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自动LED应急灯电路

这是一个简单且具有成本效益的带光感应功能的自动LED应急灯电路。该系统由市电供电并自动充电，当市电断电时会自动启动。根据电池容量和LED的功耗，该应急灯可工作超过 8小时。

当电源关闭时，电路会检测环境光，根据光照强度自动控制LED的开关。如果在市电断电的情况下有足够的光照，LED将保持关闭。本电路中使用了**LDR（光敏电阻）**来感应光线。

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1. 自动应急灯电路原理​

当市电供电时，电池通过充电电路充电。当市电断电时，连接在MOSFET上的白色LED会根据光照条件点亮，直到电池耗尽。

当LDR处于光照环境下，LDR的电阻非常低，因此Q2三极管的基极电压升高，导致连接在MOSFET上的白色LED熄灭。

当电路处于黑暗环境时，LDR的电阻会达到兆欧级，此时三极管Q2的基极电压降低，从而使Q2驱动MOSFET，点亮白色LED。

2. 自动LED应急灯电路图​

我将电路分为两个部分：

  1. 电池充电电路：在市电关闭时同时作为指示电路。

  2. LED应急灯电路：根据市电状态和环境光照条件，自动控制应急LED的开关。

3. 电池充电电路​

自动LED应急灯电池充电电路​

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电池充电电路的元件、工作原理和连接方法在铅酸电池充电电路中已有详细解释。

接下来是自动LED应急灯电路的原理图。

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4. 自动LED应急灯LED电路​

自动LED应急灯电路元件​

  • 7805 电压稳压器

  • 光敏电阻（LDR） – 2MΩ

  • IRF540 MOSFET

  • BC548 NPN三极管

  • 可调电位器 – 10KΩ

  • 高亮LED – 3V @ 15mA

  • 红色LED – 1个

  • 10KΩ电阻 – 3个

  • 1KΩ电阻 – 1个

5. 自动应急灯电路工作原理​

当市电供电时，电池充电电路会为电池充电。当市电断电时，电池充电电路会向应急灯电路发送信号，激活应急照明功能。

在点亮LED之前，电路首先通过LDR检测环境光照强度。如果环境光较弱，LED才会点亮。

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6. 如何操作自动应急灯电路​

  1. 按照电路图进行接线。

  2. 接线时要确保AC与DC供电之间没有公共连接。

  3. 接通市电，此时LED不亮，电池正常充电。

  4. 断开市电并将电路置于黑暗环境中，此时LED会点亮。

  5. 如果将电路置于光照环境中，LED将关闭。

7. 自动应急灯电路优点​

  • 电路设计非常简单，成本低廉。

  • 电路会根据光照条件自动切换LED状态，从而节省能源。

8. 自动应急灯电路应用​

  • 可用于儿童书房，避免突然停电。

  • 可作为家庭应急照明灯。

  • 可用于安全系统，在市电停电时自动点亮照明。

9. 带电池充电器的应急灯​

这里介绍一个非常简单的可变电源和充电器电路，既可以在停电时使用，也可以作为主电源使用。在工作台上，你可以使用该电路来测试或检查电子项目。该电路还可以用于为手机电池充电，并且可以作为应急灯。

10. 电路图​

手机电池充电器电路​

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11. 电路元件​

  • LM317 – 1个

  • 电阻：

    • R1 (220Ω) – 1个
    • R2-R12 (220Ω) – 11个
    • R13 (470Ω)

  • VR1 (100K) – 1个

  • C1 (100uF) – 1个

  • C2 (0.1uF) – 1个

  • D1-D4 (1N4007) – 4个

  • S1-S5（开关）– 5个

  • LED1-LED12 – 12个

  • 变压器 – 1个

  • 电池 – 1个

  • 稳压二极管 (3.3V) – 1个

12. 元件说明​

  • LM317：可变电压稳压器，三端器件，工作电压范围 1.25V ~ 37V，最大电流1.5A。

  • 电阻器：控制电路中的电流。

    • 固定电阻：阻值固定。
    • 可变电阻：阻值可调。

  • 电容器：用于储存电荷。

    • 有极性电容：如电解电容。
    • 无极性电容：如瓷片电容、纸介电容。

  • 二极管：只允许电流单向流动。

  • 开关：用于切换电路状态。

  • LED（发光二极管）：一种半导体器件，正向偏置时发光。

  • 变压器：用于将电流从一个电路转换到另一个电路，基于电磁感应原理。

  • 电池：由一个或多个电化学电池组成，将化学能转化为电能。

  • 稳压二极管：在反向偏置下，当电压达到击穿点时开始导通，用于稳定电压。

13. 手机电池充电器电路工作原理​

  • 通过切换电路中的 S3、S4、S5，可以获得不同的输出。

  • 如果需要可变电源，将 S3置于“ON”状态。

  • LM317作为可变电压稳压器，输出电压范围为：Vout=1.25V∼37VV_{out} = 1.25V \sim 37V

  • 通过调节电路中的可变电阻即可获得不同的电压，并可通过万用表测量设定。

  • 输出电源范围可调为 1.5V ~ 12V。

  • 当切换 S5 时，可以为手机常用的锂离子电池充电。

  • 充电电流通过 R13 控制。

  • 如果想要提高LED亮度，可在电路中加入反光片。

  • S1 和 S2 用于选择供电方式：

    • S1：市电AC供电。
    • S2：电池供电。

  • 市电供电也可以替换为太阳能电池板，并使用可充电电池存储电能，从而节省电费。