一種便攜式智能節能臺燈

孫嘉恒　紹興市柯橋區柯橋中學　浙江紹興　312030

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一種便攜式智能節能臺燈

孫嘉恒紹興市柯橋區柯橋中學浙江紹興312030

【文章摘要】

本文從臺燈的結構和功能入手，基于對現有臺燈的研究，設計出一種便攜式智能節能臺燈，安裝有太陽能電板、光敏電阻、紅外線燈等元器件。當其處于陽光照射狀態下，它可以自動吸收太陽能并轉化為電能儲存，根據周圍環境的亮暗會自動調節光照強度。我們可以遙控控制臺燈的開關和主動調節光照強度，采用折疊式結構，攜帶方便。

【關鍵詞】

智能節能；臺燈；便攜式

1　便攜式智能節能臺燈的設計背景

21世紀是一個信息化、多元化、高節奏的時代，人們需要不斷地學習以滿足社會發展的需要。電是人類之光明，萬業之根本，人人節電利國利民。

節能燈作為一種環保型的電源，在全世界得到了廣泛的應用，國內節能燈的生產更是一枝獨秀。現如今我們所講的節能產品主要都是針對白熾燈來講，普通的白熾燈光效大約在每瓦10流明左右，壽命大約在1000小時左右。據我國有關部門的測算，如果能把所有的普通照明燈全部改用節能燈照明，每年將為國家節約電力900多億千瓦時，這相當于長江葛洲壩水電站94年發電量157.52億千瓦時的5倍。由此可見，臺燈已然成為了每個家中必備的工具，不管是上學還是上班，總是會有晚上發奮的時候，這時為了不打擾家里的其他人，就不方便開房間的燈，在這種情況下，臺燈的作用就顯現出來了。但臺燈也有些缺點：一定要插上電源、無法很好地調節亮度，會讓人的眼睛感覺不舒適、無法遠程控制。

本文講述的便攜式智能節能臺燈的結構包括：白色發光二極管、燈罩、燈架、紅外線接收器、電源開關、蓄電池、太陽能電板、光敏電阻。該便攜式智能節能臺燈通過技術上的創新改進，安裝有太陽能電板，可以在不用是置于太陽光下充電，到了需要的時候再用，充分節約了資源；可以在太陽能轉化的電能不足時，插上電源繼續工作；可以根據周圍環境的亮暗來自動調節光照強度；可以通過遙控器控制開關或主動調節光照強度，操作方便；可以折疊易于攜帶。

2　便攜式智能節能臺燈的結構與材料

本文講述了一種便攜式智能節能臺燈，能夠吸收太陽能轉化為電能貯存，通過光敏電阻控制臺燈根據外界的亮暗變化調節光照強度，也可以通過人工遙控調節光暗變化和控制臺燈開關，采用輕巧的折疊式結構，攜帶十分方便。

2.1便攜式智能節能臺燈的結構

該便攜式智能節能臺燈由白色發光二極管、燈罩、燈架、紅外線接收器、電源開關、蓄電池、太陽能電板、光敏電阻組成。

其中所述太陽能電板安裝在燈罩、燈架上，最大限度的吸收太陽能，并轉變為電能儲存在蓄電池中；所述光敏電阻安裝在燈罩上，避免了臺燈燈光對周圍燈光強度的檢測，能在周圍較暗時，發出強的亮光；能在周圍較亮時，發出較弱的亮光；所述紅外線接收器在燈架上，人可以通過遙控器遠程控制臺燈的開關，以及光照強度。如圖1，其中1燈罩、2燈架、3太陽能電板、4光敏電阻、5電源開關、6紅外線接收器。

2.2太陽能板的原理

太陽能電板的原理主要是半導體的光電效應，即一些半導體材料受到光照是，載流子數量會劇增，導電能力隨之增強，這就是半導體的光敏特性

2.3光敏電阻的原理

智能節能臺燈簡圖

在黑暗環境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產生的電子—空穴對增加了半導體材料中載流子的數目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發產生的電子—空穴對將逐漸復合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。

3　便攜式智能節能臺燈的工作原理

本文講述的便攜式智能節能臺燈在工作過程中，首先按下電源開關5，接著臺燈會優先使用太陽能電板3在臺燈閑置時，所吸收太陽能所轉變的電能，當這部分電能不夠時，便可接上電源。臺燈工作時，由于光敏電阻4的特性，會自動感應周圍環境的亮暗，改變自身電阻大小，從而改變電流大小，最終起到自動調節臺燈光照強度的目的。當使用者不方便或離臺燈較遠時，可通過遙控器向紅外線接收器6發射信號，便可開關臺燈或調節臺燈光照強度。使用完后，還可將臺燈折疊起來，便于攜帶。

4　結論

本文講述的是一種智能節能臺燈，以太陽能作為能源、可自動感應亮度并調節亮度、可遠程控制的臺燈。借助于智能節能臺燈，可以在不用時置于太陽光下，其會自動將太陽能轉換為電能，并儲存在蓄電池中，等到需要時提供電能，充分節約了能源；可以根據周圍環境的亮暗程度，通過光敏電阻自動調節，在周圍較暗時，發出較強的亮光；能在周圍較亮時，發出較弱的亮光；可以通過遙控器遠程控制臺燈的開關，以及光照強度；可以在使用完后，將其折疊，便于攜帶。隨著科學技術的不斷進步，人們對于生活的要求也越來越高，因此為了設計出更加合理、可行的便攜式智能節能臺燈仍需要我們不斷地努力。

【參考文獻】

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