节能应急灯项目答辩

西北工业大学

2011年大学生创新性实验计划项目

节能应急灯所在学院：电子信息学院指导教师：xxx项目负责人:xxx八.经费使用三.国内外研究概况七.进度安排四.计划研究内容六.产品功能及创新点

节能应急灯二.目的和意义目录一.项目立项背景五.项目难点及解决方法项目立项背景1、近年来地震、泥石流等灾害频发，在这种断电情况下，应急照明设备总是不能满足人们的需要，导致工作不能进一步提高效率，人民的生命安全受到很大威胁。项目立项背景2、目前的照明灯具多采用传统的LED，产品本身耗能大、发热量大、频闪效应明显、光衰大、寿命短，不满足环保的要求；3、目前的手电很多装干电池，对环境造成污染；充电手电达到了环保的效果，但野外电量的不可持续性亦使充电式手电筒美中不足；而充电台灯等携带也很不方便。1、使用具有比普通的φ5mm的LED亮度大、散热好、视角大、光衰小、寿命长等优点的食人鱼LED作为光源；2、防水性能、USB接口为电子产品充电等特性和功能可满足日常使用，野外生存或紧急自救等各种场合的不同需求

立项研究的目的和意义

3、充电方式多种多样（1）外接电源充电（2）太阳能充电（3）手摇发电这些不同的充电方式是为了适应不同的使用背景或场地，这大大提高了应急灯的可使用面。立项研究的目的和意义国内外研究概况1、目前市场上的手电主要有以下几种：一类是装干电池的，过多干电池的使用对环境的污染不可避免；另一类则是室内充电的，达到了环保的效果，但野外电量的不可持续性亦使充电式手电美中不足。2、断电时室内照明设备亦显得捉襟见肘；3、目前市场上也存在少量太阳能手电，但一般只有一种充电方式，且功能相对单一，远不能满足人们生产生活的需要。4、再者，目前手电或者充电台灯所使用的LED均普遍为普通草帽LED，食人鱼LED只见于部分广告牌及汽车灯的使用。总之，该项目在目前市场上并没有类似产品，很具有研发价值。

项目计划实施研究内容

1、对食人鱼灯泡的启辉电压、发光效率、发光特性等进行测试，并与普通5mm草帽LED进行对照；2、设计电路，将220V的交流电进行降压、整流、滤波、稳压，以便给食人鱼灯泡供电；3、实现利用手摇对电池进行充电和太阳能充电；4、实现利用USB接口对电子产品进行充电；5、设计应急节能灯的外形，考虑所用材料，实现其防水功能。6、在多种情况下进行实验，完成各个模块的协调工作。项目难点及解决方法1、对LED发光强度的测量。在没有LED发光强度测试仪的情况下，不能直接对LED进行发光强度的测试。拟利用光敏电阻的光电特性和伏安特性，将光信号转化为电信号，对应一定温度条件下的光电特性和伏安特性曲线，通过测量流过光敏电阻的电流间接测量LED的发光强度。2、充电电路系统的协调工作。本系统涉及多种充电电路，即：220V交流电压源充电电路，手摇发电机给电池充电电路，太阳能给电池充电电路。如何保证这几种充电方式互不影响的独立工作是要解决的问题，需要严谨的电路设计方案。电路设计系统可通过电路设计软件的模拟及仿真具体实现。项目难点及解决方法3、手摇发电模块的设计。该模块需要发电性能好、效率高，便携式设计，易操作，人性化。拟联系我校陶瓷研究机构，利用我校陶瓷产品磁性高的特点，设计高效率的手摇发电机，并进行反复试验论证制定具体方案使该装置在手电上合理布局。4、防水结构设计。普通灯具不具有防水性能，由于本产品涉及多种充电方式，并可通过USB接口与外部器件相连接，这样复杂的结构又增加了防水设计的难度。拟查阅相关资料，在掌握各个模块和整体的关系后，合理设计，并用防雨水材料组装各个模块。产品功能及创新点1、食人鱼LED散热好、寿命长、耗能小、亮度大，节能效果明显；2、用太阳能和手摇进行充电，方便于应对突发情况及野外作业；3、可以对其它电子产品进行充电，适用于突发灾害或野外作业。进度安排起止日期主要研究内容2011.5～2011.6完成方案的选型，完成系统框图的设计（具体到可能使用的元器件、模块电路）2011.7～2011.8完成对食人鱼灯泡的启辉电压、发光效率、发光特性、光衰等的测试；完成食人鱼LED阵列PCB板的设计

2011.9～2011.10完成三种充电模块电路的设计和制作

2010.11完成应急节能灯对外接电子产品充电模块的设计制作

2010.12完成应急节能灯防水设计

2012.1～2012.2完成对单元电路的统一调试，完成对电路（主要是电路板设计）和各模块的修改完善。对其成品整体进行试验检测。2012.3填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广经费使用项目名称具体支出内容金额（千元）使用时间

电路板各单元电路和完成样品的PCB加工费用3.02011年4月初到10月底

元器件太阳能电池板0.52011年4月初到10月底

食人鱼LED0.3其他1.5附件外壳、导线、防水材