МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

НИУ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н.ТУПОЛЕВА

Институт технической кибернетики и информатики

Расчетно-графическая работа по электротехнике На тему:

Автономный источник дежурного освещения с таймером

Работу выполнил:

студент гр. №4213

Иванов Константин Игоревич

Проверил:

доцент Насырова Р.Г.

Казань 2012

Оглавление

Введение - Особенности применения автономных источников дежурного освещения

Глава 1 – Основные элементы устройства

1.1 Светодиод

1.1.1 Общие сведения

1.1.2 Простейшие схемы подключения и расчёт необходимых параметров

1.2 Одновибратор на D-триггере

1.3 Полевой транзистор

Глава 2 – Автономный источник дежурного освещения с таймером

2.1 Схемные варианты и принцип работы

2.2 Расчёт времени задержки одновибратора

2.3 Расчёт электронного ключа на полевом транзисторе

Глава 3 – Характеристики выбираемых элементов

3.1 Пассивные элементы

3.2 Аналоговые элементы

3.3 Светодиод, батарея и выключатель

3.4 Логический элемент

3.5 Элементная база

Список литературы

Введение - Особенности применения автономных источников дежурного освещения

В век технического прогресса источники света могут работать не только от сети, но и на батарейках. Преимущество такого источника заключается в том, что его не нужно подключать к сети, и он не будет зависеть от каких либо сбоев в электроэнергии, например при пожаре или замыкании, а также его можно спокойно установить где угодно и как угодно, опять же в независимости от того, где проложена сеть. Минусы автономных источников в том, что емкость их аккумуляторов невысока, да и площадь освещения крайне небольшая. Однако при дежурном освещении и не нужна большая площадь освещения. К примеру, в коридорах больниц или в палатах ночью не требуется много света, а достаточно лишь небольшого источника, чтобы можно было ориентироваться в пространстве.

Глава 1 – Основные элементы устройства

1.1 Светодиод

1.1.1 Общие сведения

На сегодняшний день светодиоды считаются наиболее перспективными источниками света.

До недавнего времени светодиоды использовали в основном в прикладных целях: для подсветки клавиш теле- и радиоаппаратуры, в качестве элемента светосигнальной техники (светофоры, дорожные знаки, указатели и вывески), а также, например, в автомобилестроении (светодиодные фары, стоп-сигналы).

Сегодня подобные источники света все чаще применяют как полноценные осветительно-декоративные системы при создании оформлении фасадов коттеджей, интерьерного, ландшафтного и архитектурного светодизайна, декоративной подсветки элементов мебели и стеклянных предметов – вот неполный список сфер применения светодиодных источников света.

Достоинства:

1. Светодиоды не имеют никаких стеклянных колб и нитей накаливания, что обеспечивает высокую механическую прочность и надежность(ударная и вибрационная устойчивость)

2. Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности

3. Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие

4. Миниатюрность

5. Долгий срок службы (долговечность)

6. Высокий КПД,

7. Относительно низкие напряжения питания и потребляемые токи, низкое энергопотребление

8. Большое количество различных цветов свечения, направленность излучения

9. Регулируемая интенсивность

Недостатки:

1. относительно высокая стоимость. Отношение деньги/люмен для обычной лампы накаливания по сравнению со светодиодами составляет примерно 100 раз

2. малый световой поток от одного элемента

3. деградация параметров светодиодов со временем

4. повышенные требования к питающему источнику

У светодиодов есть несколько основных параметров.

1. Тип корпуса

2. Типовой (рабочий) ток

3. Падение (рабочее) напряжения

4. Цвет свечения (длина волны, нм)

5. Угол рассеивания

В основном под типом корпуса понимают диаметр и цвет колбы (линзы). Как известно, светодиод - полупроводниковый прибор, который необходимо запитать током. Так ток, которым следует запитать тот или иной светодиод называется типовым. При этом на светодиоде падает определенное напряжение. Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми материалами, так и легирующими примесями. Важнейшими элементами, используемыми в светодиодах, являются: Алюминий (Al), Галлий (Ga), Индий (In), Фосфор (P), вызывающие свечение в диапазоне от красного до жёлтого цвета. Индий (In), Галлий (Ga), Азот (N) используют для получения голубого и зелёного свечений. Кроме того, если к кристаллу, вызывающему голубое (синее) свечение, добавить люминофор, то получим белый цвет светодиода. Угол излучения также определяется производственными характеристиками материалов, а также колбой (линзой) светодиода.

В настоящее время светодиоды нашли применение в самых различных областях: светодиодные фонари, автомобильная светотехника, рекламные вывески, светодиодные панели и индикаторы, бегущие строки и светофоры и т.д.