CN104902647A

CN104902647A - 一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统

Info

Publication number: CN104902647A
Application number: CN201510317073.8A
Authority: CN
Inventors: 周云扬
Original assignee: Chengdu Co Ltd Of Hat Shenzhen Science And Technology
Current assignee: Chengdu Co Ltd Of Hat Shenzhen Science And Technology
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2015-09-09
Also published as: CN104470117A

Abstract

本发明公开了一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其由变压稳压电路，与变压稳压电路相连接的照明灯泡L，与变压稳压电路相连接的光敏控制电路，分别与变压稳压电路和光敏控制电路相连接的感应延迟控制电路，设置在光敏控制电路中的继电器K1和设置在感应延迟控制电路中的继电器K2；以及设置在感应延迟控制电路内部的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；本发明所设置的感应延迟控制电路能根据感应器的识别作用，能彻底克服传统感应式照明系统所存在的不能智能判定是否需要熄灭照明灯泡的缺陷。本发明设置有恒流保护电路，其可以对本发明的工作电流进行锁定，从而使本发明的工作电流维持在一定的范围内，因电流波动而损坏本发明。

Description

一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统

技术领域

本发明涉及电子节能领域，具体是指一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统。

背景技术

目前，感应式照明系统在诸如报亭处、楼道处等场合运用的非常广泛。但这些感应式照明系统普遍存在以下两个方面的缺陷：其一，传统感应式照明系统的结构都较为复杂，不仅不利于维护，而且其能耗较高，不利于人们实现节能的目的。其二，由于感应式照明系统均是在有人接近时才能触发感应功能，实现照明目的，但当人一直处于该场合而未发生大幅度的动作时，传统的感应式照明系统的照明功能便会自动熄灭，从而影响人们的正常使用。

综上所述，传统的感应式照明系统存在能耗较高，以及不能根据使用者的实际情况来自动判定是否需要熄灭照明功能的缺陷，如何有效克服上述缺陷，便是人们的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服目前感应式照明系统存在的能耗较高，以及不能智能的分辨是否需要熄灭照明功能的缺陷，提供一种不仅结构简单、能耗较低，而且还能智能判定是否需要熄灭照明功能的基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其由变压稳压电路，与变压稳压电路相连接的照明灯泡L，与变压稳压电路相连接的光敏控制电路，分别与变压稳压电路和光敏控制电路相连接的感应延迟控制电路，设置在光敏控制电路中的继电器K1和设置在感应延迟控制电路中的继电器K2；设置在感应延迟控制电路内部的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及设置在变压稳压电路与感应延迟控制电路之间的恒流保护电路组成；所述继电器K1的常开触点和继电器K2的常开触点则分别串接在照明灯泡L的火线和零线上。

进一步的，所述的恒流保护电路由保护芯片U1，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片U1的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片U1的RT管脚相连接、N极则经电阻R13后与保护芯片U1的FB管脚相连接的二极管D9，一端与保护芯片U1的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R14，一端与保护芯片U1的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R15，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R18后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R16，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R17，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与感应延迟控制电路相连接的极性电容C10组成；所述二极管D9的N极与变压稳压电路相连接；三极管Q8的基极与电阻R16和电阻R18的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片U1的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。

该逻辑保护射极耦合式放大电路主要由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P1，功率放大器P2，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R6，串接在功率放大器P2的同相端与输出端之间的极性电容C8，串接在功率放大器P1的同相端与三极管Q5的集电极之间的电阻R5，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R7，与电阻R7相并联的电容C7，负极与功率放大器P1的同相端相连接、正极经电阻R8后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C6，串接在三极管Q6的基极与极性电容C6的正极之间的电阻R9，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R10后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C9，P极与功率放大器P2的输出端相连接、N极经电阻R12和电阻R11后与稳压二极管D5与电阻R10的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C9的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R12的连接点相连接的稳压二极管D7组成；所述三极管Q5的基极与极性电容C6的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P1的反相端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P2的反相端相连接，功率放大器P2的同相端与功率放大器P1的输出端相连接；所述极性电容C6的正极与电阻R11和电阻R12的连接点均与感应延迟控制电路相连接。

所述变压稳压电路由电容C1、电阻R1、二极管D1、二极管D2、电容C2及二极管D3组成；电容C1的正极与外部电源正极相连接、其负极则顺次经二极管D2和二极管D3后接地，电阻R1与电容C1相并联，电容C2与二极管D3相并联，二极管D1的N极与电容C1的负极相连接、其P极接地，而二极管D2与二极管D3的连接点则与二极管D9的N极相连接。

所述光敏控制电路由集成控制芯片IC1、光敏三极管VT、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4及二极管D4组成；其中，集成控制芯片IC1的VCC管脚与电压输出端相连接，其FB管脚经电容C4后接地；光敏三极管VT的集电极与电压输出端相连接，其发射极则顺次经电阻R2和电阻R3后接地；二极管D4的N极与集成控制芯片IC1的OUT管脚相连接，其P极接地；同时，光敏三极管VT的发射极还与集成控制芯片IC1的IN管脚相连接；电容C3的正极与光敏三极管VT的发射极相连接，其负极则接地；所述继电器K1的控制输入端与集成控制芯片IC1的OUT管脚相连接，其控制输出端则接地。

所述感应延迟控制电路则由感应器G，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电容C5、电阻R4及集成控制芯片IC2组成；其中，感应器G的输入端、三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极、三极管Q4的集电极均与极性电容C10的负极相连接，而三极管Q1的基极则与感应器G的输出端相连接；三极管Q1的发射极还分别与集成控制芯片IC2的VCC管脚和三极管Q2的基极相连接；三极管Q2的发射极则与集成控制芯片IC2的IN管脚相连接；电阻R4的一端与电压输出端相连接，其另一端则与三极管Q3的基极相连接；三极管Q3的发射极与电阻R12和电阻R11的连接点相连接，其集电极则与三极管Q4的基极相连接；电容C5的正极与三极管Q3的基极相连接，其负极则与三极管Q4的发射极相连接；所述继电器K2的控制输入端与三极管Q4的发射极相连接，其控制输出端接地；而极性电容C6的正极则与集成控制芯片IC2的OUT管脚相连接。

为了达到更好的使用效果，所述的保护芯片U1优选为AP3843型集成芯片，所述的集成控制芯片IC2优选为BA2101型调光集成电路，而集成控制芯片IC1为EP7100则优先采用系列集成芯片来实现。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明整体结构较为简单，其制作和维护费用较低。

(2)本发明通过光敏控制电路和感应延迟控制电路的结合使用，不仅能显著的降低各个电子原件的能耗，而且还能最大程度的降低照明灯泡的频闪次数，能延长照明灯泡的使用寿命。

(3)本发明所设置的感应延迟控制电路能根据感应器的识别作用，通过集成控制芯片智能的控制照明灯泡的照明时间，从而能彻底克服传统感应式照明系统所存在的不能智能判定是否需要熄灭照明灯泡的缺陷。

(4)本发明设置有恒流保护电路，其可以对本发明的工作电流进行锁定，从而使本发明的工作电流维持在一定的范围内，避免因电流波动而损坏本发明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的逻辑保护射极耦合式放大电路的结构示意图。

图3为本发明的恒流保护电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明包括照明灯泡L、变压稳压电路、光敏控制电路、感应延迟控制电路、继电器K1和继电器K2，设置在感应延迟控制电路中的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及设置在变压稳压电路与感应延迟控制电路之间的恒流保护电路。其中，继电器K1的常开触点为K1-1，继电器K2的常开触点为K2-1。

连接时，继电器K2的常开触点K2-1串接在照明灯泡L的火线线路上，而继电器K1的常开触点K1-1则串接在照明灯泡L的零线线路上。该照明灯泡L的火线线路和零线线路则分别与外部的220V交流电源相连接。

变压稳压电路用于将外部的220V交流电转换成12V的直流电，以供光敏控制电路和感应延迟控制电路使用。该变压稳压电路具有变压、稳压和滤波的作用，其由电容C1、电阻R1、二极管D1、二极管D2、电容C2及二极管D3组成。连接时，电容C1的正极与外部电源正极相连接、其负极则顺次经二极管D2和二极管D3后接地。电阻R1与电容C1相并联，电容C2与二极管D3相并联，二极管D1的N极与电容C1的负极相连接、其P极接地，而二极管D3的N极则与恒流保护电路相连接，即通过二极管D3的N极输出+12V的工作电压。为确保变压效果，该电阻R1的阻值需要为10KΩ。

光敏控制电路是根据外部光线强弱来控制继电器K1开启和关闭的电路，其由集成控制芯片IC1、光敏三极管VT、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4及二极管D4组成。其中，集成控制芯片IC1采用EP7100系列的集成芯片，其VCC管脚与电压输出端相连接，而其FB管脚则经电容C4后接地。

光敏三极管VT在有光照条件下呈高阻抗状态(即截止状态)，而在没有光照的条件下则呈低阻抗状态(即导通状态)，其集电极与电压输出端相连接，而其发射极则顺次经电阻R2和电阻R3后接地。二极管D4的N极与集成控制芯片IC1的OUT管脚相连接，其P极接地；光敏三极管VT的发射极还与集成控制芯片IC1的IN管脚相连接。同时，继电器K1的控制输入端与集成控制芯片IC1的OUT管脚相连接，其控制输出端则接地。而电容C3的正极与光敏三极管VT的发射极相连接，其负极则接地。

感应延迟控制电路则用于智能判定是否需要熄灭照明灯泡L的另一智能电路，其由感应器G，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电容C5、电阻R4及集成控制芯片IC2组成。为确保使用效果，该集成控制芯片IC2则采用BA2101型调光集成电路。

其中，感应器G为人体红外线传感器，其输入端连同三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极、三极管Q4的集电极均与恒流保护电路相连接，以确保恒流保护电路能够对其工作电流进行检测并控制，而三极管Q1的基极要与感应器G的输出端相连接。

三极管Q1的发射极还分别与集成控制芯片IC2的VCC管脚和三极管Q2的基极相连接；三极管Q2的发射极则与集成控制芯片IC2的IN管脚相连接；电阻R4的一端与电压输出端相连接，其另一端则与三极管Q3的基极相连接；三极管Q3的集电极则与三极管Q4的基极相连接；电容C5的正极与三极管Q3的基极相连接，其负极则与三极管Q4的发射极相连接。继电器K2的控制输入端与三极管Q4的发射极相连接，其控制输出端接地。

所述逻辑保护射极耦合式放大电路的结构如图2所示，即其由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P1，功率放大器P2，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R6，串接在功率放大器P2的同相端与输出端之间的极性电容C8，串接在功率放大器P1的同相端与三极管Q5的集电极之间的电阻R5，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R7，与电阻R7相并联的电容C7，负极与功率放大器P1的同相端相连接、正极经电阻R8后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C6，串接在三极管Q6的基极与极性电容C6的正极之间的电阻R9，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R10后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C9，P极与功率放大器P2的输出端相连接、N极经电阻R12和电阻R11后与稳压二极管D5与电阻R10的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C9的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R12的连接点相连接的稳压二极管D7组成。

所述三极管Q5的基极与极性电容C6的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P1的反相端相连接。三极管Q6的集电极与功率放大器P2的反相端相连接，功率放大器P2的同相端与功率放大器P1的输出端相连接。同时，极性电容C6的正极要与集成控制芯片IC2的OUT管脚相连接，而电阻R12和电阻R11的连接点则要与三极管Q3的发射极相连接。

所述的恒流保护电路其结构如图3所示，其包括保护芯片U1，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片U1的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片U1的RT管脚相连接、N极则经电阻R13后与保护芯片U1的FB管脚相连接的二极管D9。其中，电阻R13为恒流检测电阻，其上的压降反馈到保护芯片U1的FB管脚，保护芯片U1则根据这个反馈电压的高低与其内部的基准电压进行比较，从而调整其DVR管脚所输出的脉冲占空比，由此则可以达到恒流的目的。因此，从恒流保护电路所输出的电流都是恒定的，这样则可以保护本发明。

为了达到更好的效果，该恒流保护电路还包括有一端与保护芯片U1的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R14，一端与保护芯片U1的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R15，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R18后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R16，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R17，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与三极管Q4的集电极相连接的极性电容C10。

同时，二极管D9的N极与二极管D2和二极管D3的连接点相连接；三极管Q8的基极与电阻R16和电阻R18的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片U1的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。为了达到更好的保护效果，该保护芯片U1优选为AP3843CP集成芯片来实现。

在白天时，由于光敏三极管VT受到光照，其内部呈高阻抗状态，即光敏三极管VT截止，此时则无偏执电流进入集成控制芯片IC1，则集成控制芯片IC1的OUT管脚输出电流值为0，继电器K1失电，其常开触点K1-1处于断开状态。此时，当感应器G感应到有人时，其输出相应信号给集成控制芯片IC2，并经三极管Q3和三极管Q4的作用使继电器K2得电，继电器K2的常开触点K2-1闭合，但由于常开触点K1-1是断开状态，因此整个照明灯泡L便处于短路状态，照明灯泡L熄灭。

在晚上时，由于光敏三极管VT没有受到光照，其内部呈低阻抗状态，即光敏三极管VT导通，此时则有偏执电流进入集成控制芯片IC1，集成控制芯片IC1的OUT管脚输出高电流值给继电器K1，则继电器K1得电，其常开触点K1-1处于闭合状态，即作为点亮照明灯泡L的条件之一已经满足。当感应器G感应到有人时，其输出相应信号给集成控制芯片IC2，并经三极管Q3和三极管Q4的作用使继电器K2得电，继电器K2的常开触点K2-1闭合，此时，作为点亮照明灯泡L的条件之二已经满足，则照明灯泡L的火线和零线与外部电源形成回路，照明灯泡L点亮。

由于感应器G采用的是人体红外传感器，因此只要感应器G能感应到人体热量，则就一直会向三极管Q1输入偏执电流，从而确保集成控制芯片IC2一直处于得电状态，集成控制芯片IC2也持续为继电器K2输出电流，使得继电器K2一直得电。而当感应器G无法感应到人体热量时，即人离开感应器G的范围时，集成控制芯片IC2判定为人已经离开，可以熄灭，但此时由于电容C5还具有储能作用，因此会逐渐的放电，从而使得继电器K2会延迟5s左右才彻底失电，即延迟5S熄灭。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims

1.一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其由变压稳压电路，与变压稳压电路相连接的照明灯泡L，与变压稳压电路相连接的光敏控制电路，分别与变压稳压电路和光敏控制电路相连接的感应延迟控制电路，设置在光敏控制电路中的继电器K1和设置在感应延迟控制电路中的继电器K2；以及设置在感应延迟控制电路内部的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；所述继电器K1的常开触点和继电器K2的常开触点则分别串接在照明灯泡L的火线和零线上，其特征在于，在变压稳压电路与感应延迟控制电路之间还设置有恒流保护电路；所述的恒流保护电路由保护芯片U1，三极管Q7，三极管Q8，串接在保护芯片U1的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D8，P极与保护芯片U1的RT管脚相连接、N极则经电阻R13后与保护芯片U1的FB管脚相连接的二极管D9，一端与保护芯片U1的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R14，一端与保护芯片U1的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q7的基极相连接的电阻R15，一端与三极管Q7的集电极相连接、另一端则经电阻R18后与三极管Q8的集电极相连接的电阻R16，一端与三极管Q8的发射极相连接、另一端接地的电阻R17，以及正极与三极管Q8的发射极相连接、负极则与感应延迟控制电路相连接的极性电容C10组成；所述二极管D9的N极与变压稳压电路相连接；三极管Q8的基极与电阻R16和电阻R18的连接点相连接，而三极管Q7的发射极接地；所述保护芯片U1的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，该逻辑保护射极耦合式放大电路主要由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P1，功率放大器P2，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R6，串接在功率放大器P2的同相端与输出端之间的极性电容C8，串接在功率放大器P1的同相端与三极管Q5的集电极之间的电阻R5，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R7，与电阻R7相并联的电容C7，负极与功率放大器P1的同相端相连接、正极经电阻R8后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C6，串接在三极管Q6的基极与极性电容C6的正极之间的电阻R9，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R10后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C9，P极与功率放大器P2的输出端相连接、N极经电阻R12和电阻R11后与稳压二极管D5与电阻R10的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C9的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R12的连接点相连接的稳压二极管D7组成；所述三极管Q5的基极与极性电容C6的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P1的反相端相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P2的反相端相连接，功率放大器P2的同相端与功率放大器P1的输出端相连接；所述极性电容C6的正极与电阻R11和电阻R12的连接点均与感应延迟控制电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，所述变压稳压电路由电容C1、电阻R1、二极管D1、二极管D2、电容C2及二极管D3组成；电容C1的正极与外部电源正极相连接、其负极则顺次经二极管D2和二极管D3后接地，电阻R1与电容C1相并联，电容C2与二极管D3相并联，二极管D1的N极与电容C1的负极相连接、其P极接地，而二极管D2与二极管D3的连接点则与二极管D9的N极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，所述光敏控制电路由集成控制芯片IC1、光敏三极管VT、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4及二极管D4组成；其中，集成控制芯片IC1的VCC管脚与电压输出端相连接，其FB管脚经电容C4后接地；光敏三极管VT的集电极与电压输出端相连接，其发射极则顺次经电阻R2和电阻R3后接地；二极管D4的N极与集成控制芯片IC1的OUT管脚相连接，其P极接地；同时，光敏三极管VT的发射极还与集成控制芯片IC1的IN管脚相连接；电容C3的正极与光敏三极管VT的发射极相连接，其负极则接地；所述继电器K1的控制输入端与集成控制芯片IC1的OUT管脚相连接，其控制输出端则接地。

5.根据权利要求4所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，所述感应延迟控制电路则由感应器G，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电容C5、电阻R4及集成控制芯片IC2组成；其中，感应器G的输入端、三极管Q1的集电极、三极管Q2的集电极、三极管Q4的集电极均与极性电容C10的负极相连接，而三极管Q1的基极则与感应器G的输出端相连接；三极管Q1的发射极还分别与集成控制芯片IC2的VCC管脚和三极管Q2的基极相连接；三极管Q2的发射极则与集成控制芯片IC2的IN管脚相连接；电阻R4的一端与电压输出端相连接，其另一端则与三极管Q3的基极相连接；三极管Q3的发射极与电阻R12和电阻R11的连接点相连接，其集电极则与三极管Q4的基极相连接；电容C5的正极与三极管Q3的基极相连接，其负极则与三极管Q4的发射极相连接；所述继电器K2的控制输入端与三极管Q4的发射极相连接，其控制输出端接地；而极性电容C6的正极则与集成控制芯片IC2的OUT管脚相连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，所述的保护芯片U1为AP3843型集成芯片。

7.根据权利要求6所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，所述的集成控制芯片IC2为BA2101型调光集成电路。

8.根据权利要求7所述的一种基于恒流保护的智能型感应式节能照明系统，其特征在于，所述的集成控制芯片IC1为EP7100系列集成芯片。