一种用LED制作的小夜灯

LED具有高亮度、低功耗、长寿命和体积小等优点。用LED制作的小夜灯，非常适合家庭使用。

一、电路及原理

该电路采用电容降压桥式整流电路（见附图）。利用电容C1在交流电路中所产生的容抗来实现降压。完全不同于电阻降压，交流电路中利用电容C来降压在电容C1上是不消耗有功功率的，有利于节电。电容降压还有一个好处是：在小功率应用情况下还可以省去一只电源变压器，有利于缩小电器装置的体积，降低制作成本。但电容降压也有其缺点，它的输入、输出不能象电源变压器那样通过线圈绕组实现隔离，故输出端是带电的，尤其在空载或负载开路情况下，其输出端电压往往比较高，千万不能随便用手去碰触。在制作中要加注意并采取点绝缘措施。电容降压的另一缺点是：电源内阻很高，且电源质量较差，另外，由于制造技术和成本上的原因，目前容量大、耐压高，休整体积小的电容器较少，故电容降压的输出电流有限，不宜用在大功率负载变动大对电源输出精度要求比较高的设备上。

下图中C1是降压电容，R1是Cl的泄放电阻，可根据C1大小选配，（一般可取200k～lMΩ之间）。C2是滤波电容，主要用于平滑直流及吸收（滤除）电源瞬间的尖锋电压，防止LED被击穿，消除发光闪烁现象，为此C2应选≥20uF/25V的小型电解电容器。

D5是10V稳压二极管，当电源电压升高时，负载LED二端的电压也会略有升高，因LED是一种过载能力很差的器件，故为使小夜灯真正“长命”就必须用稳压管“稳压”到10V。

二、元件选择和调试

在选购LED时一定要问清该发光二极管的真实工作电压和工作电流，并观察其在规定电压和电流情况下所发出的白光是否明亮（从管子顶部看（目光不要停留，否则对眼睛是有损害）。有些管子参数的离散性很大，如它的正反向电阻，在标准电压下LED的电流值偏差较大，如果因为价格便宜要使用这类管子【单只使用例外）。而且又是需要多管串联的话，就必须在各只LED并联一只数值恰当而且相等的“均压电阻”。一种比较接近的标法束计标出C1，为此忽略图1中C2对整流电压的提升作用，忽略交流情况下的诸多复杂因素，变通为直流运标，先求出C1初值然后再通过实验来修正。

由附图可知：采用三只LED串联作为负载（即小夜灯光源），由于选购时已确定每只LED的工作电压VLED=3.3V，工作电流ILED=218～20mA，为安全起见这里取下限值为18mA．（实验可知，LED的工作电流从16~20mA范围变化时亮度基本衡定）。这就要求电容降压整流源必须向负载提供10V工作电压(3.3V×3)和18mA工作电流。Cl取0.27uF，耐压400V。

因无此规格电容，只好暂选0.33uF/400V作为C1进行电路实验。

按图焊好各元器件，并仔细校对无误后方可进行通电调试：④在图所示位置串入一只万用表DB(即毫安档，先大后小)及RP=500Ω左右的电位器（先调节到中间值）；②合上电源开关接通市电电源；③观察电流表指示值和LED发光情况，若此时电流表指示值只有几个毫安，LED当然不亮，可调节RP向阻值小的方向转动，使电流表指示值上升．（反之向阻值大的方向转动）当调节RP到LED正常稳定发光状态，并使电流表指示值为18mA时调试结束。拆下电流表和电位器，并用万用表测出RP的阻值，用等值电阻代替串接即可（作为限流电阻）。当发现“RP”阻值已经调到“0”可电流还是上不去，例如只有12mA，说明C1容抗太大即C1的容量太小，要适当并联增加一只电容（注意耐压值）可按每增减0.1μF为5mA估算。注意Cl容量修正后为了安全起见，仍需串入电位器RP按上述方法进行调试。实际试验表明，C1=0.33uF时，即使“RP”调到“O”时电流表的指示值也只有18.6mA，比较理想，故不必串限流电阻。此时实测V4=9.3V．与10V有0.7V差值。0.7V可看成是安全的余量，即使当输入~220V电压上升到~230V，其输出端V4也不会超过10V，况且最后还有一只10V稳压管“钳位”把关呢！

该小夜灯若按0,3W计算即使日夜24小时连续使用五个月也不过一度电左右，它完全符合当前我国提倡“绿色”照明的节能要求。