發(fā)出第一種實(shí)際應(yīng)用的可見光發(fā)光二極管。第一個商用LED僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光，但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個可見的紅光LED。磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色的光。80年代早期到中期對砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED的誕生，先是紅色，接著就是黃色，最后為綠色。到20世紀(jì)90年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。第一個有歷史意義的藍(lán)光

19、LED也出現(xiàn)在90年代早期，再一次利用金鋼砂早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量，它與俄國以前的黃光LED一樣光源暗淡。1991年日本東芝公司和美國HP公司研制成InGaA1P 620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黃色超高亮度LED實(shí)用化。同年，東芝公司研制InGaA1P 573nm黃綠色超高亮度LED，法向光強(qiáng)達(dá)2cd。1994年日本日亞公司研制成InGaN 450nm藍(lán)(綠)色超高亮度LED。至此，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍(lán)以及橙、黃等多種顏色的LED都達(dá)到了坎德拉級的發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了超高亮度化、全色化，使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實(shí)。我國發(fā)展L

20、ED起步于七十年代，產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)于八十年代。全國約有100多家企業(yè)，95%的廠家都從事后道封裝生產(chǎn)，所需管芯幾乎全部從國外進(jìn)口。通過幾個“五年計(jì)劃”的技術(shù)改造、技術(shù)攻關(guān)、引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和部分關(guān)鍵技術(shù)， 使我國LED的生產(chǎn)技術(shù)已向前跨進(jìn)了一步。3.2 LED基本原理 LED，即發(fā)光二極管，是由-族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。簡單地說，就是在一塊本征半導(dǎo)體的兩邊通過不同的摻雜分別做成P 型和N 型半導(dǎo)體（見圖3-1）。P 型半導(dǎo)體中大多數(shù)載流子為空穴，N型半導(dǎo)體中大多數(shù)載流子為電子。由于濃度差的關(guān)系，使得這兩種載流子會自發(fā)向?qū)?/p>

21、方區(qū)域擴(kuò)散。因?yàn)榭昭◣д?，電子帶?fù)電，所以兩種載流子會在交界面復(fù)合，從而在交界面兩側(cè)形成了一個空間電荷區(qū)，電場的方向是由N 指向P，這就是PN 結(jié)。這個內(nèi)電場的形成阻礙了多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動，當(dāng)PN 節(jié)外加正向電壓時（P 型半導(dǎo)體接電源正極，N 型半導(dǎo)體接電源負(fù)極），由于外電場強(qiáng)于內(nèi)電場，所以總的效果是削弱內(nèi)電場，從而空穴和電子可以再向?qū)Ψ絽^(qū)域擴(kuò)散形成穩(wěn)定的電流。此時高能態(tài)的電子與空穴復(fù)合時就把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)化成光能（見圖3-2）。當(dāng)然在發(fā)光二極管的PN 節(jié)上加反向電壓（P 型半導(dǎo)體接電源負(fù)極，N 型半導(dǎo)體接電源正極），由于內(nèi)電場被加強(qiáng)，所以進(jìn)一步阻止了多數(shù)載

22、流子的擴(kuò)散運(yùn)動，電路不能導(dǎo)通就不能發(fā)光。圖3-1 LED結(jié)構(gòu)圖 圖3-2 LED原理圖 3.3 LED的優(yōu)勢1996年，國家經(jīng)貿(mào)委等部門組織實(shí)施“中國綠色照明工程”，自此，人們大量展開了對LED的研究開發(fā)， LED開始嶄露頭角，其照明地位越來越突出，綠色照明的概念也漸漸深入人心。作為第四代新型照明光源，LED具有許多不同于其他電光源的特點(diǎn)，這也使其成為節(jié)能環(huán)保光源的首選。表3-1是LED與傳統(tǒng)光源在一些參數(shù)上的對比，從對比中，我們清晰的可以看到LED的優(yōu)勢：表3-1 LED與傳統(tǒng)光源對比表名稱耗電量（W）工作電壓（V）協(xié)調(diào)控制發(fā)熱量可靠性使用壽命（h）鎢絲燈15200220高高低3000節(jié)能燈

23、3150220不宜調(diào)光低低5000金屬鹵素?zé)?00220不易極高低3000霓虹燈500較高高高適宜室內(nèi)3000鎂氖燈16W/m220較好較高較好6000日光燈4100220不易較高低50008000冷陰極15W/m需要逆變較好較好較低1000LED極低很低多種形式極低極高100001、節(jié)能：LED具有很高的光效，目前最高已經(jīng)可以達(dá)到100lm/W.預(yù)計(jì)最終可以達(dá)到200ml/W。現(xiàn)在大部分家用照明燈具采用白熾燈照明，其光效約為8ml/W；2、環(huán)保：由于采用電致發(fā)光的原理，不存在有害金屬污染的問題，而且還可以回收再利用；3、安全：LED使用低壓電源供電，比較適用于公共場合；4、發(fā)熱量低：由于LE

24、D是冷光源發(fā)光，低發(fā)熱量解決了散熱的問題，應(yīng)用范圍更廣；5、可靠：LED具有堅(jiān)固、耐震、耐沖擊等特性，光源穩(wěn)定性好；6、適用性：體積小、重量輕，每個單元LED 小片是35mm的正方形，因此可以封裝成各種形狀的器件，適合于各種各樣的環(huán)境；7、響應(yīng)時間：白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級，而LED的響應(yīng)時間為納秒級，因此可以高頻操作，更快速的達(dá)到應(yīng)急響應(yīng)；8、控制管理：LED 可以集中控制，也易于分散控制或?qū)c(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。還可以通過控制LED的電流調(diào)光，通過不同光色組合調(diào)色，達(dá)到多種動態(tài)變化效果；9、顯色性好：LED比傳統(tǒng)的燈具所發(fā)的光更接近白光，在這種光線照射下，無題的顏色可以更加接近其本色，目前LED

25、產(chǎn)品幾乎覆蓋了整個可見光譜范圍，且色彩純度高；10、壽命長：LED的實(shí)際壽命超過5萬小時，為一般光源的幾倍甚至幾十倍。3.4 LED的應(yīng)用LED 作為新型、高效、節(jié)能、環(huán)保的產(chǎn)品，正悄然走進(jìn)人們的生產(chǎn)生活。在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。(1)顯示屏、交通訊號顯示光源的應(yīng)用LED燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏。交通信號燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED, 因?yàn)椴捎肔ED信號燈既節(jié)能，可靠性又高。(2)汽車工業(yè)上的應(yīng)用汽車用燈包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側(cè)燈以及頭燈等。汽

26、車用白熾燈不耐震動撞擊、易損壞、壽命短，需要經(jīng)常更換。LED響應(yīng)速度快,作為高位剎車燈， 可以及早提醒司機(jī)剎車，減少汽車追尾事故，在發(fā)達(dá)國家，使用LED制造的中央后置高位剎車燈已成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)件。此外，在汽車儀表板及其他各種照明部分的光源，都可用超高亮度發(fā)光燈來擔(dān)當(dāng)，所以均在逐步采用LED顯示。 (3)LED背光源以高效側(cè)發(fā)光的背光源最為引人注目，LED作為LCD背光源應(yīng)用，具有壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價(jià)比高等特點(diǎn)， 已廣泛應(yīng)用于電子手表、手機(jī)、BP機(jī)、電子計(jì)算器和刷卡機(jī)上。隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化，LED背光源更具優(yōu)勢，因此背光源制作技術(shù)將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。 (4)

27、LED照明光源早期的產(chǎn)品發(fā)光效率低，光強(qiáng)一般只能達(dá)到幾個到幾十個mcd，適用在室內(nèi)場合，在家電、儀器儀表、通訊設(shè)備、微機(jī)及玩具等方面應(yīng)用。目前直接目標(biāo)是LED光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應(yīng)用領(lǐng)域開始發(fā)展。(6)家用室內(nèi)照明的LED產(chǎn)品越來受人歡迎，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈，LED光纖燈已悄悄地進(jìn)入家庭本章小結(jié)本章在各個方面對LED進(jìn)行了簡單的介紹。首先，概括地?cái)⑹隽薒ED的發(fā)展歷史。其次，簡單闡明了LED的發(fā)光原理，即PN結(jié)的導(dǎo)通所產(chǎn)生的多余的電能轉(zhuǎn)化為光能釋放出來產(chǎn)生光。然后，具體談到了LED作為新一代光源的優(yōu)勢：壽命長、節(jié)能環(huán)保、光效高、發(fā)熱低、反應(yīng)快等。最后

28、，列舉了一些LED在各方面的應(yīng)用。第四章 LED應(yīng)急燈電路設(shè)計(jì)第四章 LED應(yīng)急燈電路設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)方案的擬定與分析 此次設(shè)計(jì)LED應(yīng)急燈的主體任務(wù)是自主設(shè)計(jì)應(yīng)急燈的控制電路部分，并結(jié)合同組另外兩個同學(xué)的磷酸鐵鋰蓄電池充電電路和LED驅(qū)動電路，最終整合為完整的LED應(yīng)急燈電路圖?？刂齐娐窛M足只有在停電并且光線暗的情況下，應(yīng)急燈才工作，所以應(yīng)該有兩個檢測部分，一個市電檢測部分和光線檢測部分，然后通過與門的邏輯分析，驅(qū)動LED驅(qū)動電路，使應(yīng)急燈工作。4.2 原理圖光線市電 高電平高電平光線檢測市電檢測 停電 光線暗 不停電邏輯控制低電平低電平 全為高電平 其余情況繼電器不吸合繼電器吸合LED驅(qū)動

29、電路不導(dǎo)通LED驅(qū)動電路導(dǎo)通應(yīng)急燈不亮應(yīng)急燈點(diǎn)亮圖4-1 LED應(yīng)急燈原理流程圖4.3電路圖圖4-2 LED應(yīng)急燈電路圖4.4電路原理說明整個電路由充電電路、控制電路、驅(qū)動電路三個部分組成，各部分具體原理如下：1、 充電電路部分：220V交流市電經(jīng)變壓器降壓，經(jīng)過D1D4整流二極管整流，電容C1濾波，提供電源給蓄電池G充電。Q1是MOSFET，起到一個開關(guān)的作用，由下面PIC單片機(jī)控制一個TLP250光耦驅(qū)動芯片，控制MOSFET的導(dǎo)通與斷開。連接R2、C3、單片機(jī)RB0接口的導(dǎo)線是傳輸給單片機(jī)電池是否充滿點(diǎn)的信號的。當(dāng)蓄電池的兩端電壓沒有到達(dá)充滿電時的額定電壓時，這根導(dǎo)線把信號傳入單片機(jī)，經(jīng)

30、內(nèi)部程序處理，控制光耦芯片發(fā)出信號，使得MOSFET導(dǎo)通，繼續(xù)對蓄電池充電；反之，當(dāng)蓄電池的兩端電壓達(dá)到額定電壓時，即電池充滿電時，電池兩端的信號送入單片機(jī)，由單片機(jī)控制光耦芯片，使MOSFET不導(dǎo)通，停止對蓄電池的充電，防止電池的過充電。2、控制電路部分：（1）亮度檢測部分：這部分是由光敏二極管與集成芯片IC電壓比較器LM339構(gòu)成。變阻器與一個光敏二極管串聯(lián)再與蓄電池并聯(lián)形成分壓電路，由電壓比較器LM324檢測光敏二極管的電壓。當(dāng)白天光線明亮?xí)r，光敏二極管呈現(xiàn)低阻值狀態(tài)，因此它兩邊的電壓值很小，低于電壓比較器LM324負(fù)極的電壓，使電壓比較器LM324輸出為低電平；當(dāng)夜晚降臨時或者光線變得

31、很暗時，此時光敏二極管的阻值突然變得很大，從蓄電池中分得比較高的電壓，大于電壓比較器LM324兩端的電壓，使得電壓比較器輸出端輸出高電平。通過調(diào)整電位器RP的大小可以改變光敏二極管的靈敏性。（2）停電檢測部分：這部分主要由一個邏輯門芯片74SL04非門芯片完成的。當(dāng)市電處于正常時，經(jīng)過74SL04非門芯片，使出入的低電平變?yōu)楦唠娖?；?dāng)停電時，經(jīng)過74SL04非門芯片，使出入的低電平變?yōu)楦唠娖?。?）最后的分析控制部分是由邏輯門芯片74SL08與門芯片、一個繼電器和一個放大電路組成，與門芯片的輸入來自電壓比較器和非門的輸出。當(dāng)市電正常時，不論白天與黑夜，由于市電經(jīng)過非門芯片，給與門芯片一個低電平

32、，所以與門芯片的輸出為低電平，不足以使繼電器閉合，繼電器處于斷開狀態(tài)，使得負(fù)載斷路；當(dāng)突然停電的白天，雖然非門提供給與門芯片一個高電平的輸入信號，由于光敏二極管分壓小，使得電壓比較器提供給與門一個低電平，此時，與門輸出仍為低電平，繼電器依舊無法閉合；只有當(dāng)停電的同時，恰好處于夜晚或者光線很暗，此時，與門芯片接收到電壓比較器與非門提供的高電平，再通過放大電路三極管的放大作用，從而使繼電器閉合，使負(fù)載支路導(dǎo)通，在LED驅(qū)動電路下，使應(yīng)急照明點(diǎn)亮。3、驅(qū)動電路部分： 當(dāng)停電并且光線很暗時，繼電器閉合，蓄電池電源經(jīng)過C11、L3濾除電磁干擾，再經(jīng)C12濾波，電阻R7后，加到UC3842的供電端（腳），

33、為UC3842 提供啟動電壓，電路啟動后變壓器的付繞組N2的整流濾波電壓為UC3842 提供正常工作電壓。LED燈組負(fù)載經(jīng)R9、R11分壓加到誤差放大器的反相輸入端腳，為UC3842提供負(fù)反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動脈沖的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。腳和腳外接的R15、C20決定了振蕩頻率，其振蕩頻率的最大值可達(dá)500KHz。R10、C16用于改善增益和頻率特性。腳輸出的方波信號經(jīng)R16、R17分壓后驅(qū)動MOSFEF 功率管，變壓器原邊繞組N1的能量傳遞到副邊繞組，經(jīng)D9、C15整流濾波后輸出直流電壓供負(fù)載使用。電阻R14用于電流檢測，經(jīng)R13、C21后送入U(xiǎn)C3842的腳形成電流反饋

34、環(huán). 所以由UC3842構(gòu)成的電源是雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，電壓穩(wěn)定度非常高，當(dāng)UC3842的腳電壓高于1V時振蕩器停振，保護(hù)功率管不至于過流而損壞。本章小結(jié)本章是整個論文的重點(diǎn)，包括從最開始的思路構(gòu)建、最終的設(shè)計(jì)電路圖與其電路原理說明?？刂撇糠钟膳c非門檢測市電，由光敏二極管與電壓比較器完成對光線的檢測，最終通過與門驅(qū)動LED驅(qū)動電路。整個電路簡潔清晰易懂。第五章 相關(guān)元件與器件的選擇第五章 相關(guān)元件與器件的選擇5.1 阻感元件的選擇表 5-1 電阻選值表元件R1R2R3R4R5R6型號4270270 1K 20K1K元件R7R8R9R10R11R12型號120K3.3K1K62K1K150K元件R1

35、3R14R15R16R17R18型號5.1K1K5.1K22 20K2.7K元件R19R20R21R22R23R24、R25型號15.1K2K102K5.1K表5-2電容選值表元件C1C2C3C4C5C6C7型號1800uF8200uF104uF104uF330uF100uF33uF元件C8C9C10C11C12C13C14型號33uF22uF104uF100uF220uF63nF0.1uF元件C15C16C17C18C19C20型號0.47uF0.1uF4.7nF820pF47uF3.3uF表5-3 電感選值表元件L1L2L3L4L5L6型號1mH330mH30mH5.2 晶體管的選擇表5-

36、4 二極管選值表元件D1D2D3D4D5D6型號1N40011N40011N40011N40011N58251N5819元件D7D8D9D10PN LEDQ型號1N40011N40021N40011N40012DU1B90135.3 繼電器的選擇5.3.1 繼電器的型號標(biāo)志一般國產(chǎn)繼電器的型號命名由四部分組成：第一部分+第二部分+第三部分+第四部分 。1、繼電器型號的第一部分用字母表示繼電器的主稱類型。JR-小功率繼電器JZ-中功率繼電器JQ-大功率繼電器JC-磁電式繼電器JU-熱繼電器或溫度繼電度JT-特種繼電器JM-脈沖繼電器JS-時間繼電器JAG-干簧式繼電器2、繼電器型號第二部分用字母

37、表示繼電器的形狀特征。W-微型X-小型C-超小型3、繼電器型號的第三部分用數(shù)字表示產(chǎn)品序號。用數(shù)字表示產(chǎn)品序號4、繼電器型號的第四部分用字母表示防護(hù)特征。F-封閉式M-密封式JR小功率繼電器X小型5.3.2 繼電器的選型依據(jù)1、按使用環(huán)境選型使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最?。?、濕度（一般指40下的最大相對濕度）、低氣壓（使用高度1000米以下可不考慮）、振動和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結(jié)構(gòu)不同，繼電器承受的環(huán)境力學(xué)條件各異，超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境力學(xué)條件下使用，有可能損壞繼電器，可按整機(jī)的環(huán)境力學(xué)條件或高一級的條件選用。對電磁干擾或射頻干擾比較敏感

38、的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵的繼電器。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵及對尖峰信號比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。2、按輸入信號不同確定繼電器種類按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機(jī)供給繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。3、輸入?yún)⒘康倪x定與用戶密切相關(guān)的輸入量是線圈工作電壓（或電流），而吸合電壓（或電流）則是繼電器制造廠控制繼電器靈敏度并對其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)。對用戶來講，它只是一個工作下極限參數(shù)值。控

39、制安全系數(shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處于振動、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機(jī)設(shè)計(jì)時，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負(fù)載來計(jì)算實(shí)際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時更是如此。當(dāng)用三極管作為開關(guān)元件控制線圈通斷時，三極管必須處于開關(guān)狀態(tài)，對6VDC以下工作電壓的繼電器來講，還應(yīng)扣除三極管飽和壓降。當(dāng)然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點(diǎn)回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為10%。4、根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量觸點(diǎn)組

40、合形式和觸點(diǎn)組數(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實(shí)際情況確定。動合觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動合觸點(diǎn)對，由于接通時觸點(diǎn)回跳次數(shù)少和觸點(diǎn)燒蝕后補(bǔ)償量大，其負(fù)載能力和接觸可靠性較動斷觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動斷觸點(diǎn)對要高，整機(jī)線路可通過對觸點(diǎn)位置適當(dāng)調(diào)整，盡量多用動合觸點(diǎn)。根據(jù)負(fù)載容量大小和負(fù)載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達(dá)負(fù)載）確定參數(shù)十分重要。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最好。電流小于100mA會使觸點(diǎn)積碳增加，可靠性下降，故100mA稱作試驗(yàn)電流，是國內(nèi)外專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對繼電器生產(chǎn)廠工藝條件和水平的考核內(nèi)容。繼電器的觸點(diǎn)

41、額定負(fù)載與壽命是指在額定電壓、電流下，負(fù)載為阻性的動作次數(shù)，當(dāng)超出額定電壓時，可參照觸點(diǎn)負(fù)載曲線選用。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時，其觸點(diǎn)負(fù)載能力將發(fā)生變用。根據(jù)以上依據(jù)，繼電器選取JWR-6M，具體參數(shù)如下：表5-1 JWR-6M參數(shù)表型號JRW-6M品牌軍工觸點(diǎn)形式常開型產(chǎn)品系列JRW-6M電流性質(zhì)直流額定電壓AC/DC12（V）功率負(fù)載小功率外形小型直流電阻10（）防護(hù)特征封閉式釋放電流0.2（A）吸合電流0.36（A）額定工作頻率50（Hz）線圈功率0.2（W）5.4 集成芯片IC的選擇1、電壓比較器選取LM324圖5-1 LM324管腳圖LM324系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器

42、。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運(yùn)算放大器可用圖5-1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的特點(diǎn)：1) 短路保護(hù)輸出2) 真差動輸入

43、級3) 可單電源工作：3V-32V4) 低偏置電流：最大100nA5) 每封裝含四個運(yùn)算放大器6) 具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?) 共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源8) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列9) 輸入端具有靜電保護(hù)功能2、非門選擇74SL04非門芯片如下圖所示管腳圖，A、Y為一組非門，總工有6組。A為輸入，Y為輸出，Vcc接工作電源，GND接地。多余的管腳接地為低電平，懸空為高電平。此電路選取一個非門即可，Vcc接5V電源，GND接地，其余管腳懸空即可。 圖5-2 74SL04管腳圖 3、與門選擇74SL08與門芯片如下圖所示管腳圖，A、B、Y為一組與門，A、B接輸入，Y是輸出，總共有4組與門，多余的管腳接地為低電

44、平，懸空為高電平，Vcc接工作電源，額定值5V，GND接地。此電路選取一組與門即可，Vcc接5V電源，GND接地，其余管腳懸空即可。 圖5-3 74SL08管腳圖 4、驅(qū)動電路芯片選取UC3842UC3842是開關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路，與電壓控制方式相比在負(fù)載響應(yīng)和線性調(diào)整度等方面有很多優(yōu)越之處。UC3842采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8個引腳，如圖5-4所示，各管腳功能如下：腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性； 圖5-4 UC3842管腳圖腳是反饋電壓輸入端，此管腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓

45、，從而控制脈沖寬度；腳為電流檢測輸入端， 當(dāng)檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；腳為定時端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定，f=1.8/(RTCT)；腳為公共端；腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns驅(qū)動能力為1A ；腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mW；腳為5V基準(zhǔn)電壓輸出端，有50mA的負(fù)載能力。該電路主要特點(diǎn)有：1) 內(nèi)含欠電壓鎖定電路2) 低起動電流（典型值為0.12mA）3) 穩(wěn)定的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源4) 大電流推挽輸出（驅(qū)動電流達(dá)1A）5) 工作頻率可到500kHz6) 自動負(fù)反饋補(bǔ)償電路7) 雙脈沖抑制8)

46、較強(qiáng)的負(fù)載響應(yīng)特性5、開關(guān)電源部分選取LM2575T-5.0芯片LM2575-5.0系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是由美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的1A繼承穩(wěn)壓電路。它的內(nèi)部集成了一個固定的振蕩器，僅僅需要極少的外部器件就可以搭建一個高效的穩(wěn)壓電路。由于功耗低，發(fā)熱量很小，LM25275系列芯片一般情況下不需要配備散熱片，即使需要，也大大減小了散熱片的體積。而且，內(nèi)部還有比較完善的保護(hù)電路，包括熱開關(guān)電路、電流限制等。此芯片可以提供外部控制引腳，是傳統(tǒng)三端式穩(wěn)壓集成電路的理想替代產(chǎn)品。如圖5-5所示，各管腳功能如下： Vin，未穩(wěn)壓電壓輸入端 Output，開關(guān)電壓，接快速恢復(fù)二極管和電感 Ground，公共

47、端，接地 圖5-5 LM2575-5.0管腳圖 Feedback，反饋輸入端 ON-OFF,控制輸入端，接公共端時，穩(wěn)壓電路工作，接高電平時，穩(wěn)壓電路停止工作 6、光耦合器選取TLP250芯片TLP250是由日本東芝公司生產(chǎn)的一種光耦芯片，可以直接驅(qū)動小功率MOSFET和IGBT, ,其最大驅(qū)動能力達(dá)1.5A。此電路應(yīng)用TLP250芯片，目的使它完成電路驅(qū)動的功能，對充電開關(guān)的控制。功率集成電路驅(qū)動模塊是微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其基本功能是使動 力和信息合一,成為機(jī)和電的關(guān)鍵接口。選用TLP250光耦既保證了功率驅(qū)動電路與PWM脈寬調(diào)制電路的可靠隔離,又具備了直接驅(qū)動MOSFET

48、的能力,使驅(qū)動電路特別簡單。 5-6 TLP250管腳圖TLP250驅(qū)動主要具備以下特征：輸入閾值電流IF=5mA(max);電源電流ICC=11mA(max);電源電壓(VCC)=1035V;輸出電流IO=0.5A(min);開關(guān)時間tpLH/tpHL=0.5s(max)。 TLP250使用特點(diǎn)： 1）TLP250輸出電流較小，對較大功率IGBT實(shí)施驅(qū)動時，需要外加功率放大電路。2）由于流過IGBT的電流是通過其它電路檢測來完成的，而且僅僅檢測流過IGBT的流，這就有可能對于IGBT的使用效率產(chǎn)生一定的影響，比如IGBT在安全工作區(qū)時，有時出現(xiàn)的提前保護(hù)等。 3）要求控制電路和檢測電路對于電

49、流信號的響應(yīng)要快，一般由過電流發(fā)生到IGBT可靠關(guān)斷應(yīng)在10s以內(nèi)完成。 4）當(dāng)過電流發(fā)生時，TLP250得到控制器發(fā)出的關(guān)斷信號，對IGBT的柵極施加一個負(fù)電壓，使IGBT硬關(guān)斷。這種主電路的dv/dt比正常開關(guān)狀態(tài)下大了許多，造成了施加于IGBT兩端的電壓升高很多，有時就可能造成IGBT的擊穿。5.5 單片機(jī)的選擇單片機(jī)選取PIC16F873。PIC單片機(jī)（Peripheral Interface Controller）是一種用來開發(fā)的去控制外圍設(shè)備的集成電路（IC）。一種具有分散作用（多任務(wù)）功能的CPU。與人類相比，大腦就是CPU，PIC 共享的部分相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)。Microchi

50、p公司生產(chǎn)的PIC8位單片機(jī)16F8X系列產(chǎn)品是PIC單片機(jī)中級型產(chǎn)品之一。常見的引腳符號和主要功能如下： 1MCLR/Vpp清除(復(fù)位)輸入/編程電壓輸入。其中MCLR為低電平時，對芯片復(fù)位。該腳上的電壓不能超過VDD，否則會進(jìn)入測試方法。Vpp代表編程電壓。 2OSC1/CLKIN振蕩器晶體/外部時鐘輸入端。 3OSC2/CLKOUT振蕩器晶體輸出端，在晶體振蕩方式接晶體，在RC方式輸出OSC1頻率的1/4信號CLKOUT。 4TOCK1 TMRO計(jì)數(shù)器輸入端，如不用，為了減少功能應(yīng)接地或接VDD。 圖5-7 PIC16F873管腳圖 5TICK1 TMR1時鐘輸入端。 6TIOSI TM

51、R1的振蕩輸入端。 7TIOSO TMR1的振蕩輸出端。 8RD、WR、CS分別代表并行口讀信號、寫信號和片選控制線。 9AN0AN7A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入端。AN0、AN1分別表示通道的個數(shù)。 10CCP捕捉/比較/脈寬調(diào)制等功能端。CCP是Capture/Compare/PWM的縮寫。本次使用的PIC芯片內(nèi)有兩個CCP部件，其引腳用符號CCP1和CCP2表示。 11SCK/SCL同步串行通信時鐘輸入端。 12TX/CK異步通信發(fā)送端/SCI同步傳輸?shù)臅r鐘端。 13SDI/SDASPI通信數(shù)據(jù)輸入端。 14SD0SPI通信數(shù)據(jù)輸出端。 15RD0/PSP0RD7/PSP7D口，雙向可編程，亦

52、可作為并行口。作并行口對TTL輸入，作I/O口時為斯米特輸入。PIC單片機(jī)主要有三個特點(diǎn): (1)總線結(jié)構(gòu):MCS-51單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是馮-諾依曼型,計(jì)算機(jī)在同一個存儲空間取指令和數(shù)據(jù),兩者不能同時進(jìn)行;而PIC單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是哈佛結(jié)構(gòu),指令和數(shù)據(jù)空間是完全分開的,一個用于指令,一個用于數(shù)據(jù),由于可以對程序和數(shù)據(jù)同時進(jìn)行訪問,所以提高了數(shù)據(jù)吞吐率.正因?yàn)?在PIC單片機(jī)中采用了哈佛雙總線結(jié)構(gòu),所 以與常見的微控制器不同的一點(diǎn)是:程序 和數(shù)據(jù)總線可以采用不同的寬度.數(shù)據(jù)總 線都是8位的,但指令總線位數(shù)分別位12, 14,16位. (2)流水線結(jié)構(gòu):MCS-51單片機(jī)的取指和執(zhí)行采用單指令流水

53、線結(jié)構(gòu),即取一條指令,執(zhí)行完后再取下一條指令;而PIC的取指和執(zhí)行采用雙指令流水線結(jié)構(gòu),當(dāng)一條指令被執(zhí)行 時,允許下一條指令同時被取出,這樣就實(shí)現(xiàn) 了單周期指令. （3)寄存器組:PIC單片機(jī)的所有寄存器,包括I/O口,定時器和程序計(jì)數(shù)器等都采用RAM結(jié) 構(gòu)形式,而且都只需要一個指令周期就可以 完成訪問和操作;而MCS-51單片機(jī)需要兩個 或兩個以上的周期才能改變寄存器的內(nèi)容. 5.6 蓄電池的選擇蓄電池選取新型動力電池磷酸鐵鋰蓄電池鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰電池。這種新材料不是以往的鋰離子電池正極材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的，

54、這些也正是動力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒，不爆炸。穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。 一、超長壽命，長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而磷酸鐵鋰動力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時率）使用，可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就11.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達(dá)到年可以說是終身制。綜合考慮，性能價(jià)格比將為鉛酸電池的5倍以上。 二、使用安全，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞

55、下會產(chǎn)生爆炸對消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰已經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸堪為最特色的鋰電池。 三、可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。 四、耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350500而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200左右。 五、大容量，磷酸鐵鋰動力電池的續(xù)行里程是同等質(zhì)量鉛酸電池的34倍，其優(yōu)點(diǎn)可使電動自行車在適中重量的前提下，充一次電可跑100多公里，對于上班族，充一次電能夠使用一周左右的時間。而鉛酸電池配備的電動自行車在整車重量不超標(biāo)的條件下，其電池容量最大為12Ah（鉛酸電池重量

56、此時已達(dá)13公斤，而同容量的磷酸鐵鋰電池的重量只有5公斤），充一次電最多能夠行駛50km左右。 六、無記憶效應(yīng)可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，容量會迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象，電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電。 七、體積小、重量輕，同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3重量是鉛酸電池的1/3。 八、綠色環(huán)保。磷酸鐵鋰的材料無任何有毒有害物質(zhì)不會對環(huán)境構(gòu)成任何污染被世界公認(rèn)為綠色環(huán)保電池，該電池?zé)o論在生產(chǎn)及使用中，均無污染，因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計(jì)劃，成

57、為國家重點(diǎn)支持和鼓勵發(fā)展的項(xiàng)目。隨著中國加入WTO，中國電動自行車的出口量將迅速增大，而現(xiàn)在進(jìn)入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池，配備鉛酸電池的電動車很難出口,當(dāng)前以天津斯特蘭生產(chǎn)的新型磷酸鐵鋰的材料及動力電池來配備的電動車，廣泛出口到歐洲市場，選擇磷酸鐵鋰作為電動車電池將是一種具有長遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義的明智選擇!此電路G1選取額定電壓為12V的磷酸鐵鋰電池。5.7、 其他元件的選擇變壓器T1選擇BK-50型號，變比為220v：12v的小型電源變壓器，T2選擇小型三繞組電源變壓器，繞組變比N1：N2：N3近似為1：3：2 。電位器RP選擇WH5型號，阻值范圍為470歐姆4.7M歐姆。開關(guān)為普通的小

58、滑動開關(guān)。除負(fù)載LED1LED6以外，其余LED為指示燈。本章小結(jié) 本章是相關(guān)元器件的選取，從電阻、電感、電容、晶體管，到芯片、繼電器、電池等。此外，還對所選芯片做了簡單的介紹，說明了各管腳功能和芯片的特點(diǎn)。第六章 應(yīng)急燈的安裝與維護(hù)第六章 應(yīng)急燈的安裝與維護(hù)6.1應(yīng)急燈的接線在日常監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn)，由于接線方式錯誤導(dǎo)致應(yīng)急照明燈具不能正常使用的情況很普遍。 各應(yīng)急燈具宜設(shè)置專用線路，中途不設(shè)置開關(guān)。二線制和三線制型應(yīng)急燈具可統(tǒng)一在專用電源上。各專用電源的設(shè)置應(yīng)和相應(yīng)的防火規(guī)范結(jié)合。應(yīng)急電源與燈具分開旋轉(zhuǎn)的，其電氣連接應(yīng)采用耐高溫電線，以滿足防火要求。二線制接法是專用應(yīng)急燈具常用接法，適用在應(yīng)急

59、燈平時不作照明使用或24小時持續(xù)照明用（CED標(biāo)志燈就屬于此種類），待斷電后，應(yīng)急燈自動點(diǎn)亮。圖6-1 二線制接線圖三線制接法為應(yīng)急燈常用的接法，可對應(yīng)急燈具平時照明狀態(tài)的開或關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)電網(wǎng)斷電時不論開關(guān)處于何種狀態(tài)，應(yīng)急燈立即點(diǎn)亮應(yīng)急。K為平時照明開關(guān)。圖6-2 三線制接線圖6.2 應(yīng)急燈的安裝（1）電線、電纜及保護(hù)管的選用，建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB503032005），要求疏散照明應(yīng)敷設(shè)耐火電線、電纜，電線采用額定電壓等于或高于750V的銅芯絕緣電線（20.1.4.8條）。建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中沒有說備用照明、安全照明線路敷設(shè)耐火電線、電纜（阻燃電線、電纜與耐火電線、電纜是兩種不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，兩種不能混為一談）。阻燃型及耐火型電線、電纜允許長期工作的最高額定溫度一定要符合設(shè)計(jì)要求，安裝前一定按設(shè)計(jì)要求驗(yàn)收導(dǎo)線?；馂?zāi)應(yīng)急照明導(dǎo)線截面宜適當(dāng)放寬。應(yīng)急疏散照明線路的保護(hù)管無論明敷還是暗敷，在建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中都要求使用鋼導(dǎo)管，而對其他應(yīng)急照明線路的保護(hù)管材質(zhì)并末作出規(guī)定。高層民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5004595）、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GBJ1687）要求，當(dāng)消防應(yīng)急照明配電線路當(dāng)明敷時應(yīng)采用金屬管，并采用防火保護(hù)措施；暗敷時，只要求保護(hù)層的厚度不小于30mm，未說明采用何種管材。當(dāng)采用塑料管暗敷時，應(yīng)采