節(jié)能應(yīng)急燈項目答辯

西北工業(yè)大學(xué)

2011年大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目

節(jié)能應(yīng)急燈所在學(xué)院：電子信息學(xué)院指導(dǎo)教師：xxx項目負責(zé)人:xxx八.經(jīng)費使用三.國內(nèi)外研究概況七.進度安排四.計劃研究內(nèi)容六.產(chǎn)品功能及創(chuàng)新點

節(jié)能應(yīng)急燈二.目的和意義目錄一.項目立項背景五.項目難點及解決方法項目立項背景1、近年來地震、泥石流等災(zāi)害頻發(fā)，在這種斷電情況下，應(yīng)急照明設(shè)備總是不能滿足人們的需要，導(dǎo)致工作不能進一步提高效率，人民的生命安全受到很大威脅。項目立項背景2、目前的照明燈具多采用傳統(tǒng)的LED，產(chǎn)品本身耗能大、發(fā)熱量大、頻閃效應(yīng)明顯、光衰大、壽命短，不滿足環(huán)保的要求；3、目前的手電很多裝干電池，對環(huán)境造成污染；充電手電達到了環(huán)保的效果，但野外電量的不可持續(xù)性亦使充電式手電筒美中不足；而充電臺燈等攜帶也很不方便。1、使用具有比普通的φ5mm的LED亮度大、散熱好、視角大、光衰小、壽命長等優(yōu)點的食人魚LED作為光源；2、防水性能、USB接口為電子產(chǎn)品充電等特性和功能可滿足日常使用，野外生存或緊急自救等各種場合的不同需求

立項研究的目的和意義

3、充電方式多種多樣（1）外接電源充電（2）太陽能充電（3）手搖發(fā)電這些不同的充電方式是為了適應(yīng)不同的使用背景或場地，這大大提高了應(yīng)急燈的可使用面。立項研究的目的和意義國內(nèi)外研究概況1、目前市場上的手電主要有以下幾種：一類是裝干電池的，過多干電池的使用對環(huán)境的污染不可避免；另一類則是室內(nèi)充電的，達到了環(huán)保的效果，但野外電量的不可持續(xù)性亦使充電式手電美中不足。2、斷電時室內(nèi)照明設(shè)備亦顯得捉襟見肘；3、目前市場上也存在少量太陽能手電，但一般只有一種充電方式，且功能相對單一，遠不能滿足人們生產(chǎn)生活的需要。4、再者，目前手電或者充電臺燈所使用的LED均普遍為普通草帽LED，食人魚LED只見于部分廣告牌及汽車燈的使用。總之，該項目在目前市場上并沒有類似產(chǎn)品，很具有研發(fā)價值。

項目計劃實施研究內(nèi)容

1、對食人魚燈泡的啟輝電壓、發(fā)光效率、發(fā)光特性等進行測試，并與普通5mm草帽LED進行對照；2、設(shè)計電路，將220V的交流電進行降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，以便給食人魚燈泡供電；3、實現(xiàn)利用手搖對電池進行充電和太陽能充電；4、實現(xiàn)利用USB接口對電子產(chǎn)品進行充電；5、設(shè)計應(yīng)急節(jié)能燈的外形，考慮所用材料，實現(xiàn)其防水功能。6、在多種情況下進行實驗，完成各個模塊的協(xié)調(diào)工作。項目難點及解決方法1、對LED發(fā)光強度的測量。在沒有LED發(fā)光強度測試儀的情況下，不能直接對LED進行發(fā)光強度的測試。擬利用光敏電阻的光電特性和伏安特性，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，對應(yīng)一定溫度條件下的光電特性和伏安特性曲線，通過測量流過光敏電阻的電流間接測量LED的發(fā)光強度。2、充電電路系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。本系統(tǒng)涉及多種充電電路，即：220V交流電壓源充電電路，手搖發(fā)電機給電池充電電路，太陽能給電池充電電路。如何保證這幾種充電方式互不影響的獨立工作是要解決的問題，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娐吩O(shè)計方案。電路設(shè)計系統(tǒng)可通過電路設(shè)計軟件的模擬及仿真具體實現(xiàn)。項目難點及解決方法3、手搖發(fā)電模塊的設(shè)計。該模塊需要發(fā)電性能好、效率高，便攜式設(shè)計，易操作，人性化。擬聯(lián)系我校陶瓷研究機構(gòu)，利用我校陶瓷產(chǎn)品磁性高的特點，設(shè)計高效率的手搖發(fā)電機，并進行反復(fù)試驗論證制定具體方案使該裝置在手電上合理布局。4、防水結(jié)構(gòu)設(shè)計。普通燈具不具有防水性能，由于本產(chǎn)品涉及多種充電方式，并可通過USB接口與外部器件相連接，這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)又增加了防水設(shè)計的難度。擬查閱相關(guān)資料，在掌握各個模塊和整體的關(guān)系后，合理設(shè)計，并用防雨水材料組裝各個模塊。產(chǎn)品功能及創(chuàng)新點1、食人魚LED散熱好、壽命長、耗能小、亮度大，節(jié)能效果明顯；2、用太陽能和手搖進行充電，方便于應(yīng)對突發(fā)情況及野外作業(yè)；3、可以對其它電子產(chǎn)品進行充電，適用于突發(fā)災(zāi)害或野外作業(yè)。進度安排起止日期主要研究內(nèi)容2011.5～2011.6完成方案的選型，完成系統(tǒng)框圖的設(shè)計（具體到可能使用的元器件、模塊電路）2011.7～2011.8完成對食人魚燈泡的啟輝電壓、發(fā)光效率、發(fā)光特性、光衰等的測試；完成食人魚LED陣列PCB板的設(shè)計

2011.9～2011.10完成三種充電模塊電路的設(shè)計和制作

2010.11完成應(yīng)急節(jié)能燈對外接電子產(chǎn)品充電模塊的設(shè)計制作

2010.12完成應(yīng)急節(jié)能燈防水設(shè)計

2012.1～2012.2完成對單元電路的統(tǒng)一調(diào)試，完成對電路（主要是電路板設(shè)計）和各模塊的修改完善。對其成品整體進行試驗檢測。2012.3填寫結(jié)題表、撰寫研究論文和總結(jié)報告、參加結(jié)題答辯和成果推廣經(jīng)費使用項目名稱具體支出內(nèi)容金額（千元）使用時間

電路板各單元電路和完成樣品的PCB加工費用3.02011年4月初到10月底

元器件太陽能電池板0.52011年4月初到10月底

食人魚LED0.3其他1.5附件外殼、導(dǎo)線、防水材