CN102098829A - 灯具及其控制系统 - Google Patents

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古金龙
张大朋
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Hong Jun Precision Industry Co ltd
Fuzhun Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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Hong Jun Precision Industry Co ltd
Fuzhun Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

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Abstract

一种灯具控制系统，包括连接至灯具的一恒流电路，该灯具控制系统还包括一连接至该恒流电路的控制电路，该控制电路包括一计时单元、一控制单元及一PWM信号发生单元，该计时单元将灯具一次开启与关闭之间持续使用的时间作为一个周期设定若干时间段，于计时到每一时间段终止时发出一时钟信号至控制单元，控制单元接收该时钟信号后控制PWM信号发生单元输出特定占空比的PWM信号至恒流电路，该恒流电路接收该特定占空比的PWM信号后输出对应大小的电流至灯具，从而驱动灯具于每一时间段内以特定的亮度进行照明。

Description

灯具及其控制系统
技术领域
本发明涉及一种灯具，特别是指一种适用公共场所的灯具。
背景技术
目前，大功率发光二极管(LED)凭借其节能、环保、高效等特点，已被应用到越来越多的领域当中，如在路灯、广告灯、公园、走马灯、列车等公共场所，都广泛应用，而且随着太阳能等无市电场合的供电方式的普及应用，将其与公共场所所需的LED灯具相结合，对人们生活生产将都有很好作用。在这种公共场所，使用灯具的数量非常庞大。由于一年每个季节天亮的时间不同，且夜晚每一时段对照度要求不同，灯具若24小时或者12小时连续全亮使用，电能浪费较大。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种可分季节定时调节照明亮度的灯具及其控制系统。
一种灯具及其控制系统，该控制系统包括连接至灯具的一恒流电路，该灯具控制系统还包括一连接至该恒流电路的控制电路，该控制电路包括一计时单元、一控制单元及一PWM信号发生单元，该计时单元将灯具一次开启与关闭之间持续使用的时间作为一个周期设定若干时间段，于计时到每一时间段终止时发出一时钟信号至控制单元，控制单元接收该时钟信号后控制PWM信号发生单元输出特定占空比的PWM信号至恒流电路，该恒流电路接收该特定占空比的PWM信号后输出对应大小的电流至灯具，从而驱动灯具于每一时间段内以特定的亮度进行照明。
与现有技术相比，该灯具控制系统可以控制灯具于较长时间连续使用时于不同的时间段内以不同的亮度照明，使其既可以满足在实际需求中的照度要求，又可以避免电能的浪费。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明一实施例中灯具控制系统的电路框图。
图2是图1中控制电路的分段式定时控制的第一实施例的曲线示意图。
主要元件符号说明
Figure G200910311290020091211D000011
Figure G200910311290020091211D000021
具体实施方式
请参阅图1，为本发明一实施例中灯具控制系统10的电路框图，其包括一交流电源20、一交流/直流恒压电路30、一恒流电路40及一控制电路50。该灯具控制系统10用于控制一灯具60于设定的时间段内以不同的亮度进行照明。该灯具60连接于该恒流电路40。该灯具60为一发光二极管(LED)路灯。
该交流/直流恒压电路30的输入和输出分别与交流电源20和恒流电路40电连接。该交流/直流恒压电路30接受交流电源20提供的交流电后，将交流电转换成直流电并向恒流电路40输出电压恒定的直流电。该恒流电路40为一带电压输入端的恒流源芯片电路，其可受其输入电压脉冲宽度的影响而输出不同大小和强度的恒定电流，即在该恒流源芯片电路的电压输入端输入不同的PWM(脉冲宽度调节)信号可调节输入至灯具60中的电流的大小。
该控制电路50包括一计时单元51、一控制单元53及一PWM信号发生单元55。该计时单元51可以从灯具60每次开启的瞬间从零开始计时，于计时到一设定时间段届满时发出一次时钟信号至控制单元53，同时清零后继续从零开始计时。以该灯具60从开启到关闭的同一次连续使用的时间作为一个周期，该计时单元51将该一个周期分为若干时间段，于每一时间段届满时分别发出一次时钟信号。该计时单元51可以为一定时器。该控制单元53分别与计时单元51和PWM信号发生单元55电连接。该控制单元53可对应该计时单元51于同一周期内发出的不同次时钟信号51而分别输出不同的控制信号，例如，该控制单元53接收该时钟单元51于同一周期内第一次发出时钟信号时输出一第一控制信号至该PWM信号发生单元55，第二、三、四次发出时钟信号时分别输出第二、三、四控制信号至该PWM信号发生单元55，所述第一、二、三、四控制信号控制该PWM信号发生单元55于对应时间段内向外输出特定占空比的PWM信号。该控制单元53可以为一CPU芯片。
该控制电路50也可以包括一微控制单元(MCU，Micro-programmed Control Unit)57，其通过于内部设定一程序来实现上述计时单元51、控制单元53和PWM信号发生单元55的功能。优选地，该微控制单元57位于灯具60外，其可通过设置不同的程序来实现不同季节里、夜晚不同时间段的控制。
如图2所示，为通过该控制电路50对灯具60实现四段式控制的曲线示意图。其中，计时单元51将某一季节内，夜晚需要照明的时间段作为一个循环周期分成了时间长度不相等的四个时间段。第一时间段、第二时间段、第三时间段及第四时间段自前一天入夜开始其到第二天天亮为止、按时间顺序排列。第一时间段内通常路面上行人及和车辆很多，但由于天还较亮，灯具60的光强可以较小便能满足路面照度。第二时间段时，天已经黑了，且路面上行人和车辆很多。第三、四时间段内天黑、行人和车辆较少。使用时，计时单元51从零开始计时至第一时间段内，PWM信号发生单元55输出70％占空比的PWM信号至恒流电路40。计时单元51计时到第一时间段完成便发出第一次时钟信号至控制单元53，控制单元53对应输出第一控制信号至PWM信号发生单元55以控制其输出100％占空比的PWM信号至恒流电路40，同时计时单元51清零开始进入第二时间段的计时。当计时单元51计时到第二时间段完时第二次发出时钟信号至控制单元53，控制单元53接收该第二次时钟信号后对应输出第二控制信号至PWM信号发生单元55使其输出70％占空比的PWM信号至恒流电路40，同时计时单元51再次清零开始进入第三时间段的计时；类似的，当计时单元51计时到第三时间段完成时，第三次发出时钟信号至控制单元53，控制单元53接收该第三次时钟信号后对应输出第三控制信号至PWM信号发生单元55使其输出40％占空比的PWM信号至恒流电路40，同时计时单元51清零开始进入第四时间段的计时。于每一时间段内，PWM信号发生单元55总是持续输出对应占空比的PWM信号直至计时单元51发出下一次时钟信号，如此控制该恒流单元40于对应的时间段内可以稳定地输出与该PWM信号的占空比大小相对应的恒定电流以驱动灯具60发出不同强度的光线。
春季时，第一时间段为18:30~19:30，第二时间段为19:30~22:30，第三时间段为22:30~00:30，第四时间段为00:30~5:30。
夏季时，第一时间段为19:30~20:30，第二时间段为20:30~22:30，第三时间段为22:30~00:30，第四时间段为00:30~4:30。
秋季时，第一时间段为18:30~20:30，第二时间段为20:30~22:30，第三时间段为22:30~00:30，第四时间段为00:30~5:30。
冬季时，第一时间段为17:30~18:30，第二时间段为18:30~21:30，第三时间段为21:30~00:30，第四时间段为00:30~6:30。
因此，该控制电路50将灯具60于一次对应的开启与关闭之间需要持续使用的时间分成若干时间段，通过于不同的时间段固定输出不同的PWM信号至恒流电路40，从而控制该恒流电源40可于不同时间段内输出不同大小的电流至灯具60，使得灯具60可于对应的时间段以特定的亮度照明，因此该灯具60既能满足不同时间段的照明需求，同时也合理地避免了光能的浪费。同时，由于根据不同季节设定不同的照明时间，即满足了照明的要求又减少了统一设一全年一致照明时间所造成的浪费。另外，由于该控制电路50对灯具60的亮度的控制是通过于不同的时间段输出不同的PWM信号至恒流电路40，然后通过恒流电路40驱动灯具60发光，因此，每一时间段内恒流电路40输出的电流大小都是恒定的，因此可以避免PWM信号脉冲频率过高而对灯具60内的LED的使用寿命和工作稳定性造成损害。
可以理解地，微控制单元57烧录的程序不限定一个季节一更换，其可以根据实际的需求而灵活变换。

Claims (10)

1.一种灯具控制系统，包括连接至灯具的一恒流电路，其特征在于：该灯具控制系统还包括一连接至该恒流电路的控制电路，该控制电路包括一计时单元、一控制单元及一PWM信号发生单元，该计时单元将灯具一次开启与关闭之间持续使用的时间作为一个周期设定若干时间段，于计时到每一时间段终止时发出一时钟信号至控制单元，控制单元接收该时钟信号后控制PWM信号发生单元输出特定占空比的PWM信号至恒流电路，该恒流电路接收该特定占空比的PWM信号后输出对应大小的电流至灯具，从而驱动灯具于每一时间段内以特定的亮度进行照明。
2.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该计时单元为一计时器。
3.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该控制单元为一CPU芯片。
4.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该控制电路包括一微控制单元，该微控制单元内设定有一程序，所述计时单元、控制单元及PWM信号发生单元的功能均通过该微控制单元实现。
5.如权利要求4所述的灯具控制系统，其特征在于：所述微控制单元位于灯具外侧。
6.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该PWM信号发生单元于同一时间段内持续输出相同占空比的PWM信号，于不同时间段内输出不同占空比的PWM信号。
7.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该控制单元接收该计时单元所发出的时钟信号，对应输出一控制信号至该PWM信号发生单元，以控制该PWM信号发生单元输出特定占空比的PWM信号。
8.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该计时单元将一个周期设定为时间长度相等或不相等的若干时间段。
9.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该灯具为发光二极管路灯。
10.一种灯具，其特征在于：该灯具包括如权利要求1~9任一项所述的灯具控制系统。
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