CN103874264A - 一种声光控led楼道灯 - Google Patents

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施金本
李开轩
尹森
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Abstract

一种声光控LED楼道灯，该系统包括电容降压整流电源，声光控自动延时开关 ，LED灯电路和待机控制，其特征在于，所述的声光控自动延时开关由话筒MIC、NPN三极管Q1、集成运放OP1、OP2及其外围电路元器件组成，所述的待机控制由PNP三极管Q3及其外围电路元器件组成。这种LED楼道灯利用声光控制原理，白天处于微功耗待机自锁状态，即使有声音信号也不亮灯。只有在夜晚时才工作，当接收到声音信号时，能快速打开LED楼道灯，而且经过几分钟后LED灯自动延时熄灭，完全符全楼道节能照明要求。

Description

一种声光控LED楼道灯
技术领域
本发明涉及一种声光控LED楼道灯，这种楼道灯能在夜晚自动开始工作，接收声音信号，保持人们在上下楼梯时的短暂照明，十分方便，节能实用。
技术背景
电能是一种不可再生的二次能源，也是当今世界应用最普遍的一种能源。在节能减排的形势下，节约能源特别是节约电能是一项重要的战略性任务。
在众多的电光源照明形式中，楼道灯也是一种常用电光源。然而，楼道灯这种电光源同其他照明光源不同，它无需常亮。为了节能，只要在人们上下楼梯的过程中，大约几分钟时间内进行照明即可，现在常用的楼道灯是一种触摸式楼道灯，只要用手指点触开关，楼道灯就能亮起来，并延迟几分钟熄灭，以维持上下楼梯之照明。
但是这种触摸式楼道灯有两个缺点，一是需要使用者在开关处操作，如果是从一楼上四楼，在一楼就不能打开四楼的楼道灯，二是需要使用者用手操作，如果使用者双手提物，就很不方便。
发明内容
本发明是一种声光控LED楼道灯。一种声光控LED楼道灯，该系统包括电容降压整流电源，声光控自动延时开关，LED灯电路和待机控制，其特征在于，所述的声光控自动延时开关由话筒MIC、NPN三极管Q1、集成运放OP1、OP2及其外围电路元器件组成。所述的待机控制由PNP三极管Q3及其外围电路元器件组成。
这种LED楼道灯采用声光控制，声控开灯，延时自动关灯，而且只有夜晚才能工作。它具有五个特点。
第一个特点是，利用光敏电阻的亮电阻同暗电阻的很大差别（104~105倍），白天时，楼道灯可靠“自锁”，任何声音信号都不能使其工作点亮。
第二个特点是，没有声音信号时，白天、夜晚都不能点亮。
第三个特点是，只有在夜晚，当有声音信号时（例如：拍手声、敲击声、讲话声等）才能点亮，而且亮灯几分钟后，自动熄灭。
第四个特点是，楼道灯“自锁”不工作时，或无声音信号灯不亮时，待机状态功耗即静态功耗很小，小于0.25W，几乎不耗电。
第五个特点是，不仅用于楼梯，还适用于各种通道或过道的短暂节能照明。
220V/50Hz的交流市电经电容降压和整流后分为两路，一路经稳压后提供声光控自动延时开关的电源，另一路供给LED灯电路，作为LED灯电源。
声光控自动延时开关部分由音频接收、放大，延时控制和开关控制三个环节组成。驻极体话筒MIC接收到声音信号后，经过音频放大，进入延时控制。延时控制的作用是控制开关快速打开，LED灯亮，而又延时几分钟后自动关闭，LED灯灭。这就实现了声光LED楼道灯的主要功能。开关控制除了延时功能外还有“自锁”功能，即白天时，任何声音信号都不能点亮楼道灯。
待机控制由LED灯电路反馈控制，LED灯不亮时，电源处于待机状态，静态功耗小于0.25W。
下面结合附图对发明做进一步详细说明。
附图说明
图1本发明的结构图
图2本发明的电气原理图
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1，2所示。
一种声光控LED楼道灯，该系统由电容降压整流电源，声光控自动延时开关，LED灯电路和待机控制四个部分组成。其中声光控自动延时开关由话筒及音频放大、延时控制和开关控制等三个环节构成。其特征在于，白天自锁待机，夜晚接收声音信号时自动开灯，延时关灯，而且待机功耗很小（<0.25W）。
电容降压整流电源由电容C1、电阻R1、二极管桥和稳压管DW1及其外围电路元器件组成。
声光控自动延时开关由话筒MIC、NPN三极管Q1、集成运放OP1、OP2及其外围电路元器件组成。
LED灯电路由LED串和MOS管Q2组成。
待机控制由PNP三极管Q3及其外围电路元器件组成。
输入电源电路由电容降压元件电容C1和电阻R1和整流桥二极管D1、D2、、D3、、D4及保护二极管D5、D6构成。其直流电压输出一路供LED灯电路点灯，另一路经电阻R12、R13、R14由稳压管DW1和电容C2稳压成7.5V直流电压，给声控自动延时开关供电。
声光控自动延时开关由音频接收放大级，延时控制级和开关控制级构成。
音频接收放大级由NPN三极管Q1及其外围电路包括：驻极体话筒电路的话筒MIC及电阻R2，以及电阻R3、R4、R5，电容C3、C4组成。延时控制级由集成运放OP1及其外围电路包括电位器W1，二极管D7，电阻R6、R7电容C5、C6组成。开关控制级由集成运放OP2及其外围电路包括光敏电阻RS，分压器电阻R8、R9及电阻R10组成。
LED灯电路则由LED串同MOS管Q2串联而成。
声光控自动延时开关的基本工作原理是，白天时，光敏电阻RS的亮电阻很小（一般几千欧）UP2较低即U+较低，运放OP2的U->U+，（即UP1>UP2）输出为负，MOS管关断，LED不亮，这时即便有声音信号使UP1降低，但仍保持UP1>UP2，即U->U+，LED不会点亮，开关“自锁”。
夜晚时，光敏电阻RS的暗电阻很大（1—1×103MΩ）UP2升高，即U+升高。无声音信号时，调W1使OP1输出为正，通过R7对C6充电使UP1≈7V左右，这时设置分压器使UP2<7V，故OP2输出为负，MOS管关断，LED灯不亮。当有声音信号时，通过驻极体话筒MIC接收，经Q1放大后送到集成运放OP1的反相输入端U-，使OP1输出端出现负向脉动，使电容C6经二极管D7快速放电，UP1快速下降，UP1<UP2，运放OP2的输入端U-<U+，输出为正，MOS管Q2导通，LED灯迅速点亮。声音信号消失后，OP1输出再次为正，通过R7对C6缓慢充电，充电过程中，LED灯仍然亮着，直到UP1≈7V 时，即UP1>UP2（U->U+）时，OP2输出为负，MOS管关断，LED灯才熄灭，这就形成了开灯快，关灯慢的自动延时关灯功能。电位器W1调整开关的灵敏度及抗干扰性能，W1过大开关抗干扰性能好但灵敏度降低，而W1过小，开关灵敏度提高而抗干扰性能差。
待机控制由PNP三极管Q3及其外围电路包括电容C7，电阻R11、R12、R13组成。其基本原理是，LED灯亮时，Q3的-Ube=UC7,且MOS管导通，则Q3饱和导通，使R12、R13“短接”，从而电源对声光控开关部分注入较大工作电流而“加载”，以维持其正常工作。而当LED灯熄灭时，MOS管关断，Q3截止，R12、R13接入，故使声光控开关静态待机电流大大减小，（<1.5mA）从而静态功耗大大减小（<0.25W）。
以上实施方式，光源为LED灯，仅为一例。本发明也可用于其他光源而成为用途更广的声光控自动延时开关。故不能以此限定本发明实施之范围，即依本发明说明书内容和权利要求所作出的简单等效变化与修饰都属于本发明权利要求所涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种声光控LED楼道灯，该系统包括电容降压整流电源，声光控自动延时开关 ，LED灯电路，其特征在于：还包括声光控自动延时开关和待机控制。
2.根据权利要求1所述的一种声光控LED楼道灯，其特征在于：所述的声光控自动延时开关由话筒MIC、NPN三极管Q1、集成运放OP1、OP2及其外围电路元器件组成。
3.根据权利要求1所述的一种声光控LED楼道灯，其特征在于：所述的待机控制由PNP三极管Q3及其外围电路元器件组成。
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