CN101795512B - 一种灯具用遥控信号接收系统及遥控照明灯具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明技术领域，提供了一种灯具用遥控信号接收系统及遥控照明灯具。其中系统包括：串联在发光源组件供电回路上的执行单元；触发信号接收单元，用于接收外部输入的无线控制信号，并将无线控制信号转换成相应的电信号；以及触发器单元，其时钟信号输入端连接触发信号接收单元的输出端、信号输入端置于参考电平、信号输出端连接执行单元的控制端，用于根据电信号，产生输入至执行单元控制端的触发信号，用以控制执行单元动作，进而控制供电回路的通断。由于触发器本身具有耐低温的特性，因此，该种灯具用遥控信号接收系统可以应用于温度较低的环境下。

Description

一种灯具用遥控信号接收系统及遥控照明灯具

技术领域

本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种照明灯具的遥控技术。

背景技术

随着各种类型灯具在生活中的广泛应用，灯具用遥控信号接收系统的性能直接决定了灯具的市场空间。

灯具用遥控信号接收系统可以实现诸如控制灯具发光与否、控制灯具发光强度和发光时间等功能。目前的一种灯具用遥控信号接收系统中，用户通过手持红外发送器向该系统中相应的红外接收器发送红外控制信号，以实现对灯具发光与否的控制，然而，现有技术中，该种系统多为应用于室内应用而设计，其器件选择及电路设计决定了其不适用于室外低温环境，所以导致其应用范围有限。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种灯具用遥控信号接收系统，旨在解决现有技术提供的灯具用遥控信号接收系统的设计不适用于室外低温环境，应用范围有限的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种灯具用遥控信号接收系统，用于为发光源组件提供工作电压，所述系统包括：

串联在所述发光源组件供电回路上的执行单元；

触发信号接收单元，用于接收外部输入的无线控制信号，并将所述无线控制信号转换成相应的电信号；以及

触发器单元，其时钟信号输入端连接所述触发信号接收单元的输出端、信号输入端置于参考电平、信号输出端连接所述执行单元的控制端，用于根据所述电信号，产生输入至所述执行单元控制端的触发信号，用以控制所述执行单元动作，进而控制供电回路的通断。

在上述灯具用遥控信号接收系统中，所述触发器单元采用单个D触发器或者多个D触发器的组合结构。

在上述灯具用遥控信号接收系统中，所述系统还包括：

电压转换单元，用于从所述供电回路上获取电能并对获取的电能进行降压、整流、稳压后，生成第一直流电压为所述执行单元供电，并将所述第一直流电压稳压成第二直流电压后向所述触发信号接收单元和触发器单元供电。

进一步地，所述触发信号接收单元具体包括红外接收芯片U4，红外接收芯片U4的接地引脚接地，红外接收芯片U4的供电引脚通过电阻R7连接所述电压转换单元的第二直流电压输出，红外接收芯片U4的信号输出引脚通过电阻R6连接PNP型三极管Q1的基极，红外接收芯片U4的信号输出引脚同时通过电容C12接地；三极管Q1的发射极连接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极连接所述电压转换单元的第二直流电压输出，三极管Q1的集电极通过电阻R5接地，三极管Q1的集电极连接所述触发器单元的时钟信号输入端。

更进一步地，所述触发器单元包括型号为CD4013B的触发器芯片U3，触发器芯片U3的第一时钟引脚连接三极管Q1的集电极，触发器芯片U3的供电引脚连接所述电压转换单元的第二直流电压输出，触发器芯片U3的第二输出正引脚连接所述执行单元的控制端。

更进一步地，所述三极管Q1的集电极通过第一滤波电路与触发器芯片U3的第一时钟引脚相连接；所述第一滤波电路具体包括：电容C11、二极管D6、电阻R2、电阻R3以及电容C10，其中，电容C11的一端连接三极管Q1的基极，电容C11的另一端连接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极顺次通过电阻R3和电阻R2连接触发器芯片U3的第一时钟引脚，电阻R3与电阻R2相连的结点端同时连接所述电压转换单元的接地端，电容C10连接于二极管D6的阴极与触发器芯片U3的第一时钟引脚之间。

更进一步地，所述系统在所述电压转换单元以及触发器芯片U3的供电引脚和红外接收芯片U4之间，还包括第二滤波电路；所述第二滤波电路包括：分别并联于所述电压转换单元的第二直流电压输出和所述电压转换单元的接地端之间的电容C5、电容C7、电容C8以及二极管D5，其中，二极管D5的阳极连接所述电压转换单元的接地端，二极管D5的阴极连接所述电压转换单元的第二直流电压输出。

更进一步地，所述电压转换单元包括：交流变压器T1，由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4构成的桥式整流电路，三端稳压器U1以及三端稳压器U2；交流变压器T1的初级线圈串联在所述发光源组件供电回路上，交流电压器T1的次级线圈连接所述桥式整流电路的输入端，所述桥式整流电路的正极输出端连接三端稳压器U1的输入端；三端稳压器U1的输出端作为所述电压转换单元的第一直流电压输出，三端稳压器U1的输出端同时连接三端稳压器U2的输入端，三端稳压器U2的输出端作为所述电压转换单元的第二直流电压输出连接触发器芯片U3的供电引脚和红外接收芯片U4。

更进一步地，所述执行单元具体包括一继电器和NPN型三极管Q2；三极管Q2的基极通过电阻R8连接触发器芯片U3的第二输出正引脚，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接所述继电器线圈的一端，所述继电器线圈的另一端连接所述电压转换单元的第一直流电压输出，所述继电器开关串联在所述发光源组件供电回路上。

本发明实施例的另一目的在于提供一种遥控照明灯具，包括灯具及灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述灯具用遥控信号接收系统采用如上所述的灯具用遥控信号接收系统。

由于触发器单元采用了触发器实现对执行单元的控制，进而实现对灯具发光与否的控制，而触发器本身具有耐低温的特性，因此，该种灯具用遥控信号接收系统可以应用于温度较低的环境下。

附图说明

图1是本发明实施例提供的灯具用遥控信号接收系统的原理结构图；

图2是图1的具体电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过触发器实现对执行单元的控制，进而实现对灯具发光与否的控制。

图1示出了本发明实施例提供的灯具用遥控信号接收系统的原理结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

其中的灯具具体包括发光源模组，则该灯具用遥控信号接收系统是用于为发光源组件提供工作电压的。具体地，该灯具用遥控信号接收系统包括：执行单元13；触发信号接收单元11，用于接收外部输入的表征灯具发光与否的无线控制信号，并将该控制信号转换成相应的电信号，触发信号接收单元11可以通过有线或无线来接收该触发信号，本发明实施例中，触发信号接收单元11是通过短距离无线接收装置，如红外接收器、蓝牙接收器等来接收上述控制信号的；触发器单元12，其时钟信号输入端连接触发信号接收单元11的输出端、信号输入端置于参考电平、信号输出端连接执行单元13的控制端，用于根据触发信号接收单元11转换后的电信号，通过触发器产生输入至执行单元13控制端的触发信号，来控制控制执行单元13动作，进而控制供电回路的通断，实现供电单元向灯具供电与否的目的，此处的供电回路由该供电单元提供。具体地，当该控制信号为控制灯具发光的信号时，触发器单元12通过触发器来控制执行单元13，并由执行单元13控制供电单元向灯具供电；当该控制信号为控制灯具停止发光的信号时，触发器单元12通过触发器来控制执行单元13，并由执行单元13控制供电单元停止向灯具供电。

由于触发器单元采用了触发器实现对执行单元的控制，进而实现对灯具发光与否的控制，而触发器本身具有耐低温的特性，因此，该种灯具用遥控信号接收系统可以应用于温度较低的环境下，具体的环境应用温度由触发器的温度参数决定，用户可以根据应用温度的不同，通过查询触发器的温度参数来选取合适的触发器。

另外，其中的触发信号接收单元11、触发器单元12以及执行单元13既可以直接采用外部直流供电，也可以采用上述向灯具供电的供电单元供电。本发明实施例中，触发信号接收单元11、触发器单元12以及执行单元13采用上述向灯具供电的供电单元供电，此时该灯具用遥控信号接收系统还包括：电压转换单元14，用于将供电单元输出的电压进行降压整流处理后，稳压成第一直流电压后向执行单元13供电，并进一步将第一直流电压稳压成第二直流电压后向触发信号接收单元11和触发器单元12供电。

其中的触发器单元12可以采用单个D触发器或者多个D触发器的组合结构，其信号输入端钳置于一参考电平，信号输出端连接执行单元13的控制端，根据时钟信号输入端接收的电信号，产生高电平触发信号。例如，可以将触发器的信号输入端连接相适配的第二直流电压，构成参考高电平。

图2示出了图1的具体电路，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

其中，触发信号接收单元11具体包括红外接收芯片U4，红外接收芯片U4的接地引脚2接地，红外接收芯片U4的供电引脚3通过电阻R7连接电压转换单元14的第二直流电压输出，红外接收芯片U4的信号输出引脚1通过电阻R6连接PNP型三极管Q1的基极，红外接收芯片U4的信号输出引脚1同时通过电容C12接地。三极管Q1的发射极连接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极连接电压转换单元14的第二直流电压输出，三极管Q1的集电极通过电阻R5接地，三极管Q1的集电极连接触发器单元12的时钟信号输入端。本发明实施例中，红外接收芯片U4具体选用具有更低温度参数的HS0038/723，以提高系统整体的耐低温性能。

触发器单元12具体包括型号为CD4013B的触发器芯片U3，触发器芯片U3的第一时钟引脚3连接触发信号接收单元11，具体连接三极管Q1的集电极，触发器芯片U3的供电引脚14连接电压转换单元14的第二直流电压输出，触发器芯片U3的第二输出正引脚13连接执行单元13的控制端。此外，触发器芯片U3的第一输出正引脚1顺次通过电阻R4和电容C9连接电压转换单元14的接地端，触发器芯片U3的第一输出正引脚1同时连接第二时钟引脚11，触发器芯片U3的第一复位引脚4连接电阻R4与电容C9相连的结点端，触发器芯片U3的第二输出负引脚12连接触发器芯片U3的第二输入引脚9，触发器芯片U3的第一电压设置引脚6、第二电压设置引脚8以及接地引脚7共同接地。触发器芯片U3的第二复位引脚10通过电阻R1连接电压转换单元14的接地，第二复位引脚10同时通过电容C6连接电压转换单元14的第二直流电压输出。

进一步地，为了实现对触发信号接收单元11输出的触发信号的滤波，本发明实施例中，三极管Q1的集电极具体是通过第一滤波电路实现与触发器芯片U3的第一时钟引脚3相连接的。该第一滤波电路具体包括：电容C11、二极管D6、电阻R2、电阻R3以及电容C10，其中，电容C11的一端连接三极管Q1的基极，电容C11的另一端连接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极顺次通过电阻R3和电阻R2连接触发器芯片U3的第一时钟引脚3，电阻R3与电阻R2相连的结点端同时连接电压转换单元14的接地端，电容C10连接于二极管D6的阴极与触发器芯片U3的第一时钟引脚3之间。

另外，为了实现对电压转换单元14输出的电压的滤波，本发明实施例中，在电压转换单元14以及触发器芯片U3的供电引脚14和红外接收芯片U4之间，还包括第二滤波电路，该第二滤波电路具体包括：分别并联于电压转换单元14的第二直流电压输出和电压转换单元14的接地端之间的电容C5、电容C7、电容C8以及二极管D5，其中，二极管D5的阳极连接电压转换单元14的接地端，二极管D5的阴极连接电压转换单元14的第二直流电压输出。

电压转换单元14具体包括：交流变压器T1，由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4构成的桥式整流电路，三端稳压器U1以及三端稳压器U2。其中，交流变压器T1的初级线圈串联在所述发光源组件供电回路上，交流电压器T1的次级线圈连接由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4构成的桥式整流电路的输入端，该桥式整流电路的正极输出端连接三端稳压器U1的输入端Vin，该桥式整流电路的负极输出端接地；三端稳压器U1的输出端Vout作为电压转换单元14的第一直流电压输出连接执行单元13的供电输入端，三端稳压器U1的输出端Vout同时连接三端稳压器U2的输入端Vin，三端稳压器U1的接地端GND与上述桥式整流电路的负极输出端同时接地；三端稳压器U2的输出端Vout作为电压转换单元14的第二直流电压输出连接触发器芯片U3的供电引脚14和红外接收芯片U4，稳压器U2的接地端GND连接上述桥式整流电路的接地端端。为了消除三端稳压器U1输出端Vin与上述桥式整流电路输出端之间以及三端稳压器U1输出端Vout与三端稳压器U2输入端Vin之间的干扰，本发明实施例中，电压转换单元14还包括电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4，其中，电容C1和电容C2分别并联于稳压器U1的输入端Vin和上述桥式整流电路的接地端端之间，电容C3和电容C4分别并联于三端稳压器U2的输入端Vin和上述桥式整流电路的接地端端之间。

执行单元13具体包括一继电器和NPN型三极管Q2。其中，三极管Q2的基极通过电阻R8连接触发器芯片U3的第二输出正引脚13，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接该继电器线圈J的一端，该继电器线圈J的另一端作为执行单元13的供电输入端连接电压转换单元14的第一直流电压输出，即是说，该继电器线圈J的另一端连接三端稳压器U1的输出端Vout，该继电器开关K的一端连接供电单元的正输出端，该继电器开关K的另一端连接灯具的正输入端，灯具的负输入端连接供电单元的负输出端，也就是说，继电器开关K串联在发光源组件的供电回路上。此外，为了进一步对该继电器线圈进行保护，本发明实施例中，执行单元13还包括并联于该继电器线圈J两端的续流二极管D8，续流二极管D8的阳极与继电器线圈J的与二极管Q2集电极连接的一端相连。

下面对图2所示的电路的工作原理进行说明：

红外接收芯片U4通过红外线收发协议，接收用户通过手持红外发射器发射的控制信号，并根据该控制信号通过红外接收芯片U4的信号输出引脚1发出脉冲，使得三极管Q1导通。三极管Q1将该脉冲触发信号放大后，通过第一滤波单元的滤波，传送给触发器芯片U3的第一时钟引脚3，进而实现触发器芯片U3的第二输出正引脚13的电平翻转。当第二输出正引脚13输出高电平时，二极管Q2导通，继电器线圈J通电，使得继电器开关K闭合，进而使得灯具发光，反之，则可以实现灯具停止发光。

本发明实施例还提供了一种遥控照明灯具，包括灯具及灯具用遥控信号接收系统，其中，灯具用遥控信号接收系统采用如上所述的灯具用遥控信号接收系统。

由于触发器单元采用了触发器实现对执行单元的控制，进而实现对灯具发光与否的控制，而触发器本身具有耐低温的特性，因此，该种灯具用遥控信号接收系统可以应用于温度较低的环境下；进一步地，该触发器选择具有良好耐低温特性的型号为CD4013B的触发器芯片；更进一步地，本发明实施例提供的灯具用遥控信号接收系统采用红外接收芯片以及开关元器件Q1和Q2，由于器件本身的特性，将其结合型号为CD4013B的触发器芯片应用时，实验证明，可以使得该系统在低温-20℃下可靠工作，尤其适用于北方寒冷地区的室外照明电路的控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种灯具用遥控信号接收系统，用于为发光源组件提供工作电压，其特征在于，所述系统包括：

串联在所述发光源组件供电回路上的执行单元；

触发信号接收单元，用于接收外部输入的无线控制信号，并将所述无线控制信号转换成相应的电信号；

触发器单元，其时钟信号输入端连接所述触发信号接收单元的输出端、信号输入端置于参考电平、信号输出端连接所述执行单元的控制端，用于根据所述电信号，产生输入至所述执行单元控制端的触发信号，用以控制所述执行单元动作，进而控制供电回路的通断；以及

电压转换单元，用于从所述供电回路上获取电能并对获取的电能进行降压、整流、稳压后，生成第一直流电压为所述执行单元供电，并将所述第一直流电压稳压成第二直流电压后向所述触发信号接收单元和触发器单元供电；

其中，所述触发信号接收单元具体包括红外接收芯片U4，红外接收芯片U4的接地引脚接地，红外接收芯片U4的供电引脚通过电阻R7连接所述电压转换单元的第二直流电压输出，红外接收芯片U4的信号输出引脚通过电阻R6连接PNP型三极管Q1的基极，红外接收芯片U4的信号输出引脚同时通过电容C12接地；三极管Q1的发射极连接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极连接所述电压转换单元的第二直流电压输出，三极管Q1的集电极通过电阻R5接地，三极管Q1的集电极连接所述触发器单元的时钟信号输入端。

2.如权利要求1所述的灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述触发器单元采用单个D触发器或者多个D触发器的组合结构。

3.如权利要求1所述的灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述触发器单元包括型号为CD4013B的触发器芯片U3，触发器芯片U3的第一时钟引脚连接三极管Q1的集电极，触发器芯片U3的供电引脚连接所述电压转换单元的第二直流电压输出，触发器芯片U3的第二输出正引脚连接所述执行单元的控制端。

4.如权利要求3所述的灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述三极管Q1的集电极通过第一滤波电路与触发器芯片U3的第一时钟引脚相连接；所述第一滤波电路具体包括：电容C11、二极管D6、电阻R2、电阻R3以及电容C10，其中，电容C11的一端连接三极管Q1的基极，电容C11的另一端连接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极顺次通过电阻R3和电阻R2连接触发器芯片U3的第一时钟引脚，电阻R3与电阻R2相连的结点端同时连接所述电压转换单元的接地端，电容C10连接于二极管D6的阴极与触发器芯片U3的第一时钟引脚之间。

5.如权利要求4所述的灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述系统在所述电压转换单元以及触发器芯片U3的供电引脚和红外接收芯片U4之间，还包括第二滤波电路；所述第二滤波电路包括：分别并联于所述电压转换单元的第二直流电压输出和所述电压转换单元的接地端之间的电容C5、电容C7、电容C8以及二极管D5，其中，二极管D5的阳极连接所述电压转换单元的接地端，二极管D5的阴极连接所述电压转换单元的第二直流电压输出。

6.如权利要求5所述的灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述电压转换单元包括：交流变压器T1，由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4构成的桥式整流电路，三端稳压器U1以及三端稳压器U2；交流变压器T1的初级线圈串联在所述发光源组件供电回路上，交流电压器T1的次级线圈连接所述桥式整流电路的输入端，所述桥式整流电路的正极输出端连接三端稳压器U1的输入端；三端稳压器U1的输出端作为所述电压转换单元的第一直流电压输出，三端稳压器U1的输出端同时连接三端稳压器U2的输入端，三端稳压器U2的输出端作为所述电压转换单元的第二直流电压输出连接触发器芯片U3的供电引脚和红外接收芯片U4。

7.如权利要求6所述的灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述执行单元具体包括一继电器和NPN型三极管Q2；三极管Q2的基极通过电阻R8连接触发器芯片U3的第二输出正引脚，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接所述继电器线圈的一端，所述继电器线圈的另一端连接所述电压转换单元的第一直流电压输出，所述继电器开关串联在所述发光源组件供电回路上。

8.一种遥控照明灯具，包括灯具及灯具用遥控信号接收系统，其特征在于，所述灯具用遥控信号接收系统采用如权利要求1至7任一项所述的灯具用遥控信号接收系统。

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