一种便携式智能节能台灯

孙嘉恒 绍兴市柯桥区柯桥中学 浙江绍兴 312030

【文章摘要】

 　　本文从台灯的结构和功能入手，基于对现有台灯的研究，设计出一种便携式智能节能台灯，安装有太阳能电板、光敏电阻、红外线灯等元器件。当其处于阳光照射状态下，它可以自动吸收太阳能并转化为电能储存， 根据周围环境的亮暗会自动调节光照强度。我们可以遥控控制台灯的开关和主动调节光照强度，采用折叠式结构，携带方便。

【关键词】

智能节能；台灯；便携式

1 便携式智能节能台灯的设计背景

21 世纪是一个信息化、多元化、高节奏的时代，人们需要不断地学习以满足社会发展的需要。电是人类之光明，万业之根本，人人节电利国利民。

节能灯作为一种环保型的电源，在全世界得到了广泛的应用，国内节能灯的生产更是一枝独秀。现如今我们所讲的节能产品主要都是针对白炽灯来讲，普通的白炽灯光效大约在每瓦10 流明左右，寿命大约在1000 小时左右。据我国有关部门的测算，如果能把所有的普通照明灯全部改用节能灯照明，每年将为国家节约电力900 多亿千瓦时，这相当于长江葛洲坝水电站94 年发电量157.52 亿千瓦时的5 倍。由此可见，台灯已然成为了每个家中必备的工具，不管是上学还是上班，总是会有晚上发奋的时候，这时为了不打扰家里的其他人，就不方便开房间的灯，在这种情况下，台灯的作用就显现出来了。但台灯也有些缺点：一定要插上电源、无法很好地调节亮度，会让人的眼睛感觉不舒适、无法远程控制。

本文讲述的便携式智能节能台灯的结构包括：白色发光二极管、灯罩、灯架、红外线接收器、电源开关、蓄电池、太阳能电板、光敏电阻。该便携式智能节能台灯通过技术上的创新改进，安装有太阳能电板，可以在不用是置于太阳光下充电，到了需要的时候再用，充分节约了资源；可以在太阳能转化的电能不足时，插上电源继续工作；可以根据周围环境的亮暗来自动调节光照强度；可以通过遥控器控制开关或主动调节光照强度，操作方便；可以折叠易于携带。

2 便携式智能节能台灯的结构与材料

本文讲述了一种便携式智能节能台灯，能够吸收太阳能转化为电能贮存，通过光敏电阻控制台灯根据外界的亮暗变化调节光照强度，也可以通过人工遥控调节光暗变化和控制台灯开关，采用轻巧的折叠式结构，携带十分方便。

2.1 便携式智能节能台灯的结构

该便携式智能节能台灯由白色发光二极管、灯罩、灯架、红外线接收器、电源开关、蓄电池、太阳能电板、光敏电阻组成。

其中所述太阳能电板安装在灯罩、灯架上，最大限度的吸收太阳能，并转变为电能储存在蓄电池中；所述光敏电阻安装在灯罩上，避免了台灯灯光对周围灯光强度的检测，能在周围较暗时，发出强的亮光；能在周围较亮时，发出较弱的亮光；所述红外线接收器在灯架上，人可以通过遥控器远程控制台灯的开关，以及光照强度。如图1，其中1 灯罩、2 灯架、3 太阳能电板、4 光敏电阻、5 电源开关、6 红外线接收器。

2.2 太阳能板的原理

太阳能电板的原理主要是半导体的光电效应，即一些半导体材料受到光照是，载流子数量会剧增，导电能力随之增强，这就是半导体的光敏特性

2.3 光敏电阻的原理

在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。

3 便携式智能节能台灯的工作原理

本文讲述的便携式智能节能台灯在工作过程中，首先按下电源开关5，接着台灯会优先使用太阳能电板3 在台灯闲置时，所吸收太阳能所转变的电能，当这部分电能不够时，便可接上电源。台灯工作时，由于光敏电阻4 的特性，会自动感应周围环境的亮暗，改变自身电阻大小，从而改变电流大小，最终起到自动调节台灯光照强度的目的。当使用者不方便或离台灯较远时，可通过遥控器向红外线接收器6 发射信号，便可开关台灯或调节台灯光照强度。使用完后，还可将台灯折叠起来，便于携带。

4 结论

本文讲述的是一种智能节能台灯，以太阳能作为能源、可自动感应亮度并调节亮度、可远程控制的台灯。借助于智能节能台灯，可以在不用时置于太阳光下，其会自动将太阳能转换为电能，并储存在蓄电池中，等到需要时提供电能，充分节约了能源；可以根据周围环境的亮暗程度，通过光敏电阻自动调节，在周围较暗时，发出较强的亮光；能在周围较亮时，发出较弱的亮光；可以通过遥控器远程控制台灯的开关，以及光照强度；可以在使用完后， 将其折叠，便于携带。随着科学技术的不断进步，人们对于生活的要求也越来越高，因此为了设计出更加合理、可行的便携式智能节能台灯仍需要我们不断地努力。

【参考文献】

[1] 刘宏，吴达成，杨志刚等. 家用太阳能光伏电源系统. 第一版. 化学工业出版社， 2007

[2] 丁镇生. 传感器及其遥控遥测技术应用. 第一版. 北京: 电子工业出版社，2003

[3] 李序葆，赵永健. 电力电子器件及其应用. 第一版. 北京: 机械工业出版社， 1996

[4] 谢秀颖. 电气照明技术. 北京：中国电力出版社，2004

[5] 管保安. 微机灯光控制系统的设计. 自控与测量.2002

智能节能台灯简图026

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