生活中,一些人使用電腦時,常常忘記開燈,長此以往會導致視力下降。基于節能環保的角度,我和小組成員打算設計一款光控視力保護燈,不僅可以照亮鍵盤,還可以因環境變化而自動調節亮度,實現節能護眼的功能。
光控視力保護燈選用白光LED燈作為燈源,一方面因為LED燈節能、環保,其耗能僅為白熾燈的1/10、普通節能燈的1/4,使用壽命可達10萬小時以上。另一方面LED燈屬于冷光源類型,可以被裝置在任何微型和封閉的設備中,不怕振動,基本上用不著考慮散熱。而且LED技術正在日新月異地進步,它的發光效率正在取得驚人的突破,價格也在不斷降低。
在實驗中,我們發現常用燈為220V交流電源,但要給LED燈供電需要經過變壓、整流等過程,制作復雜,成本要求較高。而USB輸出電壓5V比較方便,而且較為安全。于是我們從簡單的光控燈入手,用已學的物理知識將USB輸出電壓5V改造為3V。
光控電路部分,我們選用了電路三極管開關電路。51K歐姆的電阻和光敏電阻用分壓法向三極管提供必要的基極偏置電壓。當外界光線較亮時,光敏電阻阻值較小,基極電極低,不足以使三極管導通,所以發光二極管不亮。當外界光線較暗時,光敏電阻阻值增加到一定的數值,使基級電位達到導通電位,三極管導通,發光二極管發光。
經過兩個多月的反復試驗研究,我們制成了這款基于USB接口的光控視力保護燈,主要用于補充環境亮度及照亮鍵盤。